Brevet FR2255176A1 — publié le 19750718

L'invention concerne un rouleau conducteur pour presses à imprimer, en particulier un rouleau guide-papier pour presses rotatives 9 bobines, dont la surface externe est munie de protubérances et de creusures, ainsi qutun procédé de fabrication d'un rouleau conducteur de ce type et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Les rouleaux conducteurs, utilisés dans des presses imprimer les journaux par exemple, doivent éviter autant que possible le maculage par l'encre de la nappe de papier fraichement imprimée et posséder eux-mêmes une enveloppe repoussant l'encre dans toute la mesure possible. Dans ce but, il est connu déjà, d'après le modèle d'utilité allemand NO 1 840 845, d'enrouler autour de rouleaux conducteurs de presses à imprimer une tôle dite d'ensouple, avec laquelle la nappe de papier ne vient en contact que par des extremités saillantes de la tôle. Il peut arriver toutefois que des inégalités d'épaisseur de la tôle, inévitables en pratique, entraînent la formation d'une spirale sur le rouleau, ce qui a pour conséquence un transport latéral défavorable du papier. On ne peut pas empercher non plus des restes d'encre de se déposer derrière les extrémités en saillie de la tôle, de sorte que la durée utile entre deux opérations de lavage est très courte. Les extrémités de la tôle recourbées vers le haut sont soumises en outre a une forte usure. D'après le modèle d'utilité allemand NO 7 007 567, il est connu aussi de rendre rugueuse au jet de sable la surface externe de rouleaux conducteurs et de chromer ensuite la surface externe rugueuse, par exemple par un procédé d'immersion. Les tensions internes libérées lors du sablage de la surface externe des rouleaux risquent néanmoins de leur faire perdre leur propriété de tourner rond. Un tel battement des rouleaux, amplifié en marche par suite des vitesses de rotation élevées, peut inciter a de fortes vibrations la bande de matériau circulant sur les rouleaux. Partant de ces observations, l'invention s'est proposé d'assurer a un rouleau conducteur du type mentionné au début une forme cylindrique telle qu'il tourne exactement rond et qu'il atteigne une durée de service élevée entre deux opérations de lavage successives, en garantissant le maintien d'une haute qualité d'impression. Ce but est atteint grâce au fait que, sur une enveloppe lisse, est appliqué un enduit dur formé d'une couche de gouttelettes, dont la surface portante s'élève d environ de la surface externe du rouleau. Un enduit d'une couche de gouttelettes a l'avantage d'éviter la formation de pores intérieurS, dans lesquels pourraient se déposer des restes d'encre et qui seraient très difficiles a nettoyer. Des restes d'encre ne peuvent pas se rassembler dans les creusures en entonnoir entre les gouttelettes juxtaposées. Des essais ont montré que le temps de service utile entre deux opérations de lavage peut être augmenté ainsi de plus de dix fois comparativement aux agencements connus.La fraction portante, réduite par rapport à la surface externe du rouleau, conduit à un nombre minimum de points de contact entre la surface externe du rouleau et la bande de matériau imprimée, tout en garantissant, en raison de la rugosité produite par les gouttelettes, un frottement suffisant pour éviter un glissement entre la surface externe du rouleau et la bande de matériau circulant sur elle. Un autre but de l'invention est de fournir pour la fabrication d'un tel rouleau conducteur un procédé pouvant etre mis en oeuvre dans des conditions de prix raisonnables. Ce problème est résolu par le fait que, sur le matériau de base métallique nu du rouleau, est appliquée d'abord par pulvérisation à la flamme une couche d'adhérence couvrant uniformément et que, sur la couche d'adhérence devenant lisse en se solidifiant ou solidifiée, sont pulvérisées ensuite, pareillement à la flamme, des gouttelettes juxtaposées en une couche supplémentaire. Le procédé de pulvérisation à la flamme offre l'avantage de permettre la mise en oeuvre rapide et très exacte d'un matériau se présentant sous la forme d'une poudre ou d'un fil. Un autre avantage réside en ce que laspulvérisation a la flamme n'entraîne qu'une faible élévation de la température du matériau de base du rouleau, de sorte qu'une déformation sous l'effet de la chaleur n'est pas à craindre.La couche d'adhérence intermédiaire assure une bonne tenue de la couche dure de gouttelettes sur le matériau de base tendre du rouleau. Pour former la couche de gouttelettes, -il est prévu de préférence un alliage nickel-chrome-silicium-alumi- nium-brome