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WO 98/02373 1 PCT/FR97/01303
DISTRIBUTEUR POUR BANDE DE MATERIAU
EN ROULEAU SANS MANDRIN
COMPORTANT UNE TIGE SUPPORT PERFECTIONNEE
L'invention concerne un distributeur pour bande de matériau en
rouleau sans mandrin comportant une tige support perfectionnée.
L'invention concerne plus particulièrement un distributeur de
papier, destiné notamment aux collectivités, dans lequel le distributeur, en
forme de boîtier, comporte au moins un rouleau monté sur une tige
support. L'extrémité libre de la bande de papier en rouleau est destinée à
dépasser au travers d'un orifice de distribution, réalisé par exemple sous la
forme d'une fente ou d'une fenêtre, et l'utilisateur, en tirant sur
l'extrémité
libre, provoque le dévidage du rouleau par rotation autour de l'axe fixe de
la tige support.
L'invention se rapporte plus particulièrement aux distributeurs de
papier destinés à recevoir des rouleaux sans mandrin, c'est-à-dire des
rouleaux dans lesquels le centre de l'enroulement du papier à distribuer est
directement au contact de la tige support.
De tels rouleaux sans mandrin permettent d'obtenir un enroulement
plus serré et par conséquent une plus grande longueur de papier dans un
même encombrement radial du rouleau.
De ce fait, les rouleaux sans mandrin doivent être utilisés dans des
distributeurs spécifiques.
Lorsque l'utilisateur souhaite dérouler une certaine longueur de
papier, il provoque l'entraînement en rotation du rouleau. Si l'effort de
traction qu'il exerce sui- le papier est relativement énergique, le rouleau
acquiert une certaine vitesse de rotation autour de la tige support et, si
rien
n'est prévu, l'énergie cinétique emmagasinée par le rouleau risque de
provoquer un dévidage excédentaire du rouleau jusqu'à auto-rotation, au-
delà de la longueur de papier souhaitée par l'utilisateur.
L'invention a donc pour but de proposer des moyens simples et
économiques permettant de freiner efficacement le rouleau pour éviter un
tel excès de dévidage, les inoyens de freinage ne devant toutefois pas
imposer une résistance trop forte au dévidage volontaire de l'utilisateur et
ne devant pas détériorer le rouleau de papier. La résistance doit être
inférieure à la force de i-upture de la prédécoupe.
Par ailleurs, i.l est apparu nécessaii-e de détermiiier avec une relative
précision et surtout de maintenir la position axiale du rouleau en position
de dévida<_e. En effet, lorsque l'utilisateur déroule le papier, son effort de
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traction est rarement parfaitement perpendiculaire à l'axe de rotation du
rouleau, si bien que le rouleau tend à être décalé axialement sur sa tige
support au point parfois d'être décalé axialement par rapport à l'ouverture
du boîtier au travers de laquelle le papier doit être distribué.
Ce problème est tout particulièrement important lorsque le
distributeur est prévu pour recevoir, sur la même tige support, un deuxième
rouleau en position de stockage. Dans un tel distributeur, lorsque le
rouleau en position de dévidage est épuisé, il suffit de décaler axialement le
deuxième rouleau de la position de stockage vers la position de dévidage,
ceci étant possible grâce au fait que les rouleaux sont du type sans
mandrin.
L'invention a donc aussi pour objet de proposer des moyens de
blocage axial du rouleau en position de dévidage.
