Brevet FR2669013A1 — publié le 19920515

La présente invention concerne un arbre dit arbre à friction qui est destiné à recevoir les mandrins sur lesquels viennent s'enrouler des bandes de matériau tel que du papier. Ces arbres sont conçus de façon à permettre un glissement des bobines du matériau en bandes lors de l'enroulement de ce matériau sur les mandrins correspondants de façon à assurer une compensation des différences de tension dans les bandes et de diamètre des bobines. Les arbres à friction actuellement disponibles sur le marché pour une telle application comprennent généralement arbre proprement dit, entraîné en rotation par tout moyen approprié et destiné à recevoir les mandrins des bobines, ces mandrins, généralement en carton, étant positionnés sur des bagues de serrage enfilées sur l'arbre et sur lesquelles s'exerce le glissement. Ces arbres à friction connus comportent en outre des barres de friction qui sont disposées longitudinalement sur l'arbre de manière que leur surface extérieure soit au contact de la surface interne des bagues de serrage. La présente invention se propose de perfectionner ce type d'arbre à friction selon la technique antérieure en le simplifiant, en le rendant plus fiable et en en améliorant le rendement en permettant des couples élevés et en admettant des poids de bobines importants. En conséquence, cette invention concerne un arbre à friction pour bobines, recevant des bandes de matériau tel que notamment du papier, conçu de façon à permettre un glissement des bobines sur l'arbre pendant l'enroulement du matériau en bandes afin de compenser notamment les différences de tension et de diamètre, caractérisé en ce qu'il comporte des barres de friction longitudinales, positionnées dans des logements débouchant sur des fentes ménagées dans la surface dudit arbre et qui soumettent à une friction directe les mandrins sur lesquels s 'enroulent lesdites bobines au moyen de vessies, interposées respectivement entre la surface inférieure de chaque barre de friction et le fond du logement correspondant et soumises à une pression d'air déterminée de manière à appliquer lesdites barres contre la surface interne respective de chaque mandrin. Selon un mode de réalisation préféré de cette invention, chaque barre de friction directe présente une section droite en forme de T, la barre de ce T étant positionnée dans ledit logement débouchant sur ladite fente et étant soumise à l'action de ladite vessie. Selon 1 invention, chaque barre de friction directe est réalisée en une matière plastique, de préférence en polyuréthane. Selon un autre exemple de réalisation de cette invention applicable plus particulièrement lorsque l'arbre ntest pas garni de mandrins sur toute sa longueur, on peut remplacer l'une des barres de friction directe par des barrettes interposées entre les mandrins et maintenant latéralement ces derniers. D'autres autre caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence au dessin annexé qui en illustre des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur le dessin - la figure 1 est une vue schématique en élévation latérale d'un premier exemple de réalisation d'un arbre à friction directe selon la présente invention - la figure 2 est une coupe selon 2-2 de la figure 1, à échelle agrandie destinée à illustrer le montage des barres de friction directe dans l'arbre à friction objet de la présente invention et - la figure 3 est une vue schématique similaire à la figure 1 illustrant un second exemple de réalisation de l'arbre à friction directe objet de l'invention. On se réfère en premier lieu aux figures 1 et 2 qui illustrent un premier exemple de réalisation de l'arbre à friction directe selon l'invention dont toute la longueur est garnie de mandrins 10, par exemple en carton sur lesquels vient s'enrouler un matériau en bandes tel que notamment du papier. Comme on le voit clairement sur la figure 2, l'arbre 12, de forme cylindrique est muni de barres de friction longitudinales telles que 14 qui sont positionnées dans des logements tels que 16 ménagés dans la surface de l'arbre 12. Dans l'exemple de réalisation illustré par le dessin, chacune des barres de friction 14 présente un profil en forme de T et la barre de ce T maintient la barre de friction dans le logement 16, la surface extérieure de chaque barre 14 faisant saillie au travers de la fente 16' débouchant