Brevet FR2011941A1 — publié le 19700313

L'invention est relative à un appareil pour le traitement de matériaux plats qui exécutent un mouvement relatif entre des organes de travail, exer çant l'un sur l'autre une pression et dont l'un au moins est un aimant qui attire magnétiquement au moins un organe de travail, se trouvant de l'autre côté du matériau en cours de traitement et réagissant à des forces magnétiques. On connaît déjà des appareils de ce genre dont les principes et de n9m- breuses applications sont décrits, par exemple, dans le brevet autrichien nO 206.395. Ces appareils ont donné de bons résultats dans la pratique, notamment pour les machines d'impression par film avec pochoirs plats ou circulaires. Les aimants utilisés jusqu'à présent à cet effet sont constitués par des traverses ou des cylindres magnétiques, qui s'étendent sensiblement sur toute la largeur de la machine ( largeur de travail ) et contiennent une rangée d'électro-aimants, juxtaposés en direction de la largeur de travail et dont les noyaux magnétiques sont perpendiculaires au matériau à traiter. Les extrémités des noyaux magnétiques tournées vers le matériau s'engagent dans des évidements d'une plaque d'un matériau amagnétique recouvrant l'aimant. Les électro-aimants sont polarisés différemment en alternance, de sorte que les faces des noyaux magnétiques tournées vers le matériau forment une rangée discontinue de surfaces polaires possédant alternativement une polarité différente. Les extrémités des noyaux opposées au matériau sont réunies entre elles par un barreau directeur en fer doux. Cette construction connue est basée sur le principe valable pour les systèmes d'aimants à adhérence, suivant lequel l'aimant et l'organe de travail qu'il attire doivent constituer un ensemble dans lequel le flux magnétique est fermé, de manière à éviter autant que possible la formation d'un flux de dispersion réduisant le rendement. Bien que les surfaces polaires des noyaux magnétiques soient rectifiées et polies soigneusement en môme temps que la surface externe de la plaque recouvrant l'aimant de façon que toutes les surfaces polaires et la surface externe de la plaque de recouvrement se trouvent exactement dans un plan (traverse magnétique) ou sur une enveloppe cylindrique (cylindre magnétique), il sé produit, dans certaines conditions de travail et en fonction de la nature du matériau traité, des raies intempestives, par exemple des irrégularités dans les machines d'impression par film, qui nuisent à la qualité de l'impression. Ces phénomènes doivent être attribués à ce que la force d'attraction magnétique de l'aimant se concentre sur les pièces polaires réparties de façon discontinue, tandis que cette force est plus faible entre ces pièces polaires et totalement inexistante à mi-distance entre deux pieces polaires. Etant donné que l'organe de travail attiré par l'aimant, par exemple la racle à rouleau se trouvant dans un pochoir d'impression par film, c'est-àdire une barre cylindrique d'un matériau aimantable, n'est pas une pièce absolument rigide à la-flexion, l'organe de travail attiré par l'aimant n'exerce pas une pression d'application absolument constante sur le matériau traité tout au long de la largeur de travail et cette pression est plus forte audessus des pièces polaires de l'aimant qu'entre celles-ci. Le but que s'est fixé l'invention est de réaliser un appareil du type susmentionné, qui supprime les formations de raies précitées. Ce but est atteint par l'invention, grâce au fait que la ou les surfaces polaires de l'aimant tournées vers le matériau devant être traité s'étendent sans interruption avec une- polarité identique sensiblement sur toute la largeur de travail de l'appareil. En raison de la continuité de ses surfaces polaires de même polarité, l'aimant conforme à l'invention engendre sur toute la largeur de travail un champ magnétique constant, qui garantit l'uniformité de la force d'attraction, si bien que les organes de travail attirés magnétiquement exercent effectivement et non plus approximativement une pression linéaire uniforme sur le matériau traité. Dans de nombreux