Dans ce but, l'invention propose un distributeur du type décrit
précédemment, caractérisé en ce que la tige support comporte des moyens
de blocage du rouleau selon la direction axiale, et en ce que la tige porte
des moyens qui assurent le freinage du rouleau lors de son dévidage.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- le rouleau est serré axialenlent par les moyeris de freinage contre
une surface transversale de blocage axial ;
- les moyens de freinage comportent un patin d'appui qui est fixe en
rotation et qui coulisse axialement dans le distributeur, et le patin d'appui
est sollicité par des moyens élastiques contre une face transversale du
rouleau ;
- le patin d'appui s'étend radialement par rapport à la tige de
manière à coopérer avec la face transversale du rouleau sur toute la
longueur d'un rayon du rouleau ;
- le patin d'appui coopère avec la face transversale du rouleau sur
toute la longueur d'un diamètre du rouleau ;
- la tige est immobile en rotation autour de son axe lors du
dévidage du rouleau, et le patin d'appui est immobilisé en rotation par
rapport à la tige ;
- le patin d'appui est réalisé sous la forme d'une plaque qui est
allongée selon un diamètre du rouleau et qui coulisse le long de la tige
support, et la plaque comporte, à chacune de ses extrémités, une patte de
guidage qui s'étend axialement et qui est reçue dans une lumière aménagée
dans une plaque de garde qui s'étend transversalement dans le distributeur
et qui est fixe ;
- la plaque de garde est solidaire de la tige support
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- un ressort est interposé entre la plaque de garde et le patin de freinage
pour solliciter ce dernier en appui axialement contre le rouleau ;
- la tige est immobile en rotation autour de son axe lors du dévidage du
rouleau, et elle est munie d'au moins une excroissance radiale qui est reçue à
l'intérieur du rouleau et sur laquelle le rouleau frotte pour être freiné lors
de son
dévidage ;
- l'excroissance radiale s'étend axialement sur une longueur inférieure à la
dimension axiale du rouleau ;
- l'excroissance radiale est agencée axialement sensiblement du milieu
rouleau lorsque celui-ci est engagé en position de dévidage sur la tige
support ;
- la variation de section de la tige support qui est due à l'excroissance
radiale est continue;
- l'excroissance radiale s'étend autour de l'axe sur un angle inférieur à
180 ;
- l'excroissance radiale est agencée angulairement sur la tige support selon
une direction sensiblement opposée à la direction générale selon laquelle la
bande de
matériau est distribuée ;
- les moyens de blocage du rouleau selon la direction axiale comportent un
bossage tronconique, de même axe que la tige support, dont la base forme une
surface
transversale de blocage axial du rouleau, selon un sens, et dont la surface
conique
facilite la mise en place du rouleau par coulissement axial du rouleau sur la
tige vers
sa position de dévidage ;
- les moyens de freinage serrent axialement le rouleau contre la base du
bossage tronconique ;
- la tige support comporte une extrémité en forme de T destinée à être
engagée dans une gouttière correspondante du distributeur pour assurer la
fixation de
manière amovible de la tige dans le distributeur et pour bloquer la rotation
de la tige
autour de son axe ;
- l'extrémité en forme de T de la tige support est réalisée sous la forme
d'une pièce indépendante rapportée sur la tige ; et
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3a
- les moyens de blocage du rouleau selon la direction axiale comportent
une rondelle transversale qui est agencée entre l'extrémité en forme de T et
la tige.
Selon une autre caractéristique de l'invention, il est proposé un distributeur
pour bande de papier en rouleau sans mandrin, du type dans lequel le rouleau
est
monté sur une tige support sensiblement cylindrique fixe en rotation, du type
dans
lequel le matériau est distribué par dévidage du rouleau en rotation autour de
l'axe de
la tige et, du type dans lequel la tige support comporte des moyens de blocage
du
rouleau selon la direction axiale, et porte des moyens qui assurent le
freinage du
rouleau lors de son dévidage. Le distributeur est caractérisé en ce que la
tige est munie
d'au moins une excroissance radiale qui est reçue à l'intérieur du rouleau et
sur
laquelle le rouleau frotte pour être freiné lors de son dévidage.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la
lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle
on se
reportera aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue partielle en perspective illustrant un premier mode
de réalisation de l'invention ;
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- la figure 2 est une vue partielle de dessus illustrant la tige support
du distributeur selon le preinier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 3 est une vue partielle en coupe selon la ligne 3-3 de la
figure 2 ;
- la figure 4 est une vue en coupe de la tige support selon la ligne
4-4 de la figure 3; et
- la figure 5 est une vue partielle en coupe axiale illustrant un
deuxième mode de réalisation de l'invention ; et
- les figures 6, 7 et 8 sont des vues respectivement en perspective,
en coupe axiale et de côté d'une tige support selon un troisiènie mode de
réalisation de l'invention.
On a représenté sur la figure 1 le corps principal 12 d'un
distributeur 10 de rouleau de papier.
Le distributetir 10 est destiné à recevoir des rouleaux 11S, 1 ID de
papier sans mandrin central. Par ailleurs, le distributeur 10 est destiné à
être utilisé par exeinple dans des collectivités si bien qu'il est susceptible
d'accueillir simultanéinent deux rouleaux de papier, l'un I1D étant en
position de dévidage, prêt à être utilisé par l ' u t i l i s a t e u i - , et
l'autre l 1 S étant
en position de stockage, en attente.
