Dispositif pour répartir un effort de pression exercé entre les deux rouleaux d'une paire de rouleaux de pression. L'invention a pour objet un dispositif pour répartir de façon uniforme un effort de pression exercé entre les deux rouleaux d'une paire de rouleaux de pression, au moins l'un de ces rouleaux étant porté par un arbre destiné à recevoir une charge de valeur choi sie appliquée à chacune de ses extrémités.
Il est bien connu que, dans un ensemble comprenant deux rouleaux de pression, une charge de pression appliquée aux extrémités des rouleaux a tendance à faire fléchir ceux-ci longitudinalement, de sorte que l'effet de cette charge diminue graduellement vers le milieu de la longueur des rouleaux où elle peut même devenir nulle, tandis que la pres sion résultante est maximum aux extrémités des rouleaux.
Afin de contrebalancer cette tendance à fléchir, l'un des rouleaux ou les deux peut ou peuvent être cambrés ou réduits en diamètre vers leurs extrémités, de sorte qu'une section longitudinale de la surface d'un rouleau ainsi cambré a la forme d'un arc de cercle de grand diamètre. Lorsqu'une charge de pression est alors appliquée entre les rouleaux, la flexion des rouleaux qui en résulte assure un contact entre les rouleaux tout le long de ceux-ci, de sorte que de la matière qu'on fait passer entre ces rouleaux est soumise à une pression uni forme tout le long des rouleaux.
Afin d'obtenir le résultat désiré, il est nécessaire de calculer la cambrure requise en partant de la rigidité ou du moment de flexion connu des rouleaux, de leur longueur et de leur diamètre. Ces calculs ne sont cependant valables que pour une valeur particulière de la charge de pression. Par exemple, si une charge de pression plus faible que celle corres pondant à la cambrure ainsi calculée est appliquée, les surfaces des rouleaux ne sont pas en contact l'une avec l'autre vers les extrémités des rouleaux.
Au contraire, si la charge appliquée est de plus grande valeur que ladite valeur particulière, les parties mé dianes des rouleaux ne sont pas en contact et de la matière passant entre ces parties mé dianes n'est pas soiunise à la pression déter minée requise.
La présente invention a pour but de four nir un dispositif permettant d'assurer que des rouleaux cylindriques et non cambrés restent en contact sur toutes leurs longueurs respectives, tant que la charge de pression appliquée à ces rouleaux reste constante. Ce dispositif est caractérisé en ce que lesdits rou leaux sont disposés de manière que l'axe de chacun d'eux coupe le plan passant par l'axe de l'autre et par son propre point milieu selon un angle proportionné au moment de flexion connu d'au moins un desdits rouleaux, de sorte que, lorsque ladite charge de pression de valeur connue est appliquée audit arbre, les surfaces respectives des deux rouleaux coopèrent exactement d'une extrémité à l'autre de ces rouleaux.
En disposant ainsi les axes des rouleaux, on crée un interstice entre les surfaces des rouleaux, cet interstice croissant graduelle ment à partir dudit point milieu auquel les rouleaux sont en contact vers les extrémités de ces rouleaux. En dimensionnant de façon appropriée l'angle selon lequel l'axe de cha cun des rouleaux coupe le plan passant par l'axe de l'autre et par son propre point milieu, on obtient un résultat analogue à celui obtenu par cambrure d'Lln ou des deux rouleaLLx d'une paire de rouleaux dont les axes sont parallèles l'un à l'autre, ceci lorsque la charge de pression voulue est appliquée.
Une forme d'exécution particulière du dispositif objet de l'invention comprend des moyens permettant de modifier, entre cer taines limites, la charge de pression appli quée entre les rouleaux tout en maintenant les surfaces de ceux-ci en contact l'une avec l'autre tout le long de ces rouleaux. Le dispo sitif spécifié ci-dessus ne permet en effet d'obtenir le résultat désiré que pour une va leur particulière déterminée de la charge de pression.
La forme d'exécution particulière dont on vient de parler comprend des moyens agencés de manière à permettre de modifier l'angle suivant lequel l'axe de chacun des rouleaux coupe le plan passant par l'axe de l'autre et par son propre point milieu, confor mément à la charge de pression qu'on désire exercer entre ces rouleaux. Si on le désire, ces moyens peuvent être agencés de manière à modifier automatiquement ledit angle con formément à ladite charge de pression; cepen dant, en pratique, de tels moyens automati ques rie sont pas indispensables, ainsi qu'on le verra plus loin.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en plan de cette forme d'exécution, et la fig. 2 en est une élévation latérale, prise selon la flèche 2 de la fig. 1. La forme d'exécution représentée com= prend un rouleau supérieur a et un rouleau inférieur b qui constituent une paire de rou leaux de pression coopérants. Le rouleau infé rieur b est supporté à ses extrémités dans des paliers appropriés fixes, non représentés. Le rouleau supérieur a est monté à ses extrémités dans des paliers respectifs c et d, à aligne ment automatique, portés par des blocs de palier ci et dl.
