Brevet FR2284453A1 — publié le 19760409

La présente invention concerne un dispositif d'encrage pour impression à l'encre grasse, utilisable notamment dans les imprimeuses à encre grasse telles que les imprimeuses du type offset ou typo directe. Dans ces machines , l'encre est distribuée sur les gravures par des cylindres garnis de matière molle, en général du caoutchouc synthétique. Ces cylindres sont réglés pour avoir un contact minimum mais suffisant avec le cylindre gravé et on admet généralement que le film d'encre emprisonné dans la zone de contact se sépare en deux à la sortie dans le sens de rotation. Pour obtenir une bonne qualité d'impression, l'encre grasse ainsi distri b uée doit avoir au repos une viscosité relativement élevée, ainsi qu'un certain poisseux ou " tack ". La distribution de l'encre est facilitée par les propriétés thixotropiques des encres qui font chuter d'une façon très importante leur viscosité lors du laminage de l'encre et la tendance moderne est orientée vers les gels dont la rhéo- logie est très favorable. Les encres grasses actuellement utilisées , qui peur. mettent d'obtenir une bonne qualité d'impression, ont en général une viscosité en mouvement comprise entre 50 et 100 poises. I1 est donc nécessaire que le dispositif d'encrage utilisant ces encres soit capable de laminer un liquide présentant cette caractéristique. Le laminage de l'encre dans le dispositif d'encrage consiste à obtenir sur iu rouleau distributeur ou " toucheur ", en contact avec la gravure, un film d'encre aussi uniforme que possible et une épaisseur suffisamment mince pour ne pas encrasser la gravure. L'épaisseur optimale de ce film doit etre de l'ordre de 12 microns, comme on peut le voir en la calculant à partir de l'épaisseur dtenen- qui doit etre déposée sur le support pour avoir une impression correcte. Pour obtenir une impression de bonne qualité dans une machine à encre grasse, il est donc nécessaire de résoudre les conditions suivantes laminer une encre grasse-aux vitesses d'utilisation des machines à imprimer, à une viscosité suffisamment élevée (de l'ordre de 50 à 100 poises) - - constituer grace à ce laminage un film d'encre ayant une épaisseur d'environ 12 microiis sur un cylindre garni de caoutchouc mou - - faire en sorte que ce film soit aussi régulier que possible. On connaft déjà des dispositifs d'encrage qui satisfont parfaitement \ la trfu sième condition mais qui ne peuvent remplir les deux premières. L'un de ces dispoWitifs d'encrage comporte un cylindre essuyeur en matière dure appliqué sous pression contre un cylindre toucheur en caoutchouc mou tournant à la vitesse tangentielle VT de la gravure. Le cylindre essuyeur est animé d'une vitesse périphérique d'essuyage VE et il tourne dans le meme sens que le cylin dre toucheur, clest~à~dire que les déplacements se font en sens opposé dans la zone de contact des deux cylindres.Une masse d'encre est logée dans l'es pace compris au-dessus de la zone de contact des deux cylindres, dans laquelle elle est maintenue par une racle touchant la partie supérieure du cylindre es suyeur, et l'encre grasse est ainsi laminée au passage entre les deux cylin dres. Llexpéiience a montré qu'un tel dispositif d'encrage fonctionne correctement pour un taux d'essuyage VE compris entre 0 et 0, 5 et qu'au-delà de 0, 5, il y a génération de VE/VT vibrations difficile à amortir, lesquelles créent sur l'impression des stries très visibles. Par ailleurs, dans sa plage de fonctionnement correcte, ce dispositif présente des fuites importantes d'encre dues à l'ajustage pratiquement impossible entre la racle, le cylindre essuyeur et les joues latérales.L ' e x p é r i e n c e montre également que pour obtenir un filon d'encre d'une épaisseur de 12 microns sur le cylindre toucheur, le maximum de viscosité permise pour l'encre est de 10 poises, valeur qui n'est pas compatible avec les encres grasses et qui limite l'utilisation d'un tel dispositif aux encres fluides Un deuxième dispositif d'encrage connu utilise des encres encore plus fluides. Ce dispositif Comporte un cylindre essuyeur de diamètre très réduit, semblable à une tige, (çe qui facilite le laminage des fims minces), lequel est animé d'une rotation lente dans le sens contraire au cylindre toucheur. Un tel dispositif présente l'avantage d'entre simple à réaliser mais l'expérience montre là encore que la viscosité maximale de l'encre qui peut être utilisée