Les rouleaux sont alors installés côte à côte sur une tige support
sensibleinent rectiligne et cylindrique d'axe liorizontal AI, à l'intérieur du
corps principal 1 2 du distributeur 1 0 . Les positions de stockage 1 1 S et
de
dévidage 1 I D des rouleaux sont représentées en traits mixtes sur la figure
2.
Un couvercle (non représenté) est destiné à fernier une ouverture
supérieure du corps principal 12, par laqtielle les rouleaux 1 1 sont mis en
place dans le distributeur, pour former un boîtier sensiblement fermé.
Le distributeur 10 coinporte une fente de distribution 16 qui est
agencée dans le corps principal 12 et qui permet à l'extrémité libre (non
représentée) d'un rouleau 1lD agencé en position de dévidage d'être
accessible à un utilisateur afin due celui-ci puisse dévider la quantité de
papier qu'il désire.
La fente de distribution 16 est ici agencée vers le bas, sur la gauche
du distributeur en regardant les figures, de telle sorte que la partie droite
du distributeur 10 reçoit le rouleau en réserve 1 l S en position de stockage.
Lorsque le rouleau en position de dévidage est terminé, un
mécanisme non représenté perinet de déplacer axialcrnent le rouleau de
réserve le long de la tige support 14 jusqu'à la position de dévida;e 11D,
ceci sans nécessiter l'ouverture du couvercle. Le coulissement du rouleau
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de réserve n'est en effet pas entravé par un éventuel mandrin du rouleau
épuisé qui empêcherait d'amener le rouleau de réserve en position de
dévidage.
La tige support 14 peut être montée de manière amovible dans le
corps principal 12 du distributeur 10.
Le corps principal 12 comporte une face arrière verticale plane 18
destinée à permettre son montage, par exemple contre un mur. La tige
support 14, qui est agencée sensibleinent au centre du distributeur 10, est
rendue solidaire par ses deux extrémités aux deux parois latérales 20
verticales du corps principal 12. Cette tige est amovible ou non, pivotante
ou non autour de l'une de ses extrémités.
A cet effet, la tige 14 comporte, à une première extrémité 22, un
tronçon cylindrique 24 d'axe A2 transversal, perpendiculaire à l'axe A1 de
la tige ] 4 et sensiblement horizontal, de telle sorte que l'extrémité 22 de
la
tige 14 présente, vue de dessus, une forme de T.
Les parois latérales 20 du distributeur 10 co-nportent, sur leurs
faces internes 26, une gouttière 28 dont la forme en section par un plan
longitudinal vertical est sensiblement celle d'un U ouvert verticalement vers
le haut.
Le rebord vertical interne 30 de chacune des deux gouttières 28
comporte une encoche 32 dont la dimension selon la direction transversale
est sensiblement égale au diamètre de la tige support 14.
Le tronçon cylindrique transversal 24 de l'extréinité 22 en forme de
T de la tige 14 est donc susceptible d'être emboîté élastiquement, du haut
vers le bas en regardant les figures, dans l'une ou l'autre des gouttières 28,
la tige 14 étant alors reçue dans l'encoche 32 correspondante.
L'extréniité opposée 34 de la tige support ] 4 est dépourvue de
tronçon transversal mais elle est reçue au travers de l'encoche 32 de la
gouttière opposée dans laquelle elle est maintenue par la simple action de
son poids combinée avec celle du poids du rouleau, ou des rouleaux,
lorsqu'il est monté sur la tige 14.
Un tel mode de fixation de la tige 14 est particulièrement
avantageux car il permet d'une part un maintien simple et efficace de celle-
ci et, d'autre part, il empêche la tige 14 de pouvoir pivoter sur elle-même
autour de son axe A] . Par ailleurs, en choisissant un tronçon transversal 24
de forme cylindrique et une gouttière 28 de forme coi-respondante, la tige
14 est articulée autour de l'axe A2 du tronçon transversal 24 par rapport au
corps principal 12 du distributeur.
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Ainsi, lorsque la tige 14 est montée sur le distributeur 10, il est
possible de monter les rouleaux de papier sur la tije 14 en faisant pivoter
celle-ci autour de son extrémité 22 en forme de T de manière à introduire
les rouleaux par l'extrémité opposée 34, sans qu'il soit nécessaire de
démonter entièrement la ti-e 14.
En tout état de cause, le montage et le démontage, le remplacement
complet de la tige 14 restent très simples à effectuer, par simple
emboîtement et déboîternent du tronçon transversal 24.