cas d'application de cette disposition selon l'invention, le rendement magnétique est bien un peu inférieur à celui des formes de réalisation connues, du fait que les organes de travail attirés par l'aimant n'établissent pas toujours un flux magnétique fermé car ils "adhèrent" fréquemment à un seul pôle, comme le montreront les exemples ci-après, à l'encontre de la ptatique courante de la technique des aimants d'adhérence. Cette diminution du rendement ne présente toutefois qu'une importance secondaire comparativement à l'effet obtenu, à savoir la suppression des raies intempestives sur le matériau en cours de traitement. La diminution éventuelle du rendement provoquée par un champ magnétique non fermé est d'ailleurs compensée en partie par le fait que les lignes de force magnétiques sortent en majorité à peu près normalement des surfaces po laires, car elles ne subls5ent pas de déviation latérale, au moins dans le sens de la longueur des surfaces polaires, c'est-à-dire dire en direction de la largeur de travail de 1 'appareil (sauf dons leu zones marginales extrêmes). Or, avec des lignes de force sortant normalement des surfaces polaires, la force d'adhérence est: notab1.er--c--.---- plus levée qu'avec des lignes de force sortant en oblique ou à plat, ce dernier cas se présentant très fréquemment dans les traverses maOnétiques conn-vesS dont les lignes de force vont en arc de cercle d'un pôle à- l'autre en dIrectionde la largeur de travail. Dans des cas part particuliers, il est possible en outre d'obtenir de l'appa- reil selon 1' inventlor un rendement magnétique plus favorable, par exemple avec deux ou plusieurs surfaces polaires tournées vers le matériau traitement et s'étendant sensiblement sur toute la largeur de travail de l'appareil, chaque surface polaire coopérant à cet effet avec organe de travail en forme de cylindre d'un matériau aimantable, disposé de l'autre côté du matériau, cependant que ces organes de travail en forme de cylindres, auxquels sont associées des surfaces polaires de polarité différente, sont shuntés deux par deux par un élément conduisant le flux magnétique, ce qui permet d'obtenir le flux magnétique fermé recherché. Des exemples non limitatifs de réalisation de l'invention sont décrits ciaprès en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente en coupe la station de pochoirs d'une machine d'impression par film à pochoirs circulaires - la figure 2 représente en perspective la traverse magnétique correspondante - la figure 3 est une vue en coupe de la station de pochoirs pour une machine d'impression par film avec pochoirs plats - la figure 4 représente en perspective la traverse magnétique correspondante - les figures 5 et 6 représentent une traverse magnétique à un pôle utile, respectivement en coupe longitudinale et transversale;; - les figures 7 et 8 représentent une traverse magnétique à deux pales utiles, respectivement en élévation de profil et en coupe transversale - la figure 9 est une vue en coupe d'un groupe de travail à deux presses à cylindres pour appareil de doublage -les figures 10 à 13 représentent en coupes différents groupes de travail de presses à cylindres (calandres). La station de pochoirs d'une machine d'impression par film selon la figure 1, comprend un pochoir circulaire 1 muni d'une racle intérieure à rouleau 2 formée d'un matériau aimantable. Au-dessous du pochoir circulaire est déplacée en direction de la flèche la nappe 3 devant etre imprimée, qui est collée sur le coursier 4, tandis que le pochoir circulaire 1 et la racle à rouleau 2 tournent dans le sens des flèches correspondantes. La racle à rouleau 2 est attirée par la traverse magnétique se trouvant au-dessous de la nappe 3 et du coursier 4, et dont le système magnétique se compose, comme entre la figure 2, d'un noyau aimanté oblong 5 et d'une bobine d'excitation pareillement oblongue 6, alimentée en courant continu. Le noyau aimanté 5 possède une surface polaire plane 7, tournée vers la nappe 3 ou le coursier 4 et s'étendant sans interruption sur toute la largeur de travail de l'appareil. Le flux magnétique sortant de la surface polaire 