Brevet FR2169768A1 — publié le 19730914

La présente invention, due à la collaboration de Monsieur Marcel, Ferdinand, Auguste CATINAT et réalisée dans les services de la demanderesse, est relative à un procédé et à un appareil pour le couchage de compositions visqueuses telles qu'une émulsion ou une résine photosensible, un vernis, etc.., sur un support. Pour étaler une émulsion photosensible sur un support, on a déjà proposé d'utiliser un appareil connu sous le nom de "tournette". Cet appareil se compose essentiellement d'un plateau susceptible de recevoir le support à recouvrir de la couche photosensible et d'entraîner ce support dans une rotation autour d'un axe perpendiculaire à son plan. Tandis que le support tourne, on fait couler la composition à coucher sur ce support. Sous l'effet de la force centrifuge, cette composition s'étale alors sur le support. Suivant la viscosité de la composition à coucher, on peut jouer sur la vitesse de rotation du plateau et sur la grandeur de la plaque pour obtenir une couche présentant certaines caractéristiques souhaitées. On a remarqué, cependant, dans certaines applications faisant intervenir des compositions de viscosité notable, qu'une surépaisseur s'établissait dans la couche, à l'endroit du support situé près l'axe de rotation du plateau, l'épaisseur de la couche diminuant progressivement lorsqu'on s'éloigne de cet endroit. Ce phénomène s'explique aisément puisqu'à cet endroit, la force centrifuge est nulle ou presque nulle et ne peut donc contribuer à étaler la composition qui s'y trouve. Une telle surépaisseur peut être gênante notamment dans les applications où l'obtention d'une couche d'épaisseur uniforme est importante comme c'est le cas dans l'industrie photographique pour les couches de produits photosensibles. Pour pallier cet inconvénient, on a pensé à incliner le plateau sur la verticale de manière qu'au voisinage de l'axe de rotation, la force de pesanteur remplace la force centrifuge pour obliger la composition à s'étaler sur un support. Malheureusement l'efficacité de cette solution n'est pas toujours suffisante et la surépaisseur centrale peut ne pas être complètement supprimée par son utilisation. La présente invention a donc pour but d'établir un procédé, et de réaliser un appareil, permettant d'étaler des compositions visqueuses en couches d'épaisseur uniforme sur un support. On atteint ce but de l'invention avec un procédé de couchage d'une cOmposition visqueuse sur une plaque mobile dans son plan, par écoulement de la composition sur cette plaque sous l'action de la pesanteur, caractérisé en ce qu'on entraîne alors cette plaque suivant un mouvement dans lequel aucun point de la plaque ne présente une accélération constamment nulle. Pour la mise an oeuvre de ce procédé, l'invention permet de réaliser un appareil, muni d'au moins une broche sur laquelle on peut fixer la plaque à enduire d'une couche de la composition visqueuse dans un plan perpendiculaire à l'axe de cette broche de manière que cette plaque puisse tourner dans son plan autour de cet axe, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens qui entraînent, simultanément et tandis que la composition s'écoule sur la plaque, la broche en rotation autour de son axe et ce même axe dans une rotation autour d'un axe fixe parallèle à celui de la broche et distant de celui-ci. Au dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple - La Fig. 1 est une vue perspective, avec des arrachements partiels, de l'appareil suivant l'invention ; et - La Fig 2 est une vue de dessus de l'appareil de la Fig. 1. L'appareil représenté aux Fis. 1 et 2 comprend essentiellement un plateau 7 fixé sur un arbre 4 d'axe vertical, passant à l'intérieur d'un tambour cylindrique de révolution 1 monté fixe sur la face supérieure d'une paroi 2 (qui n'apparait pas sur la Fig. 2) du carter de l'appareil. Deux roulements à billes 3 centrent l'arbre 4 dans ce tambour. Une poulie 5 est calée à l'extrémité inférieure de cet arbre de manière à être entraînée en rotation par une courroie 6 qui circule sous l'action d'un moteur (non représenté). Ainsi quand le moteur tourne, le plateau 7 tourne lui aussi autour de l'axe de l'arbre 4. Sur le plateau 7 sont montés plusieurs, broches d'axes parallèles à celui de l'arbre 4. Dans le mode de réalisation représenté ces broches sont au nombre de quatre (13, 14, 15, 16), nombre que l'on pourrait modifier suivant l'application particulière envisagée. Chaque broche est montée à rotation par rapport au plateau 7 d'une manière similaire à celle de la broche 13 (voir Fig. 1) qui est portée par une tige 9 centrée dans le plateau par deux roulements à billes 8. Au-dessus de