Selon un premier aspect de l'invention, l'exemple de réalisation qui
est illustré aux figures 1 à 4 comporte une ti(je 14 qui est munie d'une
excroissance radiale 36 qui permet de freiner le rouleau de papier lors du
dévidage.
L'excroissance radiale 36 s'étend sur une lon(ueur axiale limitée,
inférieure à la dimension du rouleau de papier selon cette direction, et elle
est agencée sensiblement au milieu du rouleau lorsque celui-ci est en
position de dévidage 1 I D sur la tige 14.
Il n'est en effet pas prévu, dans le mode de réalisation représenté
sur les figures, d'excroissance de la tige 14 correspondant à la position de
stockage du rouleau.
L'agencement en position centrale de l'excroissance 36 tend à
provoquer un centrage du rouleau lorsqu'il se dévide, évitant qu'il ne se
déplace trop selon la direction axiale de la tiçye 14. Il assure ainsi un
freinage contrôlé en position centrale. Le rouleau ne vient pas frotter sur
les parties latérales. Le rouleau reste ainsi en regard de la fente de
distribution 16.
Par ailleurs, dans l'exeinple de réalisation représenté sur les figures
1 à 4, l'excroissance radiale 36 n'est pas symétrique autour de l'axe A1. En
effet, elle ne s'étend que sur un an(ile inférieur à 180 autour de l'axe A1,
et elle est orientée vers le haut de telle sorte que, en coupe selon un plan
transversal, la section de la tige 14 est sensiblement de forme oblongue,
allongée vers le haut par rapport à l'axe A l.
L'excroissance radiale 36 présente, en vue de profil selon une
direction horizontale, tel que représenté à la figure 3, une surface bombée
convexe 38 raccordée symétriquement, de part et d'autre le long de la
direction axiale, par des surfaces courbes concaves 40 avec la surface
cylindrique de la tige 14. Ainsi, la variation de section transversale de la
tige 14 au niveau de l'excroissance 36 est prooressive et continue.
Dans l'exemple de réalisation qui est représenté sur les figures 1 à
4, l'excroissance radiale 36 est diri~ée vers le haut du fait d'une part de la
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prise en compte du poids des rouleaux qui s'exerce du haut vers le bas et,
d'autre part, du fait que l'ouverture 16 permet à l'utilisateur de dérouler le
rouleau de papier en tirant sur celui-ci, sensiblement verticalement vers le
bas, à l'opposé de l'excroissance r-adiale 36.
Ainsi, la combinaison de ces deux actions provoque un frottement
suffisamment important du rouleau sur l'excroissance radiale 36 pour que
celle-ci provoque le freinage du rouleau par- frottement.
L'excroissance radiale 36 étant dépourvue de toute surface
anguleuse, elle ne risque pas de détériorer le rouleau de papier.
Selon un second aspect de l'invention, le distributeur 10 comporte
des moyens pour assurer le blocage du rouleau selon la direction axiale en
position de dévidage.
A cet effet, la tige 14 comporte un bossa~e tronconique 48 qui est
agencé sensiblement au milieu de la tige 14, entre les positions de stockage
et de dévidage du rouleau.
La base 50 du bossage tronconique 48 f'orme une surface
transversale d'épaulement 50 qui empéclie le r-oule~ru de revenir _de sa
position de dévidage vers sa position de stockage. ce qui l'oblige à rester
en regard de la fente de distribution 16.
Au contraire, la surface conique du bossage 48 permet au rouleau
de passer facilement de sa position de stockage à sa position de dévidage.
Pour bloquer le rouleau selon l'autre sens, ori peut prévoir que,
coinme dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 4, le rouleau
vienne simplement en appui contre la gouttière 28
Dans le premier exemple de réalisation de la tige 14 qui est
représenté sur les figures 1 à 4, la tige 14 est réalisée venue de matière en
une seule pièce.
Au contraire, dans l'exemple de réalisation qui est représenté sur la
figure 5, l'extrémité 22 en forme de T de la tioe 14 est réalisée sous la
forme d'une pièce rapportée 42.
L'extrémité rapportée 42 en forme de T comporte une cheville 44
d'axe Al destinée à être introduite dans un orifice 45 correspondant de
l'extrémité de la tioe 14. La fixation de la cheville 44 dans l'orifice 45
peut
être réalisée par tout moyen approprié, par exemple par vissage, par
collage ou par emboîtement à force.