Ces blocs sont mobiles verti calement dans des fentes c3, d3 ménagées dans des organes fixes c4; d4 et ils sont maintenus longitudinalement par des couvercles C2 et<B>d-2.</B> Des moyens appropriés sont prévus pour appliquer une charge de valeur choisie d'avance et dirigée vers le bas aux blocs ci et dl, afin d'exercer une pression de la va leur désirée entre le rouleau supérieur et le rouleau inférieur. Ces moyens sont représentés schématiquement à la fig. 2 sous forme de pistons plongeurs i de dispositifs hydrauli ques, ces pistons étant disposés au-dessus de chaclm desdits blocs de palier.
Les blocs de palier c1 et dl sont plus étroits que les fentes dans lesquelles ils sont disposés et chacun d'eux présente, dans son extrémité, une rainure verticale c5, respec tivement d5, qui est décalée par rapport ali centre de ce bloc, ainsi qu'on peut le voir à la fig. 2.
La tête el, respectivement<B>fi,</B> d'une vis micrométrique e, respectivement f, est disposée dans ladite rainure c5 ou d5. Chacune de ces vis e et f coopère avec Lm trou fileté ménagé dans une partie e2 ou f 2 qui fait partie intégrante d'un bâti d'une machine comprenant la paire de rouleaux ou qlli est fixée à ce bâti.
On se rend compte qu'en réglant les vis e et f de façon appropriée, on peut amener le rouleau supérieur a dans une position telle que son axe coupe un plan passant par l'axe du rouleau inférieur b et par le point milieu de l'axe de ce rouleau supérieur selon un angle de valeur désirée, comprise entre cer taines limites.
Les axes des deux rouleaux peuvent être amenées à être parallèles l'un à l'autre, position relative qui correspond au cas où on n'applique aucune pression entre les rouleau, ou seulement une pression de valeur insuffisante pour provoquer une flexion lon gitudinale de ces rouleaux. Alternativement, lesdits axes peuvent être amenés à occuper une position angulaire relative telle que, lors qu'on applique ime charge de pression déter minée aux extrémités du rouleaux a, les sur faces respectives des deux rouleaux viennent exactement en contact l'une avec l'autre, d'une extrémité à l'autre de ces rouleaux.
Dans un dispositif comprenant une paire de rouleaux, on utilise généralement un organe racleur coopérant avec la surface d'in des rouleaux de cette paire. La forme d'exécution représentée comprend un tel organe racleur g qui coopère avec la surface du rouleau supé rieur a. Afin de permettre de régler la posi tion de l'organe racleur g de façon exacte et conformément à la position angulaire de l'axe du rouleau supérieur a par rapport à l'axe du rouleau<I>b,</I> cet organe<I>g</I> est porté à ses extrémités par des organes rotatifs h, ceci de façon excentrique et de manière à per mettre de régler la position angulaire de l'or gane g pour qu'elle corresponde à la position angulaire de l'axe du rouleau supérieur a.
Un index convenablement calibré, ou plu sieurs index, ou d'autres moyens encore peu vent être prévus pour faciliter le réglage de la position angulaire de l'axe du rouleau a requise par la charge de pression particulière qu'on désire appliquer entre les rouleaux.
Dans la forme d'exécution décrite, le rou leau supérieur d'une paire de rouleaux coopé rants est disposé de façon que la position angulaire de son axe par rapport à l'axe de l'autre rouleau soit réglable. Il est évident que, si on le désire, on peut disposer le rouleau inférieur d'une paire de rouleaux-de façon que la position angulaire de son axe soit ré glable par rapport à celle de l'axe du rouleau supérieur de cette paire. De même, on peut. disposer les deux rouleaux d'une paire de façon que les positions respectives de leurs axes soient réglables. Cependant, en prati que, cette dernière disposition n'est générale ment pas nécessaire.
Device for distributing a pressure force exerted between the two rollers of a pair of pressure rollers. The object of the invention is a device for uniformly distributing a pressure force exerted between the two rollers of a pair of pressure rollers, at least one of these rollers being carried by a shaft intended to receive a load of chosen value applied to each of its ends.
It is well known that, in an assembly comprising two pressure rollers, a pressure load applied to the ends of the rollers tends to cause them to flex longitudinally, so that the effect of this load gradually decreases towards the middle of the roll. length of the rolls where it can even become zero, while the resulting pressure is maximum at the ends of the rolls.
In order to counteract this tendency to flex, one or both of the rollers may or may be bent or reduced in diameter towards their ends, so that a longitudinal section of the surface of a roll so bent has the shape of a large diameter arc of a circle. When a pressure load is then applied between the rollers, the resulting bending of the rollers provides contact between the rollers all along them, so that material which is passed between these rollers is subjected. with uniform pressure all along the rolls.
In order to achieve the desired result, it is necessary to calculate the required camber on the basis of the known stiffness or bending moment of the rollers, their length and diameter. However, these calculations are only valid for a particular value of the pressure load. For example, if a lower pressure load than that corresponding to the camber thus calculated is applied, the surfaces of the rollers are not in contact with each other towards the ends of the rollers.
