Brevet FR2654168A1 — publié le 19910510

La présente invention se rapporte aux matériels tels que les machines à imprimer, à perforer ou à découper, qui comportent au moins deux cylindres coopérants parallèles. Elle concerne plus particulièrement des éléments de bâti ou supports, destinés à loger les paliers qui portent les arbres ou tourillons de ces cylindres, de façon que ces arbres restent parallèles quel que puisse être l'échauffe- ment de ces paliers. Il est courant d'utiliser deux cylindres ou rouleaux coopérants, ou plusdans des machines de divers types pour effectuer des travaux d'impression, de perforation ou de découpage, par exemple Avec la plupart de ces machines, il est très important de monter les deux cylindres de façon que leur entr'axes reste constant afin d'assurer un fonc- tionnement optimal Il est courant de monter les arbres de ces cylindres dans des éléments de bâti ou supports dispo- sés de part et d'autre desdits cylindres Ces supports comportent deux alésages ou plus, destinés à loger les paliers ou roulements dans lesquels les arbres tournent En général, ces paliers s'échauffent, après une certaine durée de fonctionnement et ils échauffent à leur tour leurs sup- ports Dans les machines de l'art antérieur, cet échauffe- ment provoque une dilatation des supports, ce qui tend à faire s'écarter les axes des arbres des cylindres ainsi que ces derniers, en supprimant la pression optimale pour l'impression ou pour le découpage. La présente invention a pour but de réaliser un élément de bâti ou support destiné à loger les paliers de deux cylindres parallèles ou plus, de manière que l'entraxes de ces cylindres garde une valeur sensiblement constante quelle que soit l'amplitude de l'échauffement de ces paliers ou de ces supports. Conformément à l'invention, l'élément de support comporte, entre les deux alésages qui logent les paliers, une saignée ouverte qui constitue un écran thermique Il n'y a donc pas de chemin continu dans le métal qui se trouve entre ces alésages Un échauffement de support ne fait pas se dilater la masse métallique située entre les- dits alésages et, par conséquent, leurs axes ne sont pas écartés. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, la saignée qui constitue l'écran thermique comporte un segment transversal sensiblement perpendicu- laire à un plan passant par les axes des deux alésages, ainsi que deux segments longitudinaux, qui partent des extrémités de ce segment transversal et sont prolongés jusqu'au-delà du plan diamétral de l'un des deux alésages, qui est perpendiculaire au plan passant par les axes des alésages. Dans un cas, la saignée a la conformation d'un U, comme décrit ci-dessus Dans un autre cas, elle est confi- gurée en H, les segments longitudinaux étant prolongés au- delà du plan diamétral des axes des deux alésages. Le principe de la présente invention peut aussi être étendu à des supports destinés à porter trois ou plus de trois cylindres Dans une forme de réalisation destinée à trois cylindres, la saignée comporte aussi une partie cen- trale à trois branches transversales en Y passant chacune entre les cylindres adjacents d'un couple respectif Elle comporte aussi des segments longitudinaux partant des ex- trémités de ces branches transversales et prolongées au- delà de l'axe d'un cylindre respectif. Un avantage d'un support réalisé conformément à l'invention réside en ce que ce support a pour effet de maintenir une distance constante entre deux cylindres parallèles, même après une longue durée de fonctionnement en continu De plus, la distance d'axe en axe des cylindres reste constante, même dans les machines ou installations o ces cylindres sont soumis à une compression appréciable avec échauffement appréciable de leurs paliers ou roulements. Un autre avantage de la présente invention est que les supports peuvent être fabriqués de manière relativement économique Ils ne comportent pas d'éléments mobiles auxi- liaires et n'exigent pas de supplément d'entretien des machines dans lesquelles ils sont appropriés. Une forme préférée de la présente invention va être décrite ci-dessous de manière plus