avec 9,5% de chrome, 2,5% de silicium, 1,5% de brome, 0,5% d'aluminium et le reste en nickel. Par ce moyen il est possible d'obtenir une résistance à l'abrasion suf- fisante des sommets portants des gouttelettes, ainsi qu'une bonne action de refus de l'encre par la surface externe du rouleau. Un alliage de ce genre convient tout particulièrement pour le procédé de pulvérisation à la flamme. Les fractions d'aluminium, de brome et de silicium, donnent de bonnes propriétés d'écoulement et la teneur élevée en nickel détermine la formation d'une matrice tendre, dans laquelle sont enrobées les particules de chrome dures et refusant l'encre. En ce qui concerne la formation d'une couche d'adhérence pour la couche de gouttelettes, il est prévu avantageusement un alliage nickel-aluminium. L'aluminium déclenche par sa présence lors de la pulvérisation une réac tion -exothermique, qui confère une bonne faculté d'écoulement au matériau appliqué, dont la répartition uniforme sur la surface externe est ainsi assurée. L'invention a également pour but-de fournir un dispositif d'agencement simple pour la mise en oeuvre du procédé. Ce problème est résolu par des moyens pour serrer et faire tourner le rouleau conducteur et par des moyens destinés a recevoir au moins un pistolet de pulvérisation d la flamme, qui peut être déplacé uniformément, a l'aide d'un appareil d'avance, parallèlement à l'axe du rouleau conducteur à une certaine distance de l'enveloppe de celui-ci. On obtient ainsi de maniere simple un dispositif analogue à-un tour, facile à surveiller et à commander. La description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée. La figure 1 représente schématiquement le parcours du papier dans une presse à imprimer des journaux comportant plusieurs rouleaux conducteurs ; la figure 2 est une coupe d'un rouleau conduc teur ; la figure 3 représente un dispositif de fabrication de rouleaux conducteurs. Dans la figure 1, les références 1 et 2 désignent des bandes de papier, qui sont dévidées d'étoiles à bobines 3, 4 et dirigées à travers des groupes imprimants doubles 5, 6 pour unie impression recto-verso. Le réglage de la tension du papier, ainsi que le guidage de chaque bande de papier. sont assurés par un certain nombre de rouleaux conducteurs 7. Les rouleaux conducteurs 7 ne sont généralement pas entraînés directement, mais par la bande de papier circulant sur eux.Pour empêcher un glissement entre les rouleaux conducteurs 7 et la bande de papier correspondante et éviter que l'encre ne macule la bande de papier fraîchement imprimée, les rouleaux conducteurs 7, en particulier ceux qui sont placés après les groupes ïmprimants 5, 6, présentent une surface externe rugueuse en vue de l'obtention d'un frottement suffisant. Comme le montre la figure 2 à plus grande échelle, il est prévu dans cebut un enduit extérieur 9, formé d'une couche unique de gouttelettes juxtaposées 8.Du fait que les gouttelettes 8 ne sont pas superposées, mais réparties à peu près statistiquement a côté les unes des autres, elles laissent subsister entre elles des creusures en entonnoir 10, qui s'évasent vers l'extérieur et ne comportent pas d'angles, en dépouille tendant à un dépôt et à une accumulation de restes encre. La teneur élevée en chrome du matériau des gouttelettes accroit l'effet de refus de l'en- cre par celles-ci. Les souillures susceptibles de se déposer néanmoins en service de longue durée peuvent être avantageusement éliminées par un lavage facile et rapide des creusures sans dépouille 10 s'évasant vers l'extérieur.La répartition des gouttelettes 8 est choisie de telle façon que la surface portante de leurs sommets il représente 40% environ de la surface externe du rouleau. Il est certain par conséquent qu'il existe un contact minimal avec la bande de papier, le cas échéant imprimée et que, d'autre part, le frottement est suffisant pour éviter un glissement. La profondeur des rugosités, c'est-à-dire la hauteur des gouttelettes 8 se monte à 0,05 mm environ selon une forme de réalisation avantageuse du dispositif. Les couples de flexion s'exerçant /, dans les sections de pied des gouttelettes 8 peuvent etre limités en conséquence, de sorte qu'une rupture des gouttelettes 8 n'est pas à craindre. La faible profondeur des rugosités facilite en outre le lavage des rouleaux conducteurs conformes à l'invention.Un avantage supplémentaire réside dans la faible quantité de matériau nécessaire à la formation de la couche de gouttelettes 9-. Pour éviter une usure inadmissible par frottement dans la zone des sommets portants Il des gouttelettes 8, le matériau qui