sur le logement 16 de manière que cette surface extérieure soit au contact des différents mandrins tels que 10 enfilés sur l'arbore 12. De préférence, les barres de friction directe telles que 14 sont réalisées en matière plastique telle que du polyuréthane. Chacune des barres de friction directe 14 est soumise à un effort radial grâce à la présence d'une vessie gonflable telle que 18 interposée dans chaque logement 16 entre la surface inférieure de la barre de friction 14 et le fond du logement 16 (voir la figure 2). L'arbre à friction directe décrit ci-dessus peut fonctionner selon deux méthodes 10 - Méthode à pression fixe Chacune des vessies telles que 18 est gonflée selon une pression prédéterminée par l'intermédiaire d'une valve et l'enroulement du matériau en bandes sur les différents mandrins tels que 10 s'effectue sous pression constante. 20 - Méthode avec variation de pression durant le fonctionnement Les différentes vessies telles que 18 sont gonflées par l'intermédiaire d'un raccord tournant au moyen d'un mano-détendeur de précision. L'arbre 12 qui est recouvert sur toute sa longueur par les mandrins tels que 10 est mis en pression par l'intermédiaire des différentes vessies 18 en affichant à chaque fois une pression différente compte tenu du matériau des bobines, de la largeur de ces dernières et de leur diamètre. La friction s'effectue alors directement sur les barres telles que 14. Bien entendu, il est nécessaire que les mandrins soient retenus à chaque extrémité de l'arbre 12 par des bagues de retenue telles que 20, 20'. Dans le second exemple de réalisation de l'invention illustré par la figure 2 l'arbre 12 n'est pas garni sur toute sa longueur de mandrins 10 recevant les bobines telles que B. Dans cette application on remplace l'une des barrettes de friction par une barrette de guidage interchangeable telle que 22 qui est interposée entre deux mandrins successifs et qui permet de maintenir latéralement ces mandrins. Ces barrettes 22 sont interchangeables depuis l'extérieur et il en existe une pour chaque largeur de mandrins. Par ailleurs le fonctionnement de ce second exemple de réalisation est similaire à celui décrit ci-dessus en référence aux figures 1 et 2. Parmi les avantages apportés par l'arbre à friction directe objet de l'invention, on peut citer notamment - un prix de revient relativement peu important - la possibilité d'admettre tous les diamètres des mandrins courants - la possibilité de recevoir toutes les quantités de mandrins possibles - l'admission de poids élevés - l'aptitude à l'admission de couples élevés de la même manière qu'un arbre pneumatique classique. I1 demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Arbre à friction directe pour bobines, recevant des bandes de matériau tel que notamment du papier, conçu de façon à permettre un glissement des bobines sur l'arbre pendant l'enroulement du matériau en bandes afin de compenser notamment les différences de tension et de diamètre, caractérisé en ce qu'il comporte des barres de friction longitudinales (14), positionnées dans des logements (16) débouchant sur des fentes (16') ménagées dans la surface dudit arbre (12) et qui soumettent à une friction directe les mandrins (10) sur lesquels s'enroulent lesdites bobines, au moyen de vessies (18) soumises à une pression d'air déterminée de manière à appliquer lesdites barres contre la surface interne respective de chaque mandrin. 2. Arbre à friction directe selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque barre de friction directe (14) présente une section droite en forme de T, la barre de ce T étant positionnée dans ledit logement (16) débouchant sur ladite fente (16') et étant soumise à l'action de ladite vessie, cette dernière étant interposée entre le fond dudit logement (16) et la surface inférieure de la barre de friction (14). 3. Arbre à friction directe selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque barre de friction directe (14) est réalisée en matière plastique et notamment en polyuréthane. 4. Arbre à friction directe selon l'une quelconque des revendications précédentes applicable plus particulièrement au cas où il n'est pas garni de mandrins sur toute sa longueur, caractérisé en ce que l'on remplace l'une des barres de friction directe par des barrettes (22) interposées entre les mandrins (10) et maintenant latéralement ces derniers.