On the contrary, if the applied load is of greater value than said particular value, the median parts of the rollers are not in contact and material passing between these median parts is not united at the determined pressure required.
The object of the present invention is to provide a device making it possible to ensure that cylindrical and non-arched rollers remain in contact over all their respective lengths, as long as the pressure load applied to these rollers remains constant. This device is characterized in that said rollers are arranged so that the axis of each of them intersects the plane passing through the axis of the other and through its own midpoint at an angle proportional to the known bending moment. of at least one of said rollers, so that, when said pressure load of known value is applied to said shaft, the respective surfaces of the two rollers cooperate exactly from one end to the other of these rollers.
By arranging the axes of the rollers in this way, a gap is created between the surfaces of the rollers, this gap gradually increasing from said midpoint at which the rollers are in contact towards the ends of these rollers. By appropriately dimensioning the angle according to which the axis of each of the rollers intersects the plane passing through the axis of the other and through its own midpoint, a result is obtained similar to that obtained by ln camber. or both rolls of a pair of rollers whose axes are parallel to each other, when the desired pressure load is applied.
A particular embodiment of the device which is the subject of the invention comprises means making it possible to modify, between certain limits, the pressure load applied between the rollers while maintaining the surfaces thereof in contact with one another. other all along these rolls. The device specified above in fact only makes it possible to obtain the desired result for a particular determined value of the pressure load.
The particular embodiment which has just been mentioned comprises means arranged so as to make it possible to modify the angle along which the axis of each of the rollers intersects the plane passing through the axis of the other and through its own point. medium, according to the pressure load which it is desired to exert between these rollers. If desired, these means can be arranged so as to automatically modify said angle in accordance with said pressure load; however, in practice, such automatic means are not essential, as will be seen below.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the device forming the subject of the present invention.
Fig. 1 is a plan view of this embodiment, and FIG. 2 is a side elevation thereof, taken along the arrow 2 of FIG. 1. The embodiment shown com = takes an upper roller a and a lower roller b which constitute a pair of cooperating pressure rollers. The lower roller b is supported at its ends in suitable fixed bearings, not shown. The upper roller a is mounted at its ends in respective bearings c and d, with automatic alignment, carried by bearing blocks ci and dl.
These blocks are movable vertically in slots c3, d3 formed in fixed members c4; d4 and they are held longitudinally by covers C2 and <B> d-2. </B> Appropriate means are provided for applying a load of a value chosen in advance and directed downwards to the blocks ci and dl, in order to d 'exert pressure to the desired value between the upper roller and the lower roller. These means are shown schematically in FIG. 2 in the form of plungers i of hydraulic devices, these pistons being arranged above chaclm of said bearing blocks.
The bearing blocks c1 and dl are narrower than the slots in which they are arranged and each of them has, at its end, a vertical groove c5, respectively d5, which is offset with respect to the center of this block, thus that can be seen in fig. 2.
The head el, respectively <B> fi, </B> of a micrometric screw e, respectively f, is arranged in said groove c5 or d5. Each of these screws e and f cooperates with Lm threaded hole formed in a part e2 or f 2 which is an integral part of a frame of a machine comprising the pair of rollers or qlli is fixed to this frame.
One realizes that by adjusting the screws e and f appropriately, one can bring the upper roller a in a position such that its axis intersects a plane passing through the axis of the lower roller b and through the midpoint of l. 'axis of this upper roller at an angle of desired value, between certain limits.
The axes of the two rollers can be made to be parallel to one another, a relative position which corresponds to the case where no pressure is applied between the rollers, or only a pressure of insufficient value to cause longitudinal bending of these rollers. Alternatively, said axes may be made to occupy a relative angular position such that, when a determined pressure load is applied to the ends of the rollers a, the respective surfaces of the two rollers come into contact with each other exactly. other, from one end to the other of these rollers.
In a device comprising a pair of rollers, a scraper member is generally used which cooperates with the surface of the rollers of this pair. The embodiment shown comprises such a scraper member g which cooperates with the surface of the upper roller a. In order to allow the position of the scraper member g to be adjusted exactly and in accordance with the angular position of the axis of the upper roller a with respect to the axis of the roller <I> b, </I> this member <I> g </I> is carried at its ends by rotating members h, this eccentrically and so as to allow the angular position of the organ g to be adjusted so that it corresponds to the angular position of the axis of the upper roller a.
A suitably calibrated index, or several indexes, or other means still can be provided to facilitate the adjustment of the angular position of the axis of the roller required by the particular pressure load which one wishes to apply between the rollers .
In the embodiment described, the upper roll of a pair of cooperating rollers is arranged so that the angular position of its axis relative to the axis of the other roller is adjustable. It is obvious that, if desired, the lower roller of a pair of rollers can be arranged so that the angular position of its axis is adjustable with respect to that of the axis of the upper roller of this pair. Likewise, we can. arrange the two rollers in a pair so that the respective positions of their axes are adjustable. However, in practice, the latter provision is generally not necessary.