De plus, dans ce second mode de réalisation, on a prévu des
moyens qui permettent d'assurer un meilleur guidaoe latéral du rouleau en
position de dévidage selon la direction axiale de la tiJe 14.
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A cet effet, une rondelle annulaire transversale 46 est montée sur la
cheville 44 de l'extrémité rapportée 42 pour immobiliser le rouleau selon un
premier sens, et notamment pour éviter que celui-ci ne puisse venir frotter
contre la paroi latérale 20 du corps principal 12 et contre la gouttière 28.
On a représenté sur les figures 6 à 8 un troisième mode de
réalisation d'un distributeur selon l'invention qui comporte des moyens
perfectionnés de freinage du rouleau. Des éléments identiques ou similaires
à ceux décrits précédemment seront désignés par les mêmes chiffres de
référence.
Comme dans les deux précédents modes de réalisation, la tige
support 14 comporte un bossage tronconique 48 qui est agencé
sensiblement au centre de la tige 14 pour empêclier à un rouleau de passer
de sa position de dévidage à sa position de stockage, c'est-à-dii-e selon une
première direction axiale.
Toutefois, ce troisième mode de réalisatioii de l'invention se
distingue par le fait que les moyens de freinage du rouleau servent en même
temps à bloquer le rouleau selon la di--ection opposée.
En effet, le distributeur 10 comporte un patin cie freinage 52 qui est
monté coulissant sur la tige support 14, du côté de la face transversale 54
du rouleau qui est opposée à la face transversale 56 par laquelle le rouleau
11D coopère avec la base 50 du bossage tronconique 48. Le patin de
freinage 52 est sollicité axialement en appui contre la face correspondante
54 du rouleau et il est immobile en i-otation autour de l'axe A 1.
Ainsi, par frotteinent contre la face 54, le patin 52 assure le
freinage du rouleau, et, simultanément, il pousse le rouleau en appui contre
la base 50 du bossage ti-onconique 48 ce qui permet de déterminer de
manière très fiable sa position dans le distributeur 10.
Dans l'exemple de réalisation illustré, le patin 52 est réalisé sous la
forme d'une plaque qui s'étend dans un plan transversal, qui est allongée
radialement selon un diamètre du rouleau et qui est de faible largeur.
Le patin 52, qui coulisse axialement sur la ti-e 14, est immobilisé
par rapport au corps principal 12 du distributeur 10 par deux pattes 58 qui
s'étendent à cliacune des extrémités radiales du patin 52, axialement dans la
direction à celle du rouleau. Les pattes 58 sont reçues à coulissement axial
chacune dans une lumière cori-espondante 60 formée dans une plaque de
garde 62 qui est fixe dans le distributeur 10.
La plaque de garde 62 représentée sur les figures présente
sensiblement la même forme que le patin de freinage 52 et elle peut être
soit réalisée venue de matière avec la tige 14, soit réalisé sous la forme
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d'une pièce rapportée à la manière de la rondelle annulaire 46 du deuxième
mode de réalisation précédemment décrit.
Un ressort de coinpression 64 est ageticé enti-e la plaque de garde
60 et le patin de freinage 52 de manière à solliciter ce dernier en appui
contre la face latérale transversale 64 du rouleau 11D. Les pattes 58
comportent des moyens de butée qui empêchent que le patin 52 ne s'écarte
trop de la plaque de garde 62 lorsqu'il n'y a pas de rouleau en position de
dévidage.
Bien entendu, d'autres solutions sont envisageables pour assurer
l'immobilisation en rotation du patin de freinage. Ainsi, le patin 52 peut
comporter une douille cannelée montée coulissante sur une portion
cannelée de la tige 14.
Le patin 52 présente l'avanta(xe selon lequel sa surface de contact
avec le rouleau est proportionnelle au diamèti-e du rouleau. Ainsi, la force
de freinage exercée par le patin diminue avec le diamèti-e du rouleau. Or,
lorsque le diamètre du rouleau diminue, son inertie et donc la force
nécessaire pour le freiner diininuent aussi. De la sorte, la force de freinage
exercée par le patin 52 sur Ie rouleau est toujours adaptée à ce qui est
nécessaire.
Par ailleurs, dans ce troisiéme mode de réalisation, la tige de
support 14 est articulée sur le corps principal 12 du distributeur 10 par une
extrémité en forme de chape dont cliaque branclie est percée d'un orifice
d'axe A2 pour le passage d'une tige d'articulation portée par le distributeur
10.
