Brevet FR2607067A1 — publié le 19880527

L'invention concerne une machine à deux cylindres, notamment une presse à cylindres, comprenant deux cylindres montés rotatifs et tournant en sens contraire, qui sont entraînés chacun par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse par un moteur d'entraînement. Les presses à briquettes à cylindres possèdent deux cylindres montés rotatifs et tournant en sens contraire, qui présentent des empreintes en auges à leur surface, le matériau à agglomérer étant comprimé chaque fois en briquettes dans les empreintes qui se font face. L'un des deux cylindres est réalisé comme cylindre fixe, tandis que l'autre cylindre forme un cylindre mobile qui est appuyé sur les vérins hydrauliques d'un système hydropneumatique par lequel est produite la pression de compression.Pour que le cylindre mobile puisse s'écarter, en particulier en cas de surcharge, l'entrave nement d'au moins le cylindre mobile sur des presses à briquettes à cylindres connues, s'effectue par un arbre articulé qui autorise le mouvement d'écartement de ce cylindre pendant le fonctionnement (notice "Brikettierungsanlagen Walzen-Brikettpressen" nO 11-201 de la KHD Humboldt Wedag AG). Comme les presses à cylindres sont des machines dont les cylindres tournent lentement, sous les pressions de compression et les couples d'entraine- ment élevés nécessaires, les arbres articulés doivent avoir de grandes dimensions.Comme de tels arbres articules permettent seulement un faible mouvement angulaire, il faut prevoir des arbres articulés relativement longs pour obtenir un mouvement d'écartement d'une amplitude donnée du cylindre mobile. Pour cette raison, l'engrenage distributeur qui réduit la vitesse de rotation du moteur d'entraînement et qui transmet le mouvement aux arbres articulés par l'intermédiaire de deux bouts d'arbre de même grandeur et tournant en synchronisme en sens contraire, doit être installé à une distance relativement grande de la presse à cylindres, avec le résultat que l'ensemble de la machine, y compris le dispositif d'entrainement installé sur une fondation particulière, est relativement large. Sur la presse à briquettes à cylindres connue, le réglage des positions angulaires des cylindres (effectuant un mouvement contrarotatif synchrone), pour que les empreintes qu'ils portent soient exactement en phase, doit être réalisé en tournant les cylindres l'un par rapport à l'autre, ce qui exige l'ouverture d'au moins un accouplement et son remontage après une rotation circonférentielle d'un angle déterminé. Il va de soi que cette opération exige l'arrêt de la machine. Le but de l'invention est de créer une machine à deux cylindres, en particulier une presse à cylindres, dont le dispositif d'entraînement en rotation soit de construction simple, ne confère pas une grande largeur à la machine, n'entrave pas le mouvement d'écartement du cylindre écartable (cylindre mobile) et permet un mouvement contrarotatif exactement synchrone des cylindres, sans que cela demande l'interruption du fonctionnement de la machine. Selon l'invention, on obtient ces résultats avec une machine qui est caractérisée en ce que les réducteurs de vitesse sont constitués par des réducteurs à arbre creux, emboîtés chacun sur le tourillon d'entrave nement des deux cylindres, que l'étage d'entrée d'un des deux réducteurs à arbre creux est entraîné directement par le moteur d'entrainement et que, pour l'entraînement synchrone en sens contraire du réducteur à arbre creux voisin, les deux étages d'entrée des réducteurs sont couplés par un arbre articulé orienté perpendiculairement aux axes des cylindres. Dans le cas de la machine à deux cylindres selon l'invention, l'entraînement en rotation ne s'effectue pas par l'intermédiaire d'un engrenage distributeur à roues droites monté sur une fondation indépendante et entraînant les cylindres par l'intermédiaire de longs arbres articulés, mais par deux réducteurs à arbre creux emboîtés sur les tourillons d'entraînement des deux cylindres de la machine selon l'invention, d'une presse à cylindres notamment, et l'étage d'entree d'un des deux réducteurs est entraîné directement par le moteur d'entrainement. Pour l'entraînement en rotation synchrone mais en sens contraire du réducteur à arbre creux voisin (de l'autre réducteur à arbre creux), les deux étages d'entrée des réducteurs sont couplés par un arbre articulé orienté perpendiculairement aux axes des cylindres. Grâce aux réducteurs à arbre creux, constitués par des engrenages planétaires emboîtés par exemple, accouplés l'un à l'autre par l'arbre articulé relativement court et disposé transversalement aux axes des cylindres, on obtient un dispositif d'entraInement en rotation de construction simple pour la machine à cylindres selon l'invention, un ensemble qui n'est pas large, de même qu'un mouvement contrarotatif