avec un tel dispositif est de 11 ordre de 3 poises. Il est donc évident que ce dernier dispositif encrage ne convient pas pour une impression à l'encre grasse. La présente invention vise à remédier aux inconvénients et insuffisances des dispositifs d'encrage connus en procurant un dispoeitif de conception simple permettant de laminer une encre à viscosité relativement élevée et qui peut Stre utilisée dans les imprimeuses du type typo et litho offset , en donnant une excel lente impression. A cet effet, ce dispositif d'encrage pour impression à l'encre grasse > applicable notamment aux imprimeuses du type typo et litho offset, comportant un cylindre toucheur en matière molle, telle que caoutchouc, en contact avec ia plia, que ou le cylindre gravé et tournant à la même vitesse périphérique que ce dernier1 un cylindre essuyeur de très petit diamètre appliqué sous pression contre le cy lindre toucheur dans la zone du mouvement descendant de ses génératrices, et des moyens pour former un réservoir encre dans l'espace compris au-dessus de la zone de contact de la tige formant cylindre essuyeur et du cylindre toucheur, est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour entraver en rotation la tige formant cylindre essuyeur dans le meme sens que le cylindre toucheur-de manière à laminer encre dans l'espace compris entre la tige et le cylindre toucheur et à effectuer un essuyage du cylindre toucheur à contre-courant; Le dispositif suivant l'invention permet d'obtenir un film d'encre grasse diépaisseùr régulière et uniforme, avec une encre de viscosité élevée pouvant atteindre 84 poises, et ce, sans entrafflér de fuites d'encre.Par ailleurs, le réglage de l'épaisseur du film d'encre , à la périphérie du cylindre toucheur, s'effectue d'une manière très simple en faisant varier la vitesse de rotation de la tige formant cylindre essuyeur par rapport à celle du cylindre toucheur. On décrira ciaprès , à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en coupe verticale et schématique d'un dispositif d'encrage suvant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe verticale faite suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe verticale, à plus grande échelle, de la partie du dispositif dans laquelle la tige est en contact avec le cylindre toucheur. Les figures 4, 5 et 6 sont des diagrammes illustrant des courbes de la Striation de l'épaisseur du film d'encre en fonction de différents paramètres, telle que l'on peut obtenir avec les dispositifs d'encrage connus. La figure 7 est un diagramme similaire illustrant la variation de l'épaisseur du film d'encre- en fonction du taux d'essuyage pour diverses viscosités de l'en- cre , obtenue avec le dispositif d'encrage suivant l'invention. Le dispositif d'encrage suivant l'invention est associé à un cylindre d'impression 1, gravé ou portant une plaque ou une forme gravée. Ce cylindre d'impression 1 qui doit etre encré est monté à rotation sur un bati 2 et est entravé par un moteur électrique 3, par l'intermédiaire d'un train d'engrenage 4 ou par tout autre mécanisme classique équivalent. Sur ce cylindre roule à la meme vitesse périphérique, un cylindre toucheur 5 monté à rotation sur le bati 2, accouple au cylindre d'impression 1. Les axes des deux cylindres 1 et 5 sont parallèles et horizontaux et les cylindres tournent en sens inverse comme il est indiqué par les flèches, sur le dessin.Le cylindre toucheur 5 présente une couche superficielle 6 en matière plastique souple, par exemple en caoutchouc et c'est cette couche qui assure le transfert de l'encre sur la surface du cylindre d'impression 1. Le dispositif suivant l'invention comprend un encrier formé essentiellement de deux joues latérales verticales 7, 8 entre lesquelles s'étend une traverse horizontale 9. Cette traverse 9 s'étend le long du cylindre toucheur 5 et présente à proximité de ce dernier, dans sa face antérieure verticale 9a, une rainure horizontale 10, par exemple à section en V, dans laquelle est logée une tige 11 à section circulaire de petit diamètre, dont les parties extrêmes sont logées dans des trous 12, 14 percés respectivernent dans les joues 7 et 8, en étant alignés horizontalement et transversalement. La tige 11 est plaquée contre la couche- superficielle 6, en matière souple, du cylindre toucheur 5 et elle limite vers le bas un espace dans lequel se trouve une masse d'encre 14 contenue latéralement par les deux joues