7 est praiquement constant sur toute la longueur de celle-ci. Les lignes magné tiques de force partent en majorité à peu près normalement de la surface po laire 7. La figure 3 représente la station de pochoirs d'une machine d'impression par film pour pochoirs plats 8. Dans le pochoir plat 8 sont logées deux racles à rouleau 2 en un matériau aimantable. Pendant le raclage, le pochoir plat 8 s'applique sur la nappe 3 collée sur le coursier 4. Les deux racles à rouleau 2 sont donc attirées par la traverse magnétique se trouvant au-dessous de la nappe 3 et du coursier et roulent de part et d'autre par suite de l'action d'entraSnement exercée sur les racles par la traverse magnétique animée d'un mouvement de va-et-vient. Ainsi qu'il ressort des figures 3 et 4, le système magnétique de la traverse comprend un noyau aimanté oblong 5 et une bobine d'excitation 6 de longueur correspondante. A chacune des deux faces frontales du noyau aimanté 5 dépassant la bobine d'excitation 6 est raccordée une barre polaire 9 en un matériau magnétique doux. Les deux barres polaires 9 possèdent des surfaces polaires 7 de polarité différente, qui sont tournées vers la nappe 3 et le cousier 4 et s'étendent sans interruption sur toute la largeur de travail. Comme précédemment, le flux magnétique sortant des surfaces polaires 7- est pratiqument constant sur toute la longueur de celles-ci d'où les lignes de force partent en majorité en direction sensiblement normale. Les machines d'impression par film, de même que d'autres appareils destinés au traitement de matériaux plats5 ont très fréquemment de grandes largeurs de travail. Les traverses magnétiques équipant ces machines et exécutées conformément aux figures 1 à 4 nécessitent par conséquent des bobines d'excitation de grande longueur, dont la fabrication se heurte à certaines diffioStés et exige uneexécùtion spéciale suivant la largeur de travail fixée à l'avance. Les traverses magnétiques réalisées selon les figures 5 et 6 ou les figures 7 et 8 éliminent ces difficultés. Le système magnétique de la traverse représentée au figures 5 et 6 est constitué par une rangée de bobines d'excitation 6' à noyaux aimantés verticaux 5', dont les extrémités ressortant desdites bobines sont réunies par des barres polaires 10 en un matériau magnétique doux. La traverse magnétique selon les figures 4 et 5 possède deux surfaces polaires 7 d'égale valeur, mais de polarité différente, qui s'étendent sans interruption sur toute la longueur de la traverse, c'est-à-dire pratiquement sur toute la largeur de travail de l'appareil. Dans le cas leplus général, l'action n'a lieu que par l'une des deux surfaces polaires 7, par exemple conformément à la figure Le système magnétique de la traverse représentée aum figures 7 et 8 comprend pareillement une rangée de bobines d'excitation 6', mais à noyaux aimantés horizontaux 5'. Les extrémités de ces derniers sont réunies par des barres polaires 10 en un matériau magnétique doux. Les surfaces polaires actives 7 se trouvent sur les petits côtés des barres polaires 10 et stétendent sans inter ruption sur toute la longueur de la traverse,ctest-à-dire sensiblement sur toute la largeur de travail de l'apparel. On peut utiliser dans ce cas simultanément deux surfaces polaires 7 de polarité différente, par exemple conformément à la figure 3. Les traverses magnétiques selon l'invention en général et les traverses magnétiques décrites et représentées aux figures 1 à 8 en particulier ne conviennent pas seulement aux machines d'impression par film avec racles à rouleau. Elles peuvent être utilisées aussi bien dans des machines d'impression par film avec racles à friction, dans lesquelles la traverses magnétique attire non plus un rouleau, mais une lame ou organe analogue en un matériau aimantable. Leur mise en oeuvre est également possible en combinaison avec divers autres appareils destinés au traitement de matériaux plats. La figure 9 représente à titre d'exemple l'application d'une traverse magnétique selon les figures 3 et 4 (il pourrait d'ailleurs s'agir aussi bien d'une traverse magnétique selon les figurés 7 et 8) à un appareil