Brevet FR2268733A1 — publié le 19751121

La présente invention concerne un dispositif de traitement localisé de bandes destinées à être façonnées et éventuellement fragmentées suivant une pluralité de pas ou formats différents. Dans certaines formes de réalisation de l'invention, ces pas peuvent avantageusement avoir entre eux des rapports rationnels. On sait que, dans l'industrie des arts graphiques, celle de la transformation des papiers, cartons, bandes plastiques ou de métal (notamment pour ltemballage), il est nécessaire, pour obtenir les produits désirés, de fragmenter des bandes avec des pas ou "formats" différents Tous les pas ou formats étant identiques, chacun d'eux doit comporter un certain nombre de particularités : impression de motifs ou de textes, perforations, découpes ou emboutis localisés, numérotation, application localisée d'adhésifs ou de renforts, etc..., particularités mises en oeuvre alors que la bande est encore continue. Dans la technique de l'imprimerie, l'impression du texte, puis le "façonnage", c'est-à-dire les diverses opérations complémentaires évoquées plus haut, sont obtenus le plus souvent par le changement de cylindres porte-clichés et porte-outils ou par le changement d'outils à segments, ceci pour obtenir un développement circonférentiel approprié au pas (hauteur de format) de cette impression ou de ce façonnage. Or, dans ces industries, ces opérations de changement de cylindres ou d'outils exigent des arrets plus ou moins longs de la machine de production, l'intervention de personnel spécialisé et la constitution d'un stock comportant un grand nombre de cylindres et d'outils à des formats différents. Le coût de ces arrets de production, ajouté au coût de la main d'oeuvre spécialisée chargée des changements de format, auquel vient s'ajouter enfin la valeur immobilisée dans les stocks de cylindres et d'outils, constitué, dans ces industries, une tres lourde charge financiere, sans compter le manque-à produire résultant de ces arrets. Ceci est particulierement vrai, dans les industries graphiques, pour les machines rotatives dites "multiformat" ou permettant la réalisation de formats différents, et aussi pour les machines rotatives dites "monoformat" ou à format fixe, qui, pratiquement, permettentl'exécution de formats qui sont des sousmultiples du "développement" périphérique de leur cylindre. Les circonférences de cylindres étant, par exemple, exprimées en pouces, un cylindre de 24" aura tantôt des divisions en 3 fois 8", ou 2 fois 12", ou 4 fois 6", ou 6 fois 4", ou 8 fois 3", ce qui nécessitera, chaque fois, la dépose des outils existants sur ce cylindre et la pose d'un nouvel outil selon le nouveau sousmultiple désiré. Par exemple, on déposera les lames de coupe placées tous les 8" pour placer d'autres lames tous les 6". Les inconvénients de la situation actuelle sont ainsi tout à fait généralisés en ce qui concerne les machines rotatives. La présente invention a pour objet de remédier au moins partiellement à ces inconvénients en supprimant la nécessité de changer de cylindre ou de segment d'outil pour obtenir les longueurs différentes dans toutes les opérations de façonnage, ou plus généralement de traitement localisé d'une bande, telles que coupe transversale, perforage transversal, numérotage, perçage de trou, repiquage de petite dimension en hauteur, ligne ou pavé de gommage et d'auto-collant, rainages de préparation d'un pli transversal, etc... Selon l'invention, la bande étant entraînée sans glissement, à une vitesse déterminée, par des moyens moteurs disposés de part et d'autre d'au moins un moyen de traitement local de cette bande, celui-ci, actif seulement sur un petit secteur de cylindre d'axe transversal à la bande, est mû en rotation avec une vitesse indépendante de celle de la bande, mais telle que ses retours successifs en position active correspondent, sur la bande, au pas désiré, compte tenu de la vitesse propre de déplacement de la bande. Le moyen de traitement localisé peut coopérer, pour son action, avec un élément fixe au contact duquel la bande est déplacée par glissement, ou au contact d'un rouleau entrainé à la vitesse de déplacement de la bande, ou