verticales 7 et H. Le contact entre la tige 11 et la périphérie du cylindre toucheur 5 s'effectue dans la zone du mouvement descendant des géneratrices de ce cylindre, de préférence sensjblement'dans le plan horizontal passant par l'axe de rotation de ce dernier. La travqrse 9 et par conséquent la tige 22 sont pressées contre la périphérie du cylindre toucheur 5 par tous moyens appropriés, par exemple au moyen de vis 15 vissées dgns des trous ou des manchons taraudés 16 portés par des ailes verticales 17 solidaires dssun support transversal horizontal 17a, sur lequel peu. vent coulisser la traverse 9 et les joues 7,8. Les extrémités des vis 15 sont en appui sur la face postérieure 9b de la traverse 9 dont la face antérieure 9a porte la tige 11. L'ensemble formé par les deux joues 7, 8 et la traverse 9 peut entre monté sur le bati 2 de manière à pouvoir être enlevé aisément. Il péut comporter à cet effet des doigts 18 solidaires des deux joues 7,8 et s'étendant vers l'extérieur. Ces doigts 18 s'engagent dans des échancrures ouvertes vers l'arrière et formées dans des pièces en forme de crochet 19 et solidaires du bati 2. Vers l'avant les joues latérales 7, 8 stengagént au-delà de la périphérie du cylindre toucheur 5, à proximité immédiate des deux faces frontales de ce cylindre. De cette manière, l'encre 14 est confinée dans l'espace délimité par les deux joues 7, 8, la surface périphérique du cylindre 5 et la face supérieure 9c de la traverse 9, laquelle est inclinée de haut en bas en direction du cylindre toucheur 5. Suivant l'invention, la tige 11 qui joue le rôle de cylindre essuyeur de petit diamètre, est entrafnée en rotation dans le meme sens que le cylindre toucheur 5. A cet effet, la tige 1 1 fait saillie à travers l'une des joues 8 et est solidaire d'un pignon 21 en prise avec une roue dentée menante 26 solidaire de l'arbre d'un moteur d'entrafhement électrique 27. Suivant une variante, la tige Il peut être accouplée directement à l'arbre du moteur 27. En outre, du fait que la tige 1 1 traverse les joues latérales 7 et 8, on peut très facilement envisager un déplacement transversal alternatif de cette tige pour effacer les trainées longitudinales éventuelles. A cet effet, la tige 1 1peut être solidaire; à son extrémité faisant saillie au-delà de l'autre joue latérale 7, d'un disque 22 immobilisé entre deux galets 23 et 24, eux-memes solidaires d'un support 25, animé d'un mouvement alternatif transversal pour commander le déplacement corrélatif de la tige 11. On se reportera maintenant à la figure 3, ainsi quidiagrammes des figures 4 à 7, pour expliquer le fonctionnement du dispositif suivant l'invention.Si on néglige l'épaisseur du film laminé (de quelques microns| vis-à-vis de la pénétration d (plusieurs dixièmes de millimètres) de la tige 11 dans le cylindre toucheur 5, l'étude mathétnatique du système, basée sur la formulç de Newton donnant la contrainte de cisaillement, conduit au résul. tat suivant: .équations dans lesquelles ho exprime l'épaisseur du film laminé pour une vitesse de rotation VE nulle de la tige 11 formant le cylindre essuyeur W est la visco- sité de l'encre graisse, off l'élasticité du caoutchouc du toucheur, R le rayon de la tige 11, d la pénétration de la tige 11 dans le cylindre toucheur 5, l'épaisseur du film sur le toucheur 5 après le laminage, et VE, VT sont respectivement les vitesses périphérie la tige 11 et du cylindre toucheur 5. Le diagramme de la figure 4 illustre les courbes donnant la variation de l'épaisseur e du film d'encre à la périphérie du toucheur 5, en fonction du taux VE d'essuyage += VT dans le cas du premier dispositif d'encrage connu dont il a été question précédemment et qui comporté un cylindre essuyeur de grand diamEl tre tournant dans le meme sens que le cylindre toucheur.Dans la zone de fonctioa- nementXcorrect d'un tel dispositif pour laquelle le taux essuyage ( va de 0 à 50%, on voit que pour produire à la périphérie du cylindre- toucheur 5 un film ayant une épaisseur de 12 microns, le maximum de viscosité permise pour l'encre utilisée est de 10 poises ce qui ne convient pas pour les imprimeuses du type typo ou litho offset. Les figures 5 et 6 sont des diagrammes illustrant la variation de l'énais. seur du film d'encre, respectivement en fonction du taux d'essuyage et de la pénétration d , dans le cas du deuxième dispositif d'encrage connu comportant une tige en contact avec le cylindre toucheur