détaillée, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une élévationavec coupe partielle, d'une machine à perforer qui comporte deux cylindres montés dans des supports selon l'invention; la figure 2 est une vue en perspective d'un support de paliers selon l'invention; la figure 3 est une vue de face du support représenté sur la figure 2; la figure 4 est une vue de face d'une variante de réalisation de la saignée; la figure 5 est une vue en élévation d'une seconde variante de réalisation; et la figure 6 est une vue en élévation d'une troisième variante de réalisation destinée à loger les paliers de trois cylindres coopérants. Les supports de paliers selon la présente invention sont utilisables notamment dans les machines comportant plusieurs cylindres destinés à imprimer, découper ou perforer La figure 1 représente une partie d'une machine à perforer typique Cette machine comporte deux cylindres 10, 11, montés sur des arbres 12, 13 parallèles Le cylindre 10 supérieur porte sur sa périphérie des lames 14 perfora- trices saillantes Ces lames 14 peuvent être montées de toute manière appropriée, un montage étant représenté dans le brevet US-A-4 848 202 Le cylindre 11 inférieur porte avantageusement sur sa périphérie des éléments rapportés durs 15 formant des enclumes La conformation de ces élé- ments rapportés est connue Bien entendu, la configuration des cylindres 10, 11, des lames 14 et des éléments rapportés 15 ne fait pas partie de l'aspect inventif de la présente invention, et les supports selon l'invention peu- vent être utilisés avec des cylindres d'un autre genre, des cylindres imprimeurs par exemple. Les arbres 12, 13 sont montés dans deux éléments de bâti ou supports 16, 17 de paliers Dans la machine repré- sentée, le support 17 est disposé au côté de l'opérateur, tandis que le support 16 est disposé du côté opposé ou côté d'entraînement Ces supports sont pratiquement identiques. La figure 2 représente le support 17, mais l'on comprendra que sa description s'applique également au support 16 Ce support 17 comporte un alésage 18 supérieur et un alésage 20 inférieur, destinés à loger les paliers qui tourillon- nent les extrémités de droite des arbres 12, 13 Plus pré- cisément, l'arbre 12 est monté dans un palier 21 de roule- ment de typee Timken"par exemple, composé d'un cône N O 366 et d'une cuvette 363-D L'extrémité de droite de l'arbre 13 est montée de manière analogue dans un palier 22 de roule- ment semblable au palier 21 Les extrémités de ces arbres 12, 13 sont reliées par un train d'engrenages composé de roues dentées 23 et 24 La roue dentée 23 est calée sur l'arbre 12 et engrène avec la roue dentée 24 montée sur l'arbre 13 Ces roues dentées transmettent à l'arbre 12 le mouvement de rotation de cet arbre 13 Elles sont logées dans un carter 25 approprié Les paliers 21, 22 sont retenus par des chapeaux 26, 27, maintenus par des boulons 28 qui passent dans des trous 30 du support 17 Ces paliers 21, 22 comportent de manière connue des joints 31 d'étan- chéité et de retenue d'huile. Les extrémités opposes des arbres 12, 13 tourillon- nent dans des paliers 32, 33 montés dans des alésages supé- rieur et inférieur de la plaque de support 16 Ces alésages correspondent aux alésages 18 et 20 de la plaque de support 17 Ces paliers 32, 33 sont avantageusement identiques aux paliers 21, 22 et ils sont maintenus en place et rendus étanches de la même manière que ces paliers 21, 22. L'extrémité de gauche de l'arbre 13 porte un embra- yage 34 à friction, qui transmet l'énergie d'entraînement d'un moteur destiné à faire tourner les arbres 12 et 13. Cet embrayage 34 comporte un cône 35 intérieur avec lequel coopère un organe denté 36 extérieur La configuration des embrayages de ce genre est connue et ne fait pas partie de l'aspect inventif de la présente invention En service, l'organe denté 36 est relié à l'arbre de sortie d'un moteur (non représenté) En tournant, cet organe entraîne l'arbre 13, lequel entraîne l'arbre 12 par les roues dentées 24, 23 Lorsque la machine à perforer est en service, il se crée beaucoup de chaleur dans les paliers 21, 22, 32, 33. Cette