enfin avec une contrepartie cylindrique de très faible angle au centre tournant avec la même vitesse que le moyen de traitement local, mais en sens inverse, pour coopérer périodiquement avec celui-ci. Dans tous les cas, ce moyen de traitement local n'assure qu'en position active un effet d'entrainement sur la bande. Comme le secteur qu'il occupe est faible (10e au plus sur un développement de 300 millimètres par exemple pour fixer les idées), la perturbation qui en résulte pour la progression de la bande est négligeable du fait de l'action pratiquement ponctuelle exercée sur la bande. L'écart de vitesse peut rester suffisamment faible pour que néanmoins l'impression d'un numéro ou d'un élément de texte, ou l'application d'une bande de colle par exemple, n'entraine pas de bavures inacceptables. La bande, d'une part, et les moyens de traitement localisé de cette bande, d'autre part, peuvent etre entrainés séparément par des moyens moteurs stabilisés en vitesse absolue indépendamment l'un de l'autre. L'une de ces deux vitesses peut d'ailleurs être constante et l'autre variable. Dans ce cas, les pas ou formats des fragments égaux de bande qu'il est possible d'obtenir peuvent etre quelconques et entièrement arbitraires. I1 est ainsi possible, par exemple, de fabriquer avec une meme machine des emballages de formats quelconques pour des articles les plus divers, emballages dont la dimension peut être rigoureusement adaptée à celle de l'article à emballer. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le moyen moteur d'entrainement de la bande peut etre synchronisé avec le moyen moteur d'entratnement des moyens de traitement et, par l'intermédiaire de démultiplications convenables, éventuellement du type variateur continu, les vitesses d'entrainement respectivement de la bande et de l'organe de traitement sont choisies pour fournir le format désiré. Dans ce cas encore, si l'on utilise des variateurs de vitesse continus, on peut encore obtenir des formats quelconques. Cependant, de tels variateurs étant susceptibles de glissement, ce qui entraîne une variation de pas, ces variateurs doivent autre complétés par une régulation de vitesse. Le synchronisme des moyens moteurs par voie électrique (selsyns), électronique (moteurs pas à pas), hydraulique (pompes volumétriques) ou mécanique est particulièrement avantageux lorsque, à partir de moyens moteurs synchronisés, l'entrainement effectif de la bande, d'une part, et des moyens de traitement, d'autre part, est obtenu par des transmissions dentées, c'est-adire à rapport fixe sans glissement. De telles transmissions ne permettent I'établissement que de formats ayant entre eux des rapports rationnels. Cependant, étant donné que le nombre de formats possibles est le produit des deux nombres de transmissions étagées existant entre chacun des moyens moteurs synchronisés et l'organe qu'il entraine, ce produit peut être un nombre suffisamment grand pour couvrir tous les besoins de la pratique, spécialement dans le domaine de l'imprimerie. Une simplification importante peut alors être obtenue en utilisant un unique arbre moteur servant d'arbre d'entrée à une boite de vitesses à deux sorties reliées à cet arbre moteur par une pluralité de transmissions dentees à rapports étagés, comme cela est décrit notamment dans le brevet français nO EN 72.42216 en date du 28 novembre 1972, une des deux sorties assurant l'entraînement de la bande, l'autre celle du moyen de traitement localisé de cette bande. Le complément de description suivant pèrmettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en oeuvre. La figure 1 est un schéma d'ensemble d'un dispositif de traitement de bande selon l'invention. La figure 2 est une vue en perspective d'un exemple de dispositif de traitement localisé de bande. Les figures 3 et 4 sont des schémas de mécanismes moteurs pour des dispositifs selon l'invention. La figure 5 montre en coupe un détail de réalisation d'un secteur actif. Sur la figure 1, une bande 1 est, en amont, mise en mouvement par les cylindres d'appel 2a et 2b et maintenue en tension dans tout le dispositif de traitement par les cylindres de rappel 3a et 3b qui sont entraînés à la même