Guide technique avec sources · ROLL Lab

Mandrins en carton pour papeteries : bobines de papier, tissue et carton

ROLL Lab · mis à jour le 24/10/2026 · sources en bas de page

Poids, laize, vitesse

Une bobine de papier charge le tube surtout aux extrémités, là où entrent les mandrins ou les têtes de serrage : il faut de la résistance à l’écrasement, de la rigidité en flexion (ISO 11093-6 et -7) et, sur les machines rapides, une fréquence propre éloignée de la fréquence de rotation (ISO 11093-8).

Dimensions courantes

3" et 6" (76 et 152 mm), avec des parois de 10 à 15 mm et plus ; pour le tissue et les papiers minces, des diamètres plus grands aussi. Les extrémités peuvent être encochées pour l’accrochage des têtes d’entraînement.

Ce qu’il faut spécifier

• Flat crush ISO 11093-9 minimal garanti et humidité d’essai.
• Rigidité en flexion pour les tubes longs.
• Tolérances de Ø intérieur ISO 13542 et de longueur.
• Finition des extrémités (encoches, chanfreins).

La vitesse critique, en une formule

Un tube long qui tourne se comporte comme une poutre : à une certaine vitesse, il entre en résonance. Pour un tube appuyé à ses extrémités, la théorie des poutres d’Euler-Bernoulli donne la première fréquence propre : f = (π / 2L²) · √(E·I / m), avec L la portée entre appuis en m, E le module de flexion en Pa (ISO 11093-7), I = π·(De⁴ − Di⁴) / 64 le moment d’inertie en m⁴ et m la masse linéique en kg/m. La vitesse critique en tours par minute vaut 60 · f.

Trois conséquences pratiques. Doubler la longueur divise la vitesse critique par quatre. À diamètre égal, épaissir la paroi la change peu, car rigidité et poids augmentent ensemble ; un diamètre plus grand la relève. Les machines travaillent avec une large marge sous la vitesse critique, et la fréquence réelle se mesure par l’analyse modale de l’ISO 11093-8.

Toutes les applications

Questions fréquentes

Sources

1. ISO 11093 (parties 6, 7, 8, 9)
2. ISO 13542
3. CCTI T-158, T-159
4. Calcul ROLL Lab