mais tournant en sens inverse de ce dernier. Dans ce dispositif connu antérieurement dans lequel le rapport des diamètres est de 16 à 1 et où les vitesses de rotation sont égales, le rapport des vitesses tangentielles, c'est-à-dire # =VE/VT , est égal à environ .0,06. Ce taux d'essuyage est par ailleurs non VT réglable.Comme on peut le voir sur la figure 5, la viscosité maximale de l'encre laminée ne peut en aucun cas dépasser trois poises, tandis que la figure 6 montre que pour obtenir un réglage de l'épaisseur allant de 8,5 à 12 microns par le jeu de la pression d , la viscosité doit etre limitée à 1,67 poises. Là encore, un tel dispositif ne peut pas être utilisé avec des encres grasses dont la viscosité est supérieure à 50 poises. Au contfaire, le diagramme de la figure 7, qui donne la variation de l'épais~ seur # en microns en fonction du taux d'essuyage VE/VT dans le cas du dispositif s'4vant l'invention dans lequel la tige 11 de VT petit diamètre tourne dans le meme sens que le cylindre toucheur 5, montre qulen faisant varier la vitesse de cette tige 11, on peut laminer une encre à viscosité relativement élevée pouvant atteindre 84 poises, tout en restant dans la gamme acceptable du taux d'essuyage VE/VT compris entre 0 et 50%. De ce fait, il est clair que ce dispositif convient T parfaitement pour les impressions du type typo et litho offset. Par rapport au premier dispositif d'encrage connu, à cylindre essuyeur dc grand diamètre, le dispositif suivant l'invention offre l'avantage additionnel qu'il permet d'obtenir une diminution de la puissance mise en jeu d'où une réduction de lléchauffement et une simplification des problèmes de refroidissement. La surface d'appui 10 de la tige 11 dans l'encrier peut entre soit en métal très dur, soit en élastomère, ayant un coefficient d'élasticité E nettement (plusieurs centaines de fois) supérieur au coefficient d'élasticité du cylindre toucheur 5. Dans le cas où la surface d'appui est constituée en élastomère, le. film d'encre iaml-é dans l'appui de la tige 11 sert de lubrifiant et son épaisseur très faible, due au coefficient d'élasticité très élevé de l'élastomère, est négligeable pour affecter d'une façon importante lgépaisseur du film formé sur le cylindre toucheur 5. Il est possible d'asservir le moteur électrique 27, qui permet de faire varier la vitesse de rotation de la tige d'essuyage 11, à un lecteur de la densité de l'encre sur l'impression réalisée afin de maintenir toujours une impression correcte. Bicn que précédemment il ait éte indiqué que le dispositif suivant l'invention permettait d'utiliser une encre de viscosité pouvant atteindre 84 poises, il est bien entendu que cette dernière valeur, obtenue dans des conditions expérimentales particulières, pour un rayon R de la tige 1 1 et une pénétration d donnés, ne doit, en aucune manière, être considérée comme limitative et que des encres grasses de viscosité supérieure à 84 poises peuvent être employées avec d'autres valeurs des paramètres précités. REVENDICATIONS 1. - Dispositif d'encrage pour impression à l'encre grasse, applicable notamment aux imprimeuses du type typo et litho offset comportant un cylindre toucheur en matière molle, telle que caoutchouc, en contact avec la plaque ou le cylindre gravé et tournant à la même vitesse périphérique que ce dernier, un cylindre essuyeur de très petit diamètre appliqué sous pression contre le cylindre toucheur dans la zone du mouvement descendant de ses génératrices, et des moyens pour former un réservoir d'encre dans l'espace compris au-dessus de la zone de contact de la tige formant cylindre essuyeur et du cylindre toucheur, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour entraîner en rotation la tige 11 formant cylindre essuyeur dans le meme sens que le cylindre toucheur 5, de manière à laminer l'encre dans l'espace compris entre la tige et le cylindre toucheur et à effectuer un essuyage du cylindre toucheur à contre-courant, 2. - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tige 1 1 formant cylindre essuyeur. est accouplée à l'arbre dtun moteur électrique d'entrathement à vitesse variable. 3. - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le moteur est asservi à un lecteur de la densité de l'encre sur l'impression réalisée, 4. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des moyens 22-25 sont prévus pour imprimer un mouve- m ent alternatif longitudinal à la tige 11.