la surface supérieure du plateau des poulies 20, 2ç, 22, 23 de diamètre différents sont calées sur les tiges des broches 13, 14, 15, 16, respectivement, et une courroie 18 passe sélectivement autour de ces poulies, suivant l'une ou l'autre des deux trajectoires indiquées en trait plein ou en trait interrompu sur la Fig. 2. Une poulie folle auxiliaire 17 formant partie d'un agencement d'inversion du sens de circulation de la courroie 18 est montée à rotation sur le plateau 7, autour d'un axe parallèle à celui de l'arbre 4, pour une raison que l'on expliquera plus loin. L'extrémité inférieure de la tige 9 de la broche 13 recoit une roue satellite 12 calée sur cette tige, roue dont le diamètre est calculé de manière qu'elle puisse rouler sur la face extérieure, cylindrique de révolution, du tambour 1. Le contact est tel qu'il n'y a pas de glissement. Chaque broche porte une cheville (telle la cheville 30 de la broche 14) qui permet de fixer horizontalement sur cette broche, par un montage à baton- nette, un support 31 partiellement représenté sur la Fig. 1 dont la face supérieure peut recevoir une plaque à enduire d'une couche d'une composition visqueuse telle qu'une résine photosensible. Ce support comprend des organes de fixation #on représentés) de la plaque dont le plan est alors perpendiculaire à l'axe du plateau. On va maintenant expliquer le fonctionnement de l'appareil suivant l'invention. Observons tout d'abord que, du point de vue cinématique, lorsque le moteur fait tourner la poulie 5, tout point d'un plan perpendiculaire à l'axe de la roue satellite 12, distant de cet axe et solidaire de cette roue, décrit une épicqrclofde. On sait qu'un mouvement épicycloîdal est tangent à chaque instant à une rotation dont le centre est placé, ici, au point de contact de la roue 12 et du tambour 1. Or, la position de ce point de contact varie constamment. Il s'ensuit qu'aucun point lié à la roue 12 ne peut conserver une vitesse et une accélération nulles par rapport au bâti de l'appareil lorsque le moteur tourne. En conclusion, aucun point de la plaque qui doit recevoir la couche visqueuse ne demeure alors constamment immobile.Ainsi se trouve supprimé l'inconvénient du couchage au moyen des "tournettes" de la technique antérieure qui présentaient un point de vitesse constamment nulle où l'étalement de la composition visqueuse à coucher s'opère malaisément, du fait que la force centrifuge s'exerçant sur la composition y est constamment nulle, ce qui détermine la formation d'une surépaisseur dans la couche à cet endroit. Ainsi l'opérateur ayant installé le support de la plaque à enduire sur la broche 13, par exemple, puis ayant fixé cette plaque horizontalement sur le support, le moteur est mis en route. Chaque point de la plaque est alors entrai- ne dans un mouvement épicycloldal. L'opérateur fait alors s'écouler sur la plaque la composition à coucher, qui s'étale sur cette plaque suivant une couche d'épaisseur constante. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le moteur est conçu pour tourner de O à 250 t/mn sous la commande d'un organe de réglage tel qu'un rhéostat. Les quatre broches prévues tournent, en fonctionnement, grâce à l'entraînement du moteur qui est transmis à la poulie 20 par le plateau 7 qui fait rouler la roue satellite 12 sur le tambour 1, et par la tige 8 sur laquelle cette poulie et cette roue sont calées. Les diamètres différents des poulies 20, 21, 22, 23 permettent d'obtenir pour les broches 13, 14, 15, 16 des vitesses de rotation différentes. Ainsi; en fixant le support de la plaque à enduire sur l'une choisie des broches, on peut communiquer aux points de la plaque des mouvements de vitesses différentes, adaptées à l'application particulière envisagée, rotamze.lt en fonction de la viscosité de la composition à étaler. Ainsi, quelle que soit la position de la courroie 18, la broche 13 communique toujours un mouvement épicycloldal au support de la plaque à enduire. Lorsque la courroie occupe la position indiquée en trait plein sur la Fig. 2, les broches 14,15 et 16 établissent aussi des mouvements épicyclo#daux. Cependant, si l'on place la courroie dans la position indiquée en trait interrompu sur la Fig. 2, où elle passe contre la poulie 20 entre l'axe de celle-ci et l'axe du plateau 7 pour contourner aussi la poulie folle 17, les sens de rotation des poulies 21,22, 23 sont inversés et chaque point d'un support de plaque fixé à l'une quelconque de ces broches décrit alors une hypocycloïde, comme le montrent des considérations cinématiques simples. Ainsi, grâce à cette disposition on peut animer une plaque à enduire soit d'un mouvement épicycloîdal, soit d'un mouvement