chaleur passe dans les supports 16, 17 Néanmoins, la configuration donnée à ces supports 16, 17 empêche la dis- tance d'axe en axe des arbres 12, 13 de varier de manière appréciable Par conséquent, les cylindres 10, 11 sont maintenus dans les mêmes conditions (relatives de fonction- nement), même après une longue durée de marche. Ainsi que le représente la figure 2, ce résultat est obtenu grâce à une saignée 37, qui traverse le bloc de support 17 sur toute son épaisseur Sur cette figure 2, cette saignée 37 a la forme générale d'un H comportant un segment transversal 38 qui est formé entre les alésages 18 et 20 et qui est perpendiculaire au plan passant par les axes de ces alésages Deux segments longitudinaux paral- lèles de la saignée 37 coupent les extrémités de ce segment transversal 38 et sont de manière générale perpendiculaires à celui-ci Ces segments longitudinaux 40, 41 sont pro- longés vers le haut plus loin que la génératrice supérieure de l'alésage 18 et vers le bas plus loin que la génératrice inférieure de l'alésage 20 Il a été constaté que cette configuration de la saignée est particulièrement avanta- geuse, mais il est particulièrement important que les seg- ments longitudinaux soient prolongés vers le haut ou le bas au moins audelà du plan diamétral horizontal de l'un des alésages 18, 20. Les dimensions typiques d'un support de paliers tels que le bloc de support 17 sont d'environ 101,6 mm ( 4 pouces) d'épaisseur totale, l'épaisseur de la partie prin- cipale 42 étant égale sensiblement à 60,3 mm ( 2 pouces 3/8) et la partie centrale 43 en faisant saillie sur environ 41,3 mm ( 1 pouce 5/8), l'épaisseur totale étant donc bien égale sensiblement à 101,6 mm ( 4 pouces) Les alésages 18, ont un diamètre de l'ordre de 110 mm ( 4,33 pouces), la longueur du support est égale à environ 356 mm ( 14,0 pouces) et sa hauteur a approximativement 495,3 mm ( 19,5 pouces) Les segments 38, 40, 41 sont larges d'environ 12,7 mm ( 10,5 pouces) Il est évident que ces dimensions des blocs de supports 16, 17) peuvent varier suivant la machine dans laquelle les supports de paliers sont incor- porés Il est évident aussi que le diamètre des alésages 18, 20 peut être modifié pour être adapté à des paliers lisses ou à des organes de roulement d'autres dimensions. En service, la saignée 37 agit à la façon d'un écran thermique et d'une zone de dégagement de chaleur et/ou de réduction de contraintes, si bien que, même si la tempé- rature augmente dans les parties des supports 16, 17 com- prises entre les alésages supérieur et inférieur, ces par- ties chaudes du bloc de support se dilatent uniquement dans les zones des saignées et leur dilatation ne tend pas à écarter l'un de l'autre les axes de ces alésages 18, 19 et donc des arbres 12, 13 Bien au contraire, ces axes gardent leur écartement initial, quelle que soit l'amplitude de l'échauffement des paliers. Bien que les figures 2 et 3 représentent une forme de réalisation très avantageuse d'un support de paliers, il est envisageable de modifier la configuration des saignées qui constituent des écrans thermiques La figure 4 repré- sente une variante de bloc de support 45 Ce support 45 comporte des alésages, supérieur 46 et inférieur 47, des- tinés à loger les paliers de deux arbres parallèles, sem- blables par exemple aux arbres 12, 13 représentés sur la figure 1 Une saignée 48 est usinée dans toute l'épaisseur de ce support Cette saignée 48 comporte un segment trans- versal 50 disposé entre les alésages 46 et 47, perpendicu- lairement à un plan passant par leurs axes Elle comporte aussi deux segments longitudinaux 51, 52 qui partent des extrémités de ce segment transversal 50 Ces segments lon- gitudinaux sont prolongés vers le bas jusqu'au-delà d'un plan horizontal passant par l'axe de l'alésage inférieur 47 et se terminent sur des rayons 53 faisant un angle d'envi- ron 250 avec ce plan horizontal Dans la variante repré- sentée sur la figure 4, le segment transversal 50 de la saignée est sensiblement plus large que les segments longi- tudinaux 51, 52 Les largeurs de ces segments sont opportu- nément de 12,7 mm ( 1/2 pouce) pour le segment