Brevet FR2636612A1 — publié le 19900323

MACHINE DE TRAVAIL A CYLINDRES La présente invention est relative aux machines de travail du type à cylindres généralement superposés assurant, par Leur rotation simuLtanée, un entraSnement.d'un produit, objet ou matériau à caractere généralement plat, sur lequel doit être exercée une pression pour parfaire ou améliorer ses caractéristiques, contribuer à une transformation locale ou encore modifier un aspect extérieur à caractere technique, fonctionnel ou esthétique. A titre d'application préféree, mais nullement limitative, l'invention se réfère aux machines à satiner Les peaux et cuirs. Afin de mieux faire comprendre le problème que L'invention vise à résoudre, La fig. 1 montre de façon schématique une machine de travail à cylindres, comportant un bâti 1 supportant par des paliers 2 L'arbre 3 d'un cylindre to.urnant 4 dont L'axe géométrique 5 s'étend horizontalement. L'arbré 3 est pourvu à L'une de ses extrémités d'un système 6 d'entralnement en rotation qui peut être constitué par une roue dentée 7 engrenant avec un pignon 8 calé sur L'arbre de sortie 9 d'un moteur 10 tel qu'électrique. Le bâti 1 supporte aussi un châssis Il comportant des paliers 12 pour le support de L'arbre 13 d'un cylindre tournant 14. L'axe géométrique 15 du cylindre 14 s'étend aussi horizontalement et se trouve, de préférence, contenu dans un plan vertical passant par L'axe 5. Le châssis 11 est relié au bâti 1 par L'intermédiaire d'organes moteurs 16, tels que des vérins hydrauliques, aptes à faire mouvoir le châssis Il dans le double sens de la flèche f1, de manière à accroStre ou réduire t'intervalle I existant entre les cylindres 4 et 14 et à exercer une pression sur un produit, un objet ou un matériau 17 astreint à passer dans et à traverser L'intervalle I en étant entrains en défilement par la rotation du cylindre 4. Dans une configuration du type ci-dessus, il est généralement admis de qualifier Le cylindre 4 de cylindre d'appui et le cylindre 14 de cylindre presseur. IL doit, bien entendu, être considéré que La fonction d'entrainement assumée ici par le cylindre 4 peut aussi être dévolue au cylindre 14. De façon générale, une telle architecture est retenue pour exercer sur le matériau 17 une pression verticale relativement élevée et répartie sur toute la longueur utile des cylindres superposées. La première conséquence d'une telle pression est illustrée schématiquement à la fig. 2 montrant que les cylindres 4 et 14 sont sollicités en flexion. En raison de la présence du matériau 17, les axes 5 et 15 subissent des flèches inversées dont les concavités se font face dans le plan contenant les axes. Cette double flexion a pour incidence que le matériau 17, qui devrait normalement être soumis à une contrainte de pression réguLièrement répartie, se trouve plus fortement pressé te long de ses bords longitudinaux en considération de son sens de progression. IL s'ensuit une tendance à la sollicitation du matériau 17 en rétractation ou en resserrement sur Lui-même. Les bords longitudinaux du matériau 17 ont, ainsi, tendance à être rapprochés selon les flèches f2, ce qui produit une hétérogénéité de pression d'application et une tendance à la formation de plis apparaissant plus particulièrement sur les cuirs et peaux. L'objet de L'invention vise à éliminer les inconvénients de la technique antérieure en proposant une nouvelle disposition de machine de travail à cylindres pouvant être mise en oeuvre pour toutes les applications dans lesquelles un élément, un produit ou un matériau, à caractère genéralement plan et plat, se trouve engagé et pressé entre deux cyLindres, le plus souvent superposés, tournants et dont l'un au moins est mu en rotation positive. L'objet de L'invention trouve une application préférée dans les machines de travail à rylindres utilisées en tannerie et, plus particulièrement encore, dans les machines à satiner dans lesquelles le cylindre supérieur, dit presseur, assume simultanément la fonction de cylindre satineur, en raison de l'aspect poli de son état de surface et de la température qui lui est imposée. Pour atteindre l'objectif ci-dessus, la machine de travail à cylindre, du type comprenant un bâti supportant un ensemble de cylindres dont l'un dit d'appui est monté tournant sur te bâti et dont au moins un autre est monté tournant sur un châssis généralement