exactement synchrone des cylindres. Comme, selon une autre caractéristique de l'invention, l'arbre articulé reliant les réducteurs à arbre creux est variable dans sa longueur et permet une compensation en longueur, le mouvement d'écartement du cylindre mobile, ou des deux cylindres au cas où ils peuvent s'écarter tous deux, n'est pas entravé.Une autre caractéristique de l'invention, selon laquelle le moteur d'entrainement, un moteur électrique par exemple, est monté sur la boite du réducteur entraIné directement, contribue également à la construction compacte de la machine à deux cylindres selon l'invention. Le couple de rappel (couple de réaction) créé par les réducteurs à arbre creux, est encaissé au moyen d'un bras d'appui de couple. A cet effet, selon une caractéristique particulière de l'invention, les boîtes des deux réducteurs présentent une articulation en haut et les deux articulations sont reliées entre elles par un bras d'appui de couple commun qui est oriente perpendiculairement aux axes des cylindres. Comme la machine comporte deux cylindres contrarotatifs, le couple de réaction des deux réducteurs est encaissé réciproquement par cette simple liaison des deux boîtes des réducteurs sous la forme du bras précité, sans que celui-ci entrave l'écartement du cylindre mobile en cas de surcharge.Pour fixer les positions angulaires relatives des cylindres, surtout afin que les empreintes en auges sur les surfaces des cylindres continuent à coïncider exactement pendant le mouvement contrarotatif synchrone des cylindres, ainsi que pour permettre l'absorption de faibles différences de couple, il est possible, selon une autre caracteris- tique de l'invention, qu'une seconde bielle ou un dispositif de réglage, un vérin d'inclinaison par exemple, attaque le bras d'appui, dispositif dont la manoeuvre provoque le déplacement en translation du bras d'appui, ce qui permet ae faire tourner les surfaces des deux cylindres l'une par rapport à l'autre dans le sens circonferentiel. Au moyen de ce dispositif de réglage, articule sur le bâti de la machine, les positions angulaires relatives des deux cylindres sont également réglables pendant le fonctionnement de la machine. De plus, ce dispositif de réglage permet de produire également,de façon simple, en cas de besoin, un mouvement circonférentiel oscillant des cylindres, qui se superpose au mouvement de rotation pur des cylindres. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en plan schématique d'une machine à deux cylindres selon l'invention, notamment d'une presse à cylindres; et - la figure 2 est une vue en bout plus détaillée du bras d'appui du système de la figure 1, ainsi que du dispositif de réglage articulé sur ce bras. La presse à cylindres selon la figure 1 comprend deux cylindres 11, 12 montéscontrarotatifs dans le bâti 10 de la machine et entrainés chacun par l'intermédiaire d'un réducteur par un moteur d'entraînement 13, un moteur électrique par exemple. L'un des cylindres est réalisé comme un cylindre fixe qui s'appuie directement sur le bâti 10 de la machine, tandis que l'autre forme un cylindre mobile appuyé sur des vérins hydrauliques non représentés d'un système hydropneumatique par lequel est produite la pression de compression.Si la presse à cylindres selon la figure 1 est une presse à briquettes pour la production de comprimés ou briquettes de matériau à grain fin, les surfaces des deux cylindres 11, 12 présentent des empreintes en auges dont les formes correspondent à celles des briquettes et qui, pendant leur mouvement rotatif, doivent venir se placer les unes en face des autres, symétriquement, dans la région de l'emprise entre les deux cylindres; autrement dit, le mouvement des cylindres doit être un mouvement contrarotatif synchrone. Les réducteurs de vitesse sont constitués par des réducteurs à arbre creux 14, 15, des engrenages pla nétaires par exemple, qui sont disposés à faible distance l'un de l'autre et sont emboîtés sur les tourillons d'entrainement des deux cylindres 11, 12. Les étages d'entrée des réducteurs 14, 15 présentent un renvoi d'angle 16, 17, formé de roues dentées coniques par exemple. Le renvoi d'angle 17 de l'étage d'entrée du réducteur 15 est entraîné directement par le moteur électrique 13, par l'intermédiaire de la poulie 18 à courroies trapézoldales. Pour l'entraînement synchrone en sens contraire de l'autre réducteur, 14, les deux étages d'entrée des réducteurs, c'est-à-dire les deux renvois d'angle 17, 16, sont couplés par un arbre articulé 19 qui est perpendiculaire aux axes des cylindres. L'arbre articulé 19 est variable en longueur, par exemple par la prévision de cannelures, ce qui permet le libre écartement du cylindre mobile en cas de surcharge de la machine, avec élargissement de l'emprise entre les cylindres. Le moteur d'entrainement 13 est monté directement sur la boîte