transversal et de 2,4 mm ( 3/32 e de pouce) pour les segments longitu- dinaux 51, 52. La figure 5 représente une seconde variante du bloc de support 55 de paliers Le support 55 représenté comporte des alésages supérieur et inférieur 56, 57, destinés à loger les portées ou roulements d'arbres tels que les arbres 12, 13 Ce support 55 comporte deux saignées 58, 60 constituant des écrans thermiques La saignée 58 a la forme générale d'un U et comporte des segments longitudinaux 61, 62, qui sont parallèles au plan passant par les axes des alésages 56, 57 La saignée 58 comporte aussi un segment transversal 63 situé entre ces alésages et perpendiculaire aux segments 61, 62 et au plan précité De courtes parties obliques 64, 65 relient ce segment transversal auxdits segments longitudinaux 62, 61 Les segments 63, 64, 65 sont avantageusement plus larges que les segments 61, 62 Ces segments 63, 64, 65 peuvent par exemple être larges d'envi- ron 12,7 mm ( 1/2 pouce), tandis que les segments longitudi- naux peuvent avoir une largeur de l'ordre de 3,2 mm ( 1/8 de pouce) Ainsi que le représente la figure 5, ces segments longitudinaux 61, 62 sont prolongés vers le bas au-delà de la génératrice inférieure de l'alésage 57 Ici aussi, il est essentiel que les segments longitudinaux 61, 62 soient prolongés au moins jusqu'à un point situé en-dessous du plan diamétral horizontal de cet alésage 57. La seconde saignée 60 forme un U aplati comportant un segment horizontal 66 disposé entre la saignée infé- rieure 58 et l'alésage supérieur 56 Ce segment 66 est avantageusement perpendiculaire au plan passant par les axes des deux alésages 56, 57 et il est donc parallèle au segment 63 de la saignée 5 P Deux branches obliques 67, 68 de cette saignée 60, orientées vers le haut, se raccordent aux extrémités du segment 66 Ces branches obliques 67, 68 sont orientées vers l'extérieur de façon que la distance comprise entre leurs extrémités extérieures soit plus grande que le diamètre maximal (horizontal) de l'alésage 56. Une troisième variante du bloc de support 75 de paliers est représentée sur la figure 6 Le support repré- senté comporte trois alésages 76, 77, 78 destinés à loger trois paliers (non représentés) pour trois arbres paral- lèles Ce support 75 comporte encore une saignée 80 formant écran thermique, qui présente une partie centrale 81 en forme de Y Plus précisément, cette partie centrale 81 de la saignée comporte une première bande 82 disposée entre les alésages 76 et 78 et orientée perpendiculairement au plan qui contient les axes de ces alésages; elle comporte par ailleurs une seconde branche 83 disposée entre les alésages 76 et 77 et orientée perpendiculairement au plan qui contient les axes de ces deux alésages; ainsi qu'une troisième branche 84 disposée entre les alésages 77 et 78 et orientée perpendiculairement au plan contenant les axes de ces deux alésages. La saignée 80 comporte par ailleurs un premier seg- ment longitudinal 85 se raccordant à l'extrémité de la branche 82, perpendiculaire à cette branche 82 et parallèle au plan passant par les axes des alésages 76 et 78 Ce segment 85 est prolongé vers le haut jusqu'au-delà du plan diamétral horizontal de l'alésage 76 et vers le bas plus loin que le plan tangent à la génératrice supérieure de l'alésage 78 Un autre segment longitudinal 86 de la sai- gnée 80 se raccorde à l'extrémité de la branche 84 Il est perpendiculaire à cette branche 84 et parallèle au plan contenant les axes des alésages 77 et 78 Ce segment 86 est prolongé vers le haut au-delà du plan diamétral de l'alé- sage 77 qui est perpendiculaire à ce plan contenant les axes des alésages 77 et 78 Il comporte aussi une partie qui est prolongée vers le bas jusque plus bas que la géné- ratrice inférieure de cet alésage 78 Des segments 87 en V partent de l'extrémité de la branche 83, parallèlement aux segments 85 et 86 Ils sont prolongés au-delà des plans diamétraux 90 et 91 des alésages 76 et 77 qui sont perpen- diculaires aux plans 92 et 93 reliant les axes des alésages 76 et 78 et des alésages 77 et 78, respectivement. On voit que, dans chaque forme de réalisation, il y a entre chaque paire d'alésages adjacents une saignée, qui comporte un segment transversal perpendiculaire au plan contenant les axes des deux alésages considérés, ainsi que des second et troisième segments longitudinaux, qui sont raccordés aux extrémités de ce segment transversal et sont prolongés plus loin que le plan diamétral d'au moins l'un de ces alésages, diamètre qui est perpendiculaire au plan précité. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du cadre et de l'esprit de l'invention, d'apporter d'autres modifications aux éléments de bâti ou supports de paliers pour arbres parallèles représentés et décrits. REVENDICATIONS 1 Elément de support ( 16, 17), destiné à être uti- lisé pour loger des première et seconde portées ( 21, 22) tourillonnant un premier et un second arbres parallèles ( 12, 13) et caractérisé en ce qu'il comprend des premier et second alésages ( 18, 20) destinés à contenir ces portées ( 21, 22); et une saignée ( 37) constituant un écran thermique, traversant l'épaisseur de l'élément ( 16, 17) et composée d'un premier segment transversal ( 38) disposé entre les alésages ( 18, 20) et de deux segments longitudinaux ( 40, 41), qui partent de ce segment transversal ( 38) et sont prolongés le long des côtés opposés d'au moins l'un de ces alésages ( 18, 20). 2 Elément de support selon la revendication 1, caractérisé en ce que le segment transversal ( 38) est sen- siblement perpendiculaire au plan qui contient les axes des deux alésages ( 18, 20). 3 Elément de support selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les segments longitudinaux ( 40, 41) sont prolongés au-delà du plan diamétral d'au moins l'un des alésages, plan qui est perpendiculaire au plan contenant ces alésages ( 18, 20). 4 Elément de support selon la revendication 3, caractérisé en ce que les segments longitudinaux ( 40, 41) sont sensiblement perpendiculaires au segment transversal ( 38). Elément de support selon la revendication 4, caractérisé en ce que les segments longitudinaux ( 40, 41) et le segment transversal ( 38) forment un H, ces segments longitudinaux ( 40, 41) étant prolongés au-delà des plans diamétraux des premier et second alésages ( 18, 20) qui sont perpendiculaires au plan passant par les axes de ces alésages. 6 Elément de support ( 45, 55) selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la saignée ( 48, 58) a la forme générale d'un U, et en ce que ses éléments longitu- il dinaux ( 51,' 52; 61, 62) sont prolongés au-delà du plan diamétral, perpendiculaire ou plan contenant les axes des alésages ( 18, 20; 56, 57) d'au moins l'un de ces alésages. 7 Elément de support ( 55) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les segments longitudinaux ( 61, 62) sont reliés au segment transversal ( 58) par des segments obliques ( 64, 65). 8 Elément de support selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une seconde saignée ( 60) en U, qui présente un second segment transversal ( 66) dis- posé entre les premier et second alésages ( 56, 57). 9 Elément de support selon la revendication 8, caractérisé en ce que le second segment transversal ( 66) de la saignée ( 60) est sensiblement parallèle au premier seg- ment transversal ( 63) de la saignée ( 58). Elément de support ( 75) destiné à loger une première, une seconde et une troisième portée soutenant un premier, un second et un troisième arbre parallèles, carac- térisé en ce qu'il comprend des premier ( 76), second ( 77)et troisième ( 78) alésages destinés à loger les première, seconde et troi- sième portées; et une saignée ( 80) constituant un écran thermique, traversant l'épaisseur du support ( 75) et comportant une partie centrale ( 81) qui a la forme générale d'un Y et comporte trois branches transversales ( 82, 83, 84) dispo- sées chacune entre deux alésages respectifs ( 76, 78; 78, 77; 77, 78) et des segments longitudinaux ( 85, 86, 87) qui partent de l'extrémité de la branche transversale respec- tive et sont prolongés au-delà du plan diamétral de l'un des deux alésages de la paire respective, qui est perpen- diculaire au plan contenant les axes des deux alésages de cette paire.