mobile verticalement pour être superposé au cylindre d'appui et dont l'axe est contenu dans un plan vertical passant par celui du cylindre d'appui, l'un desdits cylindres au moins etant mû en rotation, est caractérisée en ce que l'ensemble comprend : - le cylindre d'appui constitué par un solide de revolution qui est défini par une génératrice courbe dont la convexité est tournee vers l'axe du cylindre pour posséder un diamètre d'extrémité D1 superieur au diamètre médian transversal b2, - et au moins un contre-cylindre :: pressé, à L'opposé du cylindre presseur, contre te cylindre d'appui pour faire flechir ce dernier, constitué par un solide de révolution défini par une génératrice courbe dont la concavité est tournée vers l'axe du cylindre et dont le rayon de courbure est choisi pour que la ligne du cylindre, définie par un plan horizontal tangent à la partie de la surface périphérique dudit cylindre tournée vers le cylindre presseur, soit rectiligne et parallèle à l'axe dudit cylindre presseur. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de L'objet de L'invention. La fig. 1 est une vue schématique d'une machine de travail à cylindres selon la technique connue. La fig. 2 est une vue schématique explicative du fonctionnement de ta machine selon la fig. 1. La fig. 3 est une vue schématique éclatée de l'objet de L'invention. La fig. 4 est une vue schématique explicative de la structure selon la fig. 3. La fig. 5 est une coupe transversale prise selon la ligne V-V de La fig. 4. La fig. 6 est une coupe transversale analogue à la fig. 4 et montrant une variante de disposition relative de certaine des éléments constitutifs de l'invention. Selon L'invention tel qu'illustré par la fig. 3, la machine de travail, du type de celui schématisé à la fig. 1, comprend un ensemble de cylindres 20 composé du cylindre presseur 14, de forme cylindrique et d'axe 15 horizontal. Le cylindre 14 est prévu pour assumer une fonction de pression et se trouve donc porté par un système articulé Lié à tout organe moteur approprié. En outre, ce cylindre 14 est réalisé de manière à être infiniment rigide donc indéformable sous l'effort de pression qu'il est apte à exercer. L'ensemble 20 se compose également d'un cylindre d'appui 4 qui est, de préférence, disposé en-dessous du cylindre presseur 14 pour que son axe géométrique 5 rectiligne au repos, comme illustré par la fig. 3, soit parallèle à L'axe 15 en étant contenu dans le même plan vertical que ce dernier. Le cylindre d'appui 4 est exécuté pour se présenter, de préférence, sous la forme d'un solide de révolution défini par une génératrice courbe dont la convexité est tournée vers l'axe 5. L'ensemble 20 se compose, par ailleurs, d'un contre-cylindre d'appui 22 dont L'axe géométrique 23 est parallèle à l'axe 5. Dans une forme de montage, L'axe géométrique 23 est situé dans le plan vertical passant par les axes 15 et 5. Bien que cela ne soit pas représenté, L'axe 23 est matérialisé par un arbre ou par des tourillons portés par des paliers formés par ou adaptés sur le bâti 1, de manière que le contre-cylindre d'appui 22 soit disposé en-dessous du cylindre d'appui 4. Le contre-cylindre 22 est réalisé sous la forme d'un corps solide de révolution défini par une génératrice courbe 24 dont la concavité est tournée vers l'axe 23. Le contre-cylindre 22 est prévu pour être presse contre le cylindre d'appui 4 et sous ce dernier par rapport au cylindre presseur 14. En outre, la génératrice 24 est déterminée pour que son rayon de courbure ait pour incidence, sous l'effort de flexion qui est imposé par le cylindre 22 au cylindre 4, de faire fléchir l'axe 5 de ce dernier, de maniere telle que la ligne d'intersection t, entre la surface périphérique du cylindre 4 orientée vers le cylindre presseur 14 et un plan horizontal P-P' tangent à cette surface, soit rectiligne et parallèle å l'axe 15 du cylindre presseur 14. De cette manière, comme cela ressort des fig. 4 et 5, la pression exercée, dans te sens des fleches f3 par le cylindre presseur 14, se trouve repartie sur une Ligne d'application qui est maintenue rectiligne par la contreflexion impose par le cylindre 22. Le rayon de courbure de la génératrice 24 est choisi de manière que ta contref lèche impose au cylindre 4 compense la différence retenue par construction entre le diamètre D1 d'extrémité et le diamètre D2 situé dans le