vitesse que les cylindres 2a et 2b, mais sont d'un diamètre quelque peu plus élevé que le diamètre de ceux-ci. L'entraînement des cylindres 2a, 2b et 3a,- 3b est assuré par un moteur A grace à des transmissions sans glissement (pignons, chaînes, courroies crantées) schématisées par les lignes 4. Comme l'indique la ligne 4a,la transmission 4; peut -aussi animer, dans la région schématisée par l'espace 5, d'autres moyens d'entraînement exactement synchronisés avec le défilement de la bande 1 (notamment des cylindres d'impression de types variés) qui impriment sur la bande, avec un pas constant, un texte, des motifs, des lignes diverses ou, plus généralement, tout graphisme désiré. Au delà de la zone 5, ou bien directement si elle ne comporte aucune impression importante, la bande subit un façonnage, c'est-à-dire pratiquement une suite d'opérations diverses localisées sur chacun des pas ou formats successifs de la bande. A cette fin, cette bande est soumise à l'action d'au moins un cylindre 6 comportant une portion en relief 7 seule active au contact de la bande 1. Le secteur 7 a un développement angulaire a faible, de l'ordre de 100 au plus pour fixer les idées. On peut supposer, par exemple, que le secteur 7 porte des reliefs souples destinés à appliquer localement sur la bande de l'adhésif ou des marques colorées et qu'à cette fin, à chaque tour du cylindre 6, il vient en contact avec des rouleaux 8 encreurs ou de transfert d'un liquide quelconque contenu dans un bac 9. Au passage du secteur 7, la bande peut être soutenue par un support fixe 10 lisse, plan ou convexe, sur lequel elle glisse Les cylindres 6a, 6b, 6c comportent également des secteurs actifs en relief 7a, 7b, 7c qui, comme précédemment, peuvent appliquer, sur la bande, un élément rapporté (encre, couleur, colle, vernis, bande de renfort), ou bien déformer cette bande par emboutissage,ou la couper localement, ou encore la perforer. Dans l'exemple illustré, au passage du secteur 7a la ban de est soutenus par un cylindre rotatif 11 entrane å une v passage du secteur 7b, la bande est soutenue par un cylindre 12 entraîné, à partir du moteur A, à la vitesse de défilement de la bande, tandis qu'au passage du secteur 7c, la bande est soutenue par le secteur en relief 13 d'un cylindre 14 tournant à la même vitesse que le cylindre 6c. Cette disposition est préférable pour une action de perforation ou de découpage local sur la bande 1, car le secteur 13 peut être aménagé avec l'exacte contrepartie du secteur 7c. On a représenté, en outre, sur la figure 1, un dispositif 15 connu en soi, du genre numéroteur par exemple, qui, à chaque pas de la bande, modifie l'information qui sera reportée sur cette bande par l'action du secteur 16 d'un cylindre 17 qui vient presser la bande 1 contre ce dispositif. Au lieu d'un numéro, le dispositif 15 peut, bien entendu, reporter une suite de motifs quelconques revenant périodiquement. Dans la réalisation illustrée sur la figure 1, les cylindres 6, 6a, 6b, 6c, 14, 17, ainsi que le dispositif 15, sont mus par un moteur B grâce à des transmissions sans glissement que schématisent les lignes 19. En faisant abstraction des opérations qui ont pu être réalisées sur la bande dans la région 5, si les moteurs A et B tournent à des vitesses constantes et si tous les secteurs actifs (7, 7a, 7b, 7c, 16) sont de même rayon, chacun d'eux agira sur la bande avec un pas ou format défini par la longueur de bande 1 qui défile entre deux passages consécutifs de chaque secteur actif en position d'action. On remarquera d'ailleurs que, comme représenté sur la figure 2, un même cylindre 20 peut porter plusieurs secteurs actifs (21a, 21b) équidistants angulairement à la périphérie du cylindre, ces secteurs ayant leur contre-partie 22a, 22b portée par un cylindre complémentaire 23 tournant à la même vitesse. On remarquera, en outre, que la position angulaire des cylindres, tels que 6a, 6b ..., doit être initialement ajustée pour que leur action sur la bande, par l'intermédiaire de leurs secteurs actifs respectifs, soit correctement localisée par rapport au pas des fragments de bande 1 qui seront coupés dans la suite, ce qui présente d'ailleurs l'avantage