hypocyclofdal, la vitesse de ces mouvements pouvant en outre être varié par un choix convenable de la vitesse du moteur et/ou de la broche utilisée.Ces variations possibles peuvent être mises à profit pour adapter le mouvement de la plaque aux caractéristiques de la composition à coucher sur cette plaque, notamment en ce qui concerne sa viscosité. On peut calculer les diamètres des différentes poulies 13, 14, 15 et 16 de manière qu'à chaque tour du plateau, un point déterminé de la plaque ne repasse pas au même point de ltespace. Ainsi chaque point de la plaque décrit une épicycloide ou une hypocycloide qui tourne constamment pendant le couchage. Le mode de réalisation décrit de l'invention permet de communiquer à une plaque à enduire d'une couche visqueuse des mouvements épicycloidaux ou hypocyclofdaux. Il est clair que si des considérations d'encombrement ne s'y opposent pas, on peut envisager un appareil communiquant un mouvement cycloïdal à chaque point de la plaque. Une telle variante ne sort pas évidemment pas du domaine de l'invention, non plus que toute autre établissant pour la plaque à enduire un mouvement plan dont le centre instantané de rotation est mobile par rapport à la plaque et/ou à un espace fixe dans lequel cette-plaque se déplace. Plus généralement encore, le domaine de l'invention s'étend à tout dispositif permettant de déplacer dans un espace fixe, suivant un mouvement non uniforme, l'axe de la broche qui porte la plaque et autour duquel cette plaque est entraînée en rotation. REVENDICATIONS 1 - Procédé de couchage d'une composition visqueuse sur une plaque mobile dans son plan, par écoulement de la composition sur cette plaque sous l'action de la pesanteur, caractérisé en ce qu'on entraîne alors cette plaque sui vant un mouvement dans lequel aucun point de la plaque ne présente une accélération constamment nulle. 2 - Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on entraîne la plaque suivant un mouvement présentant un centre instantané de rotation mobile sur un cercle. 3 - Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce qu'on entraîne la plaque de manière que le lieu géométrique de chacun de ses points soit une épicycloide. 4 - Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce qu'on entraîne la plaque de manière que le lieu géométrique de chacun de ses points soit une hypocyclotde. 5 - Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on entraîne la plaque de manière que le lieu géométrique de chacun de ses points soit une cyclotde. 6 - Appareil notamment pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une quel conque des revendications 1 à 4, muni d'au moins une broche sur laquelle on peut fixer la plaque à enduire d'une couche de la composition visqueu se, dans un plan perpendiculaire à l'axe de cette broche de manière que cette plaque puisse tourner dans son plan autour de cet axe, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens qui entraînent, simulta nément et tandis que la composition s'écoule sur la plaque, la broche en rotation autour de son axe et ce même axe dans une rotation autour d'un axe fixe parallèle à celui de la broche et distant de celui-ci. 7 - Appareil conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que ces moyens comprennent un moteur qui entraîne en rotation un plateau autour de l'axe fixe, la broche étant montée à rotation sur ce plateau, un tambour fixe cylindrique de révolution coaxial au plateau et une roue satellite coa xiale à la arche et calée sur celle-ci de manière que sa périphérie porte sur ce tambour suivant un contact à frottement. 8 - Appareil conforme à la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une deuxième broche montée à rotation sur le plateau parallèle ment à l'axe de celui-ci, chaque broche recevant une poulie de diamètre particulier, calée sur sot axe, et une courroie qui passe autour de ces poulies pour transmettre l'entraînement de la broche qui porte la roue satellite à la deuxième broche. 9 - Appareil conforme 'à la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un agencement pour inverser le sens de rotation de la deuxième broche sans changer celui de la broche qui porte la roue satellite. 10 - Appareil conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que cet agence ment comprend une poulie folle montée à rotation sur le plateau pour per mettre de croiser la courroie au niveau de la poulie portée par la broche solidaire de la roue satellite et d'inverser ainsi le sens de circulation de cette courroie. 11 - Appareil conforme à l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractéri sé en ce qu'il comprend un organe de réglage de la vitesse de rotation du moteur.