constitue celles-ci possède une dureté de 11 ordre de 50 HC. Pour améliorer 11 adhérence de la couche dure de gouttelettes 9 sur le matériau de base 12 relativement tendre, il est prévu avantageusement une couche intermédiaire d'adhérence 13. Pour éviter la formation de pores intérieurs dans lesquels pourraient se déposer des restes d'encre et qui seraient extrêmement difficiles à nettoyer, la couche d'adhérence 13 est constituée par un revêtement lisse. La dureté du matériau de la couche d'adhérence est comprise de préférence entre les valeurs de dureté des deux matériaux adjacents. Il est prévu avantageusement une dureté de l'or- dre de 20 HC. Dans la figure 2, l'épaisseur de la couche d'adhérence 13 et de la couche de gouttelettes 9 est représentée exagérée. Une épaisseur approximative de 0,05 mm de la couche d'adhérence conduit à une base suffisante pour la couche de gouttelettes 9, ainsi qu'à une faible consommation de matériau. La couche de gouttelettes 9 et, de préférence, la couche d'adhérence 13, sont exécutées avantageusement par une opération de pulvérisation à la flamme, qui permet la mise en oeuvre facile d'un matériau se présentant sous la forme d'une poudre ou d'un fil. Comme le montre la figure 3, un tel usinage de rouleaux conducteurs peut etre effectué judicieusement sur un dispositif analogue à un tour. Dans ce but, le rouleau conducteur 7, usiné au préalable de manière à tourner exactement rond, est serré par un bout d'arbre 14 dans un mandrin à trois mâchoires 15 et logé du côté opposé dans une poupée à pointe 16. L'entraînement a lieu de préférence par le mandrin à trois mâchoires 15, ce qui permet d'utiliser de façon avantageuse des porte-broches de série d'unités de tours. Dans le présent exemple, le rouleau conduc teur 7 tourne en direction de la flèche 17.Sur un support 19, susceptible d'etre facilement déplacé uniformément en va-et-vient à l'aide d'une broche 18 parallèlement à l'axe du rouleau, est monté à demeure, à une certaine distance de l'enveloppe du rouleau conducteur 7, au moins un pistolet de pulvérisation à la flamme. Dans un agencement simple, il est prévu un pistolet de pulvérisation à la flamme 20 pourl'application de la couche d'adhérence 13, ainsi qu'un autre pistolet de pulvérisation à la flamme 21 destiné à l'application de la couche de gouttelettes 9, ces deux pistolets étant maintenus à distance l'un derrière l'autre sur le même support 19. Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le support 19 doit être déplacé de gauche à droite dans le présent exemple.Au moyen du pistolet de pulvérisation à la flamme 20, est alors appliquée en premier lieu, sur le matériau de base métallique 12 du rouleau usiné au préalable de manière à tourner rond, la couche d'adhérence lisse 13 couvrant uniformément. L'ouverture de la buse du pistolet de pulvérisation à la flamme 20 est réglée, de préférence, en vue de l'application d'environ 10 g du matériau se présentant sous la forme d'une poudre ou d'un fil par dm2 de la surface externe du rouleau. Pour la formation de la couche d'adhérence 13, il est avantageux d'utiliser un alliage nickel-aluminium. Lors de la pulvéirisation, ce matériau déclenche une réaction exothermique favorable, qui confère au matériau pulvérisé une faculté d'écoulement élevée et conduit ainsi à une surface externe lisse couvrant uniformément. Sur la couche d'adhérence 13, qui se solidifie relativement vite, la couche de gouttelettes 9 peut être pulvérisée, de préférence en une seule opération, à laide du pistolet 21 venant à la suite. Il est avantageux d'utiliser à cet effet un alliage formé de 9,5% de chrome, de 2,5% de silicium, de 1,5% de brome, de 0,5% d'aluminium et de nickel pour le reste. L'ouverture de la buse du pistolet de pulvérisation à la flamme 21 est réglée de préférence de façon qu'environ 7 g de ce matériau de gouttelettes soient pulvérisés par dm2 de la surface externe du rouleau. Dans ces conditions, la fraction portante des gouttelettes juxtaposées en une couche représente 40% de la surface externe du rouleau.La largeur du cône de pulvérisation 22 produit par le pistolet de pulvérisation à la flamme 21 s'élève à 5 mm environ lorsqu'il frappe la surface du ràu- leau. En vue de l'obtention d'un enduit de gouttelettes en une couche, l'avance du support 19, rapportée à un tour complet du rouleau conducteur 7. serré dans le mandrin à trois mâchoires 15, possède avantageusement la meme valeur. Le c- ne de pulvérisation 23 produit par le pistolet dè pulvérisation à la flamme 20 est réglé aussi de cette manière en vue de l'obtention d'une.couche d'adhérence mince 