d'échelonner l'action des secteurs actifs et de répartir la charge des diverses actions sur le moteur B. Si l'un des moteurs A ou B a une vitesse réglable, le pas ou le format des fragments de bande successifs pourra être choisi arbitrairement. La vitesse linéaire des secteurs actifs peut être sensiblement différente de celle de la bande 1 au moment du contact avec cette bande. En pratique, pour des angles a jusqu'à 20, cette vitesse peut être environ dix fois plus grande ou plus petite, ce qui permet l'exécution rapide de fragments de bande ayant un pas ou une hauteur de format de quelques centimètres seulement, en utilisant les mêmes cylindres et les mêmes outils que pour des fragments de bande pouvant être théoriquement jusqu'à cent fois plus longs. Cependant, si les variations de format et, par conséquent, de vitesse sont plus réduites, il est possible d'accroître l'angle a. Si, par exemple, le rapport de format varie de 1 à 1,5, l'écart maximal de vitesse sera seulement de 25% de part et d'autre pour une vitesse moyenne correctement choisie. Ce décalage de vitesse peut permettre, au besoin avec des moyens d'impression à support souple (caractères d'impression en élastomère ou support d'une plaque d'impression par une couche d'élastomère), une impression de netteté très satisfaisante malgré la différence des vitesses circonférentielles des portions cylindriques en contact mutuel. En effet, dans ce cas, l'écart de parcours périphérique dû à la différence de vitesses peut être absorbé par la déformation de l'élastomère. La figure 5 montre un exemple de ce genre. Un cylindre 6 porte un secteur actif 38 par l'intermédiaire d'une plaque 39 formée de lames d'élastomère alternant avec des tales et vulcanisées au contact de ces dernières. Cet agencement permet des déplacements tangentiels du secteur 38 illustrés par les lignes 38' et 38". Cependant, comme indiqué en préambule, dans la technique des arts graphiques, les formats sont rarement arbitraires. Si l'on utilise (figure 2) un cylindre d'impression 24 dont le développement périphérique est de 24" portant trois poses 25a, 5,25c d'impression le pas ou format en hauteur du papier imprimé est de 8". Par les secteurs actifs 21a, 21b, diamétralement opposés, munis de poinçons 26, l'ensemble de cylindres 20-23 perce, a chaque tour, deux lignes de trous qui doivent être écartées d'un pas dans la bande 1. Quel que soit le diamètre ou le développement périphérique des cylindres 20 et 23, le pas des lignes de trous coïncidera avec le pas d'impression si les cylindres 20,23 effectuent trois tours lorsque le cylindre 24 en effectue deux. I1 suffirait donc de relier le cylindre 24 au cylindre 20 par une liaison cinématique a denture de rapport 3/2 pour obtenir une vitesse relative convenable des cylindres, quelle que soit leur vitesse absolue. De même, une liaison cinématique de rapport 2 serait utilisée si le cylindre 24 comportait quatre poses (6"). Pour obtenir ces rapports rationnels constants entre les vitesses de rotation, on peut utiliser la réalisation montrée par la figure 3. Comme l'indique la ligne 27, les moteurs A et B sont synchronisés à vitesse egale ou avec une vitesse dont l'une est une fraction simple de l'autre. Divers moyens bien connus en technique, dont certains ont déjà été énoncés, sont utilisables à cette fin. Les arbres de sortie des deux moteurs, respectivement 28 et 29, sont solidaires de pignons, respectivement 30a 9 30c et 31a - 31d, lesquels engrènent, par l'intermédiaire de courroies crantées 38, avec les pignons 32a - 32c et 33a - 33d montés fous sur les arbres de sortie 34 et 35. Sur chacun des arbres 34 et 35, un des pignons 32 ou 33 peut être claveté d'une manière quelconque, par exemple au moyen d'une vis d'arrêt ou d'une goupille. Les transmissions 4 et 19 étant respectivement entraî- nées par les arbres 34 et 35, un nombre de rapports rationnels, égal à douze en l'espèce (3 x 4), peut être établi entre ces transmissions. On peut aussi, comme le montre la figure 4, utiliser un seul moteur AB entraînant l'arbre d'entrée 36 d'une boite de vitesses 37 dont les arbres 34 et 35 sont les arbres de sortie, les pignons 30a-c et 31a-d étant solidaires