Brevet FR2485125A1 — publié le 19811224

Cylindre presseur avec un axe à configuration variable La présente invention concerne un cylindre presseur avec un axe à configuration variable. n particulier, la présente invention concerne un cylindre presseur pouvant être utilisé en contact avec une surface de support mobile, généralement une surface cylindrique, pour appliquer à cette dernière une pression déterminée répartie de manière pratiquement uniforme tout le long d'une ligne de contact. bn général, la réalisation d'un cylindre presseur du type décrit ci-dessus ne présente aucune difficulté, dans les cas dans lesquels cette ligne de contact est relativement courte. Bn fait, dans ces cas, la déflexion, ou fléchissement, de l'axe du cylindre presseur et, par voie de conséquence, de la ligne de contact est pratiquement nulle; en tout cas, cette déflexion n'est pas telle qu'il en résulte des variations significatives de la pression d'un point à un autre le long de cette ligne de contact. La situation se complique considérablement si cette ligne de contact a une longueur relativement grande car, dans ce cas, le fléchissement du cylindre sous l'action de son propre poids et la déflexion de la surface de contact entraînent tous deux un contact imparfait entre cette surface de contact et le cylindre presseur. Ln conséquence, la pression de contact n'est pas uniformeément répartie sur cette ligne de contact, mais varie d'un point à un autre sur sa longueur, en général selon une loi complexe entra nant un minimum au milieu du cylindre presseur. Quand on exige que ce minimum soit supé- rieur à une certaine valeur, il devient nécessaire d'exercer sur le cylindre une pression correspondant à une valeur de pression moyenne le long de cette ligne de contact, valeur moyenne qui peut ttre plusieurs fois supérieure à la valeur du minimum. La présente invention a donc pour but de procurer un cylindre presseur auquel sa ligne de contact peut avoir imparti une déflexion similaire à celle de la surface de contact asso- ciée, indépendamment des forces qu'exercent l'un sur l'autre ladite surface et le cylindre lors du contact. De façon plus générale, le but de la présente invention est de procurer un cylindre presseur dont on peut faire varier à volonté la configuration indépendamment des forces appliquées de l'extérieur sur le cylindre. Ce but est atteint dans la présente invention en ce que le cylindre presseur est caractérisé par le fait qu'il comporte: un arbre central, un rouleau extérieur creux traversé par cet arbre et supporté en rotation aux extrémités de celui-ci, un manchon monté avec un jeu radial sur une partie intermédiaire dudit arbre et à l'intérieur dudit rouleau, ledit manchon étant axialement et angulairement fixe par rapport à l'arbre couplé en rotation à une portion intermédiaire de ce rouleau, et des moyens de chamibre déformables pouvant être dilatés par la poussée d'un fluide sous pression et interposés entre le manchon et l'arbre, ces moyens Réformables s'étendant de préférence ciroonférentiellement sur un arc inférieur à 1800. l'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, d'une réalisation préférée-en liaison avec le dessin joint sur lequel: la figure 1 est une coupe axiale d'un cylindre presseur réa- lisé selon les principes de la présente invention. les figures 2 et 3 représentent, à grande échelle et en coupe j0 axiale, deux détails de la figure 1. La figure 4 est une coupe selon la ligne 1V-IV de la figure 1. la figure 1 représente un cylindre presseur, référencé dans son ensemble par 1 et comportant un arbre central pratique- ment cylindrique 2, deux portions terminales opposées 3 de cet arbre pouvant être raccordées à des supports, non repré- sentés, pour supporter le cylindre 1. Comme on le voit, notamment sur la figure 2, chaque portion 3 a un épaulement annulaire 4; la bague intérieure d'un roulement radial 7 est appliquée contre cet épaulement 4 et est axialement retenue par un jonc d'arrêt 5 logé à l'inté- rieur d'une gorge annulaire 6 formée sur la portion 3 à l'extérieur de l'épaulement 4; la bague extérieure du rou- lement 7 coopère avec la surface