de doublage, destiné à appliquer une nappe 3' sur une deuxième nappe 3. La nappe 3 est munie à cet effet d'une couche de colle non représentée et est serrée avec l'autre nappe 3' ente des cylindres de pressage ll en un matériau aimantable et les surfaces polaires des deux barres 9 de la traverse magnétique. Sur les deux cylindres de pressage ll repose un cylindre intermédiaire supplémentaire 12 en un matériau aimantable, si oien qu'il se forme un flux magnétique fermé à travers les cylindres 11 et 12, ce qui permet d'obtenir un rendement éleve avec desforces d'attraction importantes. Dans le cas où les cylindres de pressage 11 ne comportent pas de paliers de guidage frontaux dans lesquels ils peuvent se déplacer verticalement mais pas horizontalement, il est nécessaire de prévoir des barres d'appui 13 pour les empêcher de rouler et de s'échapper horizontalement. L'appareil conforme à la figure 8 pourrait servir également pour une ra- lande. La nappe devant être traitée devrait alors circuler seulement entre les cylindres 11, d'une part5 et le cylindre 12, d'autre part. Les exemples de réalisation melon les figures 10 à 13 montrent d'autres oplications de llinven- ion à des calandres ou presses à cylindres. Les figures 10 à 13 permettent en outre de se rendre compte que la solution proposée par l'invention peut être réalisée non seulement avec des traverses magnét-qes, mais aussi avec des cylindres magnétiques. La figure 10 représente un groupe de travail d'une calandre, dont le cy lindre est constitué par un cylindre magnétique, sur lequel circule la nappe 3 devant être traitée et contre lequel sont serrés par l'attraction du cylindre magnétique des cylindres de pressage 11 en un matériau aimantable. Le cylindre magnétique servant au calandrage comporte une enveloppe rotative 14 en un matériau amagnétique. A l'intérieur se trouve le système magnétique avec une bobine d'excitation 6 entourant un noyau aimanté 5, qui s'étend sur toute la longueur du cylindre magnétique et est pourvu de surfaces polaires 7 de forme cylindr,ique, s'étendant pareillement sans interruption sur toute la longueur. La bobine d'excitation 6 et le noyau aimanté 5 ne suivent pas le mouvement de rotation de l'enveloppe 14 du cylindre. Cette enveloppe peut être formée également d'un matériau faiblement aimantable, c'est-à- dire d'un matériau dont les propriétés ferro-magnétiques ne sont pas trop accentuées, par exemple de nickel. Plusieurs groupes de travail conformes à la figure 10 peuvent être assemblés, par exemple selon la figure 11, d'une manière typique pour des calandres. La figure 12 montre un autre exemple d'un groupe de travail convenant plus particulièrement à des presses à cylindres ou des calandres. La nappe devant être traitée circule sur l'enveloppe rotative 14 en un matériau amagnétique ou faiblement aimantable d'un cylindre magnétique. A l'intérieur du cylindre magnétique est logé le système magnétique, qui n'est pas entraîné en rotation et se compose de la bobine d'excitation 6, du noyau aimanté 5 formant une nervure polaire ininterrompue sur toute la longueur du cylindre magnétique, ainsi que de deux nervures polaires latérales 15 possédant une polarité différente de celle de la nervure polaire médiane du noyau aimanté 5. Le système magnétique du-cylindre comporte par conséquent trois surfaces polaires utiles 7 de forme cylindrique, à chacune desquelles est associé un cylindre de pressage 11 en un matériau aimantable. Les cylindres de pressage 11 sont shuntés deux à deux par des cylindres intermédiaires l2 en un matériau aimantable. Des barres d2appui 13 empêchent les deux cylIndres de pressage latéraux de s'écarter. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 12, le lu magnétique est fermé, e 4 garantit un bon rendement et des forces de serrage élevées. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figue 13, 1a calandre com- prend trois cylindre magnétiques é calandrage et deux cylindre de pressage Il en un matériau aimantable; disposées chacun entre deux cylindres de pressage 11.Les cylindres magnétiques sont formés comme précédemment d'une enveloppe rotatoire @4 n un matériau magnétique et d'un système magnétique non tournant avec ces bines ' ;--itation S et des noyaux aimantés eX }21t rarX cordées des nervures polaires 15 s'étendant sur toute la longueur des cylindres magnétiques. Dans l'exemple suivant la figure 13, le flux magnétique est pareillement fermé, savoir à travers le système magnétique de chaque cylindre magnétique voisin. En ce qui concerne ses forces de réalisation aussi bien que ses applications, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. I1 y a lieu de souligner notamment que la solution proposée par l'invention peut être mise en pratique, non seulement avec des électro-aimants, mais aussi avec des aimants permanents ou des systèmes d'aimants permanents. REVENDICATIONS 1. Appareil pour le traitement de matériaux plats qui exécutent un mouvement relatif entre des organes de travail exerçant l'un sur l'autre une pression et dont l'un au moins est un aimant qui attire magnétiquement au moins un organe de travail se trouvant de l'autre côté du matériau en cours de traitement et réagissant à des forces magnétiques, caractérisé en ce que la ou les surfaces polaires (7) de l'aimant tournées vers le matériau devant être traité (3) s'éten- dent sans interruption avec une polarité identique sensiblement sur toute la largeur de travail de l'appareil. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système magnétique de l'aimant comprend un noyau aimanté oblong (5) entouré d'une bobine d'excitation (6) de longueur correspondante. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au noyau aimanté oblong (5) sont raccordées des barres polaires (9), nervures polaires (15) ou éléments analogues panfllement oblongs en un matériau magnétique doux5 cependant que chaque barre polaire (9), nervure polaire (15) ou élément analogue, et le cas échéant, le noyau aimanté lui-même (5) présentent des surfaces polaires (7) tournées vers le matériau devant être traité (3) et s'étendant sans interruption sensiblement sur toute la largeur de travail de l'appareil. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système magnétique de l'aimant comprend une rangée de noyaux aimantés (5 i), dont les axes sont perpendiculaires à la direction de la largeur de travail de l'appareil et dont chacun est entouré d'une bobine d'excitation distincte (6'), et en ce que les extrémités des divers noyaux aimantés (5') ressortant des bobines d'excitation (6') sont réunies par des barres polaires (10) en un matériau magnétique doux5 qui s'étendent sans interruption sensiblement sur toute la largeur de travail de l'appareil et dont chacune comporte au moins une surface polaire (7) tournée vers le matériau (3) devant être traité et s'étendant sans interruption sensiblement sur toute la largeur de travail de l'appareil. 5. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le système magnétique est entouré d'une enveloppe cylindrique rotative (14) en un matériau amagnétique ou faiblement aimantable, et en ce que les surfaces polaires (7) du système magnétique tournées vers la paroi interne de l'enveloppe cylindrique (14) et s'étendant sans interruption sensiblement sur toute la longueur de celle-ci, présentent la forme d'une surface cylindrique. 6. Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans le cas où il est prévu deux ou plusieurs surfaces polaires (7) tournées vers le matériau devant être traité (3) et s'étendant sensiblement sur toute la largeur de travail de l'appareil, chaque surface polaire (7) coopère avec un organe de travail en forme de cylindre (11) en un matériau -inatable disposé de l'autre côté du matériau (3), cependant que ces organes de travail (11) en forme de cylindres, auxquels sont associées des surfaces polaires (7) de polarité différente, sont shuntés deux par deux par un élément conduisant le flux magnétique. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément conduisant le flux magnétique est un cylindre intermédiain (12) en un matériau aimantable (figures 9, 12). 8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément conduisant le flux magnétique est lui-même un aimant (figure 13).