de l'arbre 36. Des détails sur une telle boite et la possibilité d'automatiser son fonctionnement sont donnés dans la demande de brevet mentionnée dans le préambule. Après les divers traitements localisés, la bande peut être coupée en fragments à la dimension du pas ou du format avec un massicot quelconque. L'invention s'applique à tous traitements localisés de bandes de toute nature : papier, carton, matière plastique, métal, tissu. REVEND ICAT IONS 1. Procédé de traitement localisé de bandes destinées à être façonnées suivant une pluralité de pas ou formats dif férents, caractérisé en ce que la bande étant entraînée sans glissement, à une vitesse déterminée, par des moyens moteurs disposés de part et d'autre d'au moins un moyen de traitement local de cette bande, celui-ci1 actif seulement sur un petit secteur de cylindre d'axe transversal à la bande, est mû en rotation avec une vitesse indépendante de celle de la bande mais telle que ses retours successifs en position active correspondent, sur la bande, au pas désiré, compte tenu de la vitesse propre de déplacement de la bande. 2. Procédé selon la revendication-1, caractérisé en ce que les moyens moteurs d'entraînement de la bande et de traitement local de celle-ci sont indépendants et tous les deux régulés en vitesse absolue. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens moteurs sont synchronises et ils entraînent respectivement la bande et les moyens de traitement local de celle-ci par I'intermédiaire de transmissions dont le rapport est ajustable. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les diverses transmissions entre un moyen moteur et l'organe entraîné ont des rapports échelonnés constants. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens moteurs d'entraînement de la bande et de traitement local de celle-ci sont confondus en un moteur unique entrai- nant l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses à deux sorties, une pluralité de rapports étagés indépendants étant établis, dans cette boîte, entre l'arbre d'entrée et chacun des arbres de sortie. 6. Dispositif de mise oeuvre du procédé selon une des revendications précédentes, caractériséen ce qu'il comprend, au moins à l'entrée, des cylindres d'appel d'une bande déterminant la vitesse de progression de celle-ci1 à la sortie, des cylindres de rappel dont la vitesse circonférentielle est légè- rement plus grande que celle des cylindres d'appel, destinés à maintenir la bande tendue entre ces deux groupes de cylindres et, entre ces deux groupes, au moins un moyen de traitement local de la bande tournant autour d'un axe sensiblement transversal à la bande et comportant un secteur actif correspondant à une petite fraction de la circonférence. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le secteur actif coopère avec une surface fixe et lisse sur laquelle glisse la bande. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le secteur actif coopère avec la périphérie d'un rouleau monté sur un axe transversal à la bande et entraîné à une vitesse sélectionnée, 9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le secteur actif coopere avec un rouleau transversal entraI- né par les moyens moteurs assurant la progression de la bande. 10. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le secteur actif coopère avec un secteur sensiblement égal tournant en sens inverse de celui-ci, à la même vitesse, au contact de la face opposée de la bande. 11. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de traitement local de la bande comporte des éléments permutables qui sont successivement permutés chaque fois que le moyen de traitement de la bande a effectué un nombre déterminé de passages en position active. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les éléments permutables sont des chiffres et le moyen de traitement local est un numéroteur. 13. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le secteur actif est en matière élastiquement déformable dans le sens circonférentiel. 14. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le secteur actif est rigide et porté par au moins une couche de matière élastique déformable dans le sens circonférentiel.