13. Des conditions de pulvérisation favorables, ainsi que des cadences suffisamment courtes, peuvent etre obtenues avec une vites se périphérique du rouleau de # .dm par seconde.Puur un diamètre de rouleau usuel de 100 mm cela conduit à la valeur facilement réglable d'un tour complet par seconde. Dans la mesure où le matériau de base 12 du rouleau montre une affinité suffisante vis-à-vis du matériau des gouttelettes, la couche d'adhérence 13 devient superflue. Dans ce cas le pistolet de pulvérisation à la flamme 20 est mis à l'arret. La mise en oeuvre du procédé de pulvérisation à la flamme pour l'application de la couche de gouttelettes 9 et, le cas échéant, de la couche d'adhérence 13, offre l'avantage de n'entrainer qu'un -faible échauffement > de ltor- dre de 60 à 800, du matériau de base 12 du rouleau. A de telles températures, les tensions internes existant à l'état latent dans le matériau de base 12 du rouleau ne peuvent pas. encore être libérées, de sorte qu'unie déformation et un fauxrond du-ròuleau ne sont pas à crainre. Il est facile en ou tre de régler l'épaisseur de la couche à une valeur uniforme. Or il est aisé de se rendre compte d'après la figure 1 qu'une forme exactement cylindrique, ainsi que la rotation sans faux-rond des rouleaux-conducteurs 7 sont l'une des conditions préalables essentielles pour l'obtention d'une circulation régulière de la bande de papier. REVENDICATIONS 1. Rouleau conducteeur pour presses à imprimer en particulier rouleau guide-papier pour presses Zsoyk à bobines, dont la surface externe est munie de protubérance ces et de creusures et qui est caractérisé en ce que, sur une enveloppe lisse, est appliqué un enduit dur formé d'une seule couche de gouttelettes (g), dont la surface portante (11) s'élève a 40% environ de la surface externe du rouleau. 2. Rouleau conducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur des gouttelettes (8) est d'environ 0,05 mm. 3, Rouleau conducteur selon la revendication l ou 2, caractérisé en ce que la dureté du matériau prévu pour la formation de la couche de gouttelettes (9) est de l'ordre de 50 HC, 4. Rouleau conducteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau prévu pour la formation de la couche de gouttelet- tea C93 contient du chrome. 5. Rouleau conducteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que son matériau de base (12 > est muni d'une couche d'adhérence lis- se (13) pour la couche de gouttelettes (9). 6. Rouleau conducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche d'adhérence ce (13) est d'environ 0,05 mm. 7, Rouleau conducteur selon l'une des revendit cations 5 et 6, caractérisé en ce que la dureté de la couche d'adhérence (13 > est de l'ordre de 20 HC, 8. procédé de fabrication d'un rouleau conduc- teur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, sur le matériau de base métallique nu (12) du rouleau, est appliquée d'abord par pulvérisation à la flamme une -couche d'adhérence couvrant uniformément et en ce que, sur la couche d'adhérence (13) devenant lisse en se so- nidifiant ou solidifiée, est pulvérisée ensuite, pareille- ment a la flamme, une couche unique supplémentaire (9) de gouttelettes juxtaposées (8). 9. Procédé selon la revendication 8, caracté- rlsé en ce qu'il est prévu, comme matériau pour les goutte lettes, un alliage nickel-chrome-silicium-aluminium-brome avec 9,5X de chrome, 2,58 de silicium, 1,5% de brome, 0,5% d'aluminium et le reste en nickel. 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes 8 et 9, caractérisé en ce que la couche d'adhérence (13) est formée d'un alliage nickel-aluminium. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10 précédentes, caractérisé en ce que, pour former la couche de gouttelettes (9), on pulvérise environ 7 g de l'alliage nickel-chrome-silicium-aluminium-brome se présentant sous la forme d'une poudre ou d'un fil par dm2 de la surface externe du rouleau conducteur (7). 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 11 précédentes, caractérisé en ce que, pour former la couche d'adhérence (13), on applique environ 10 g de alliage nickel-aluminium se présentant sous la forme d'une poudre ou d'un fil par dm2 de la surface externe du rouleau conducteur (7). 13. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 12 précédents, caractérisé par des moyens (15, 16) pour serrer et faire tourner le rouleau conducteur (7) et par des moyens (19) destinés à recevoir au moins un pistolet de pulvérisation à la flamme (20, 21), qui peut être déplacé uniformément à l'aide d'un appareil d'avance (18) parallèlement à l'axe du rouleau conducteur (