du réducteur 15 à entrainement direct. Ainsi que cela ressort en particulier de la représentation schématique partielle de la figure 2, les boîtes des deux réducteurs 14, 15 présentent une articulation 20, 21 en haut et les deux articulations sont reliées entre elles par un bras, orienté perpendiculairement aux axes des cylindres et forment un appui de couple commun 22 qui encaisse, par une construction très simple, le couple de rappel (de réaction) créé par les deux réducteurs 14, 15. Le bras d'appui 22 est attaqué par un dispositif de réglage 23, par exemple un vérin hydraulique d'inclinaison, une commande à broche filetée ou analogue, lui-même articulé en un point fixe 24 sur le bâti de la machine. Le dispositif de réglage 23 permet de fixer les positions angulaires relatives des cylindres, effectuant un mouvement contrarotatif synchrone.La manoeuvre du dispositif de réglage 23 provoque le déplace- ment en translation du bras d'appui 22, ce qui permet de faire tourner les surfaces des deux cylindres 11, 12 l'une par rapport à l'autre dans le sens de la circonférence des cylindres, donc de modifier les positions angulaires relatives des cylindres, également pendant le fonctionnement de la machine. De plus, l'actionnement continu du dispositif de réglage 23 permet de superposer un mouvement circonférentiel oscillant au mouvement de rotation pur des cylindres afin d'exercer certains effets sur le matériau comprimé dans l'emprise entre les cylindres. Par suite du montage articulé, le bras d'appui 22 n'entrave absolument pas la variation de la largeur de l'emprise. Le changement des positions angulaires relatives des deux cylindres est illustré sur la figure 2 par des flèches: si le dispositif de réglage 23 est manoeuvré dans le sens de la flèche 25 en trait plein, les surfaces des deux cylindres tournent l'une par rapport à l'autre, dans la région de l'emprise, dans le sens des flèches qui y sont représentées en trait plein; si le dispositif de réglage 23 est manoeuvré en sens contraire, suivant la flèche 26 en pointillé, les surfaces des cylindres tournent l'une par rapport à l'autre en sens inverse, suivant les flèches en pointillé. Il va de soi que l'invention est applicable non seulement à des presses à cylindres, mais aussi à des concasseurs, des broyeurs et d'autres machines à deux cylindres. REVENDICATIONS 1. Machine à deux cylindres, notamment presse à cylindres, comprenant deux cylindres montés rotatifs et tournant en sens contraire, qui sont entraînés chacun par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse par un moteur d'entraînement, caractérisée en ce que les réducteurs de vitesse sont constitués par des réducteurs à arbre creux (14, 15) emboîtés chacun sur le tourillon d'entraînement des deux cylindres (11, 12), que l'étage d'entrée d'un (15) des deux réducteurs à arbre creux est entraîné directement par le moteur d'entraînement (13) et que, pour l'entraînement synchrone en sens contraire du réducteur à arbre creux voisin (14), les deux étages d'entrée des réducteurs sont couplés par un arbre articulé (19) orienté perpendiculairement aux axes des cylindres. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre articulé (19) est variable en longueur. 3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les deux étages d'entrée des réducteurs à arbre creux (14, 15), accouplés l'un à l'autre par l'arbre articulé (19),présentent un renvoi d'angle (16, 17). 4. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les réducteurs à arbre creux (14, 15) sont constitués par un engrenage planétaire. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le moteur d'entraînement (13), un moteur électrique par exemple, est monté sur la boîte du réducteur à arbre creux (15) entraîné directement. 6. Machine à deux cylindres, notamment presse à cylindres, comprenant deux cylindres montés rotatifs et tournant en sens contraire, qui sont entraînés chacun par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse par un moteur d'entraînement, notamment selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les réducteurs de vitesse sont constitués par des réducteurs à arbre creux (14, 15) disposés à faible distance l'un de l'autre et emboîtés sur les tourillons d'entraînement des deux cylindres (11, 12), que les boîtes des deux réducteurs présentent en haut une articulation (20, 21) et que les deux articulations sont reliées entre elles par un bras formant un appui de couple (22) commun, qui est perpendiculaire aux axes des cylindres. 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que le bras d'appui (22) est attaqué par un dispositif de réglage (23), par exemple un verin dtincli- naison, dont la manoeuvre provoque le déplacement en translation du bras d'appui (22), ce qui permet de faire tourner les surfaces des deux cylindres (11, 12) l'une par rapport à l'autre.