plan transversal médian P11, Des résultats intéressant sont obtenus en réalisant le cylindre d'appui 4 et le contre-cylindre de flexion 22, de manière que la difference entre D1 et D2 réponde à la relation suivante D1 -D2 = = constante comprise entre 5.10-6 et 30.1O D1 XI et dans laquelle L représente la longueur utile du cylindre. Une construction de l'ensemble 20 comme decrit ci-dessus a pour conséquences - une Ligne I de pression rectiligne permettant L'application par le cylindre 14 indéformable d'une pression également répartie en tous points de la Ligne, - une vitesse Linéaire en extrémités D1 du cylindre 4 supérieure à celle de la partie centrale D2 et permettant d'éviter les plis dus à des accumulations successives de matière à L'engagement entre les cylindres et provenant, soit de la souplesse du matériau, soit de sa forme. Ces deux conséquences permettent d'obtenir, dans le cas particulier d'application à une satineuse, un travail de bonne qualité même sur des peaux fragiles qui, par nature, ont une tendance a la formation de plis en raison notamment des différences de tension existant dans les flancs. La fig. 6 illustre une variante de réalisation dans Laquelle la contreflexion du cylindre d'appui 4 est assurée par L'intermédiaire diun duo de contre-cylindres 22a et 22b qui répondent aux mêmes caractéristiques constructives que celles définies précedemment et qui sont disposés en appui presseur sous Le cylindre 4, de manière que leurs axes respectifs 23a et 23b fassent, avec L'axe 5, en coupe droite transversale, un angle au centre (a) compris entre 30 et 1200. Il doit être considéré qu'une réalisatin semblable à celle du cylindre 4 pourrait être retenue pour le cylindre presseur 14 dans le cas où, par construction, il ne répondrait pas à L'exigence d'indéformabilité sous l'effet de mise en pression. Dans un tel cas, le cylindre presseur 14 est alors aussi associé à un contre-cylindre du type du contre-cylindre 22. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Machine de travail à cylindres, du type comprenant un bâti (1) supportant un ensemble de cylindres dont l'un (4) dit d'appui est monté tournant sur le bâti et dont au moins un autre (14) dit presseur est monté tournant sur un châssis (11) généralement mobile verticalement pour être superpose au cylindre d'appui et dont l'axe (15) est contenu dans un plan vertical passant par celui (5) du cylindre d'appui, L'un desdits cylindres au moins étant mû en rotation, caractérisée en ce que l'ensemble cpmprend au moins :: - le cylindre d'appui (4) constitué par un solide de révolution qui est défini par une génératrice courbe (21) dont la convexité est tournée vers l'axe (5) du cylindre pour posséder un diamètre d'extremité D1 supérieur au diamètre médian transversal D2, - et au moins un contre-cylindre (22) :: . pressé, à l'opposé du cylindre presseur (14), contre le cylindre d'appui (4), pour faire fléchir ce dernier, constitué par un solide de revolution défini par une génératrice courbe (24) dont la concavité est tournée vers L'axe (23) du cylindre et dont le rayon de courbure est choisi pour que la ligne (l) du cylindre (4), définie par un plan horizontal (P-P') tangent à la partie de La surface périphérique dudit cylindre tournée vers le cylindre presseur, soit rectiligne et parallèle à l'axe dudit cylindre presseur. 2 - Machine selon La revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble comprend : - un cylindre d'appui (4) associe à un contre-cylindre (22), - un cylindre presseur (14) de réalisation semblable à celle du cylindre (4) et associé à un contre-cylindre du type du contre-cylindre (22). 3 - Machine selon la revendication 1 à 2, caractérisée en ce que la différence entre le diamètre d'extrémité (D1) et le diamètre médian (D2) répond å la relation suivante D1 - D2 D1 x L = constante, comprise entre 5.10 6 et 30.1O6 et dans laquelle (L) est la longueur entre les paliers du cylindre d'appui. 4 - Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le cylindre (4) ou (14) est associé à un duo de contre-cylindres (22a -22b) dont les axes définissent, avec L'axe du cylindre (4) ou (14), un angle au centre (a) compris entre 30 et 120" . 5 - Application de la machine selon l'une des revendications 1 à 4 à la constitution d'une satineuse à cuirs et peaux et dans laquelle le cylindre satineur est le cylindre presseur.