cylindrique intérieure 8 d'un corps tronconique 9. Cette bague extérieure est axiale- ment bloquée sur la surface 8 contre un épaulement annulaire de cette dernière au moyen d'une pièce d'espacement 11 à joint d'huile et axialement bloquée contre cette bague exté- rieure par un jonc d'arrêt 12 logé à l'intérieur d'une gorge annulaire 13 formée sur la surface 8 vers l'intérieur de l'épaulement 10. Sauf en ce qui concerne ses parties terminales 3, l'arbre 2 s'étend à l'intérieur d'un rouleau cylindrique 14 comportant une fourrure tubulaire cylindrique intérieure 15, de préfé- rence métallique, et un fourreau tubulaire 16, de préférence en matière élastique et appliqué sur la fourrure 15. La sur- face cylindrique intérieure 17 de cette dernière présente une portion centrale évidée 18 et chacune de ses extrémités est couplée à la surface cylindrique extérieure d'un rebord annu- laire 19 s'étendant radialement vers l'extérieur d'une douille tubulaire 20 coaxiale à l'arbre 2 et traversée par ce dernier. Chaque rebord 19 est disposé à l'extérieur d'un corps tron- conique associé 9 dans une position faisant face à sa plus petite extrémité annulaire, et il constitue le fond d'un corps en forme de coupelle 21 dont la paroi latérale est constituée par une multiplicité de languettes élastiques 22 comportant chacune un patin extérieur 23 et appliquées sur la surface extérieure du corps 9. La petite extrémité annulaire de ce corps 9 présente plusieurs trous borgnes axiaux tarau- dés 24 coopérant avec les extrémités filetées de vis asso- ciées 25 logées à l'intérieur de trous 26 traversant entière- ment axialement le rebord 19. Chaque corps en forme de coupelle 21 et son corps associé 9 constituent, avec les roulement associés 7, un dispositif de support et de blocage axial à double cône 27 pour monter le rouleau 14 sur l'arbre 2. Du fait de la traction exercée par les vis 25, il est en fait possible de faire pénétrer pro- gressivement le corps 9 à l'intérieur du corps 21, ce qui repousse vers l'extérieur les languettes 22 et fait coopérer de force les patins 23 de ces languettes avec la surface D0 intérieure 17 de la fourrure 15 du rouleau 14, ce dernier pouvant alors tourner librement sur l'arbre 2 du fait de la présence des roulements 7. Comme on le voit sur la figure 2 et notamment sur la figure 3, l'arbre 2 a une portion intermédiaire centrale 28 délimi- tée par deux gorges annulaires 29 qui coopèrent avec les 2485 125 extrémités de plusieurs goujons filetés 30 logés à l'inté- rieur de trous respectifs 31 traversant radialement deux bagues 32 montées sur l'arbre a de façon à fixer axialement par rapport à cet arbre un manchon pratiquement cylindrique 33 traversé par l'arbre 2 et s'étendant entre les bagues 32. Le manchon 53 est fixé angulairement par rapport à l'arbre 2 au moyen d'une broche radiale 34 (figure 4) dont le fDt fileté se visse dans un trou radial 35 formé au centre de l'arbre 2 et dont la tête 36 coulisse dans un trou radial 37 formé au centre à travers le manchon 533. Ce dernier présente une portion centrale 38 plus épaisse limitée par deux épau- lements sanulaires extérieurs 39; la bague intérieure d'un roulement radial 43, dont la bague extérieure coopère à cou- lissement avec la surface 17, est bloquée contre chacun des épaulements 39 au moyen de deux joints toriques d'étanchéité d'huile 40 et d'un dispositif de blocage à double c8ne 41 équipé de vis de blocage 42. Les roulements 43 Sont disposés sur des plages opposées à l'extérieur de la portion évidée 18 de la surface 17 et supportent à coulissement le manchon 33 sur le rouleau 14. Comme on le voit, notamment sur les figures 3 et 4, le man- chon 33 a un alésage axial 44 coopérant, avec un certain jeu radial, avec l'arbre 2 et excentré par rapport à ce dernier. Notamment dans la position de repos, l'arbre 2 est disposé avec sa génératrice inférieure en contact avec la surface intérieure de l'alésage 44 et avec sa génératrice supérieure à une certaine distance de la génératrice supérieure de l'alésage 44. Comme on le voit en particulier sur la figure 4, l'arbre 2 présente sur sa portion intermédiaire 28 une rainure axiale dont l'axe coincide pratiquement ayec la génératrice infé- rieure de l'arbre 2. La rainure 45 définit avec la surface de l'alésage 44 lui faisant face une chambre allongée 46 s'étendant transversalement autour de l'arbre 2 sur un arc qui, dans l'exemple représenté, est d'environ 450, mais qui peut ttre accrt jusqu'à un raximum de 1800. la chambre 46 est occupée par un corps tubulaire en matière élastomère définis- sant une vessie déformable 47, qui a un trou d'entrée 48 dans lequel s'introduit un raccord d'arrivée tubulaire 49. Ce dernier se projette hors de la vessie 47 et coopère avec un joint étanche aux fluides dans un trou radial 50 formé dans l'arbre 2 au fond de la gorge 45 et communiquant avec un pas- sage axial 51 traversant l'arbre 2 depuis une surface termi- nale de l'une des portions 3 o il est fermé par un bouchon 52 (figure 2). Sur cette portion 3 à l'extérieur de la douille associée 20, est formé un trou radial 53 communiquant avec le passage 51 et ayant une section extérieure taraudée à l'intérieur de laquelle se visse l'extrémité filetée d'un raccord 54 pour une canalisation d'alimentation en fluide sous pression (non représentée). n service, en amenant du fluide sous pression à l'intérieur de la vessie 47 par le trou 50, le passage 51 et le raccord 49, on dilate la vessie 47, ce qui exerce sur le manchon 33 une première force radiale parallèle à l'axe de la broche 34 et dirigée vers l'intérieur, et sur la portion centrale 28 de l'arbre 2 une deuxième force radiale égale et opposée à ladite première force. L'application de ces deux forces radiales fait varier le volume de la chambre 46, ce qui est transformé en un déplace- ment radial du manchon 33 par rapport à l'arbre 2. Ce dépla- cement est transmis par les roulements 43 à la portion cen- trale du rouleau 14 qui, étant solidarisée transversalement de l'arbre 2 à ses extrémités du fait de la présence du dis- positif 27, se déforme au centre par rapport à l'arbre 2 en prenant une configuration déformée fonction de la pression du fluide amené à l'intérieur de la vessie 47. Il est évident que cette déformation du rouleau 14 s'accompagne d'une déformation correspondante et en sens opposé de l'arbre 2, rendue possible par la présence du jeu radial entre la sur- face extérieure de la portion 28 de l'arbre 2 et la surface intérieure de l'alésage 44. àn faisant varier la pression du fluide envoyé dans la vessie 47, il est donc possible de faire varier la configuration de l'axe du rouleau 14 de manière à le faire coïncider pratique- ment avec celui du rouleau (non représenté) avec lequel est en contact le rouleau 14. 2Z485125 revendications 1. Cylindre presseur (1), caractérisé en ce qu'il comporte un arbre central (2), un rouleau extérieur creux (14) tra- versé par l'arbre (2) et supporté en rotation aux extrémités de ce dernier, un manchon (33) monté avec un certain jeu radial sur une portion intermédiaire (28) dudit arbre (2) et à l'intérieur du rouleau (14), le manchon (33) étant axiale- ment et angulairement fixé par rapport à l'arbre (2) et étant couplé en rotation à une portion intermédiaire du rou- leau (14), et des moyens de chambre déformables (47) qui peuvent être dilatés par la poussée d'un fluide sous pression, interposés entre le manchon (33) et l'arbre (2). 2. Cylindre presseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens déformables (47) s'étendent circonféren- tiellement autour de l'arbre (2) sur un arc au plus égal à 1800. 3. Cylindre selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la portion intermédiaire (28) de l'arbre (2) et le manchon (33) définissent ensemble une cham- bre allongée (46) dont l'axe coïncide pratiquement avec la génératrice de l'arbre (2), les moyens déformables (47) étant logés dans cette chambre (46). 4. Cylindre selon la revendication 3, caractérisé en ce que la chambre (46) est partiellement délimitée par une rainure axiale (47) formée sur la portion centrale {28) de l'arbre (2). 5. Cylindre selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le manchon (33) a un alésage axial excentré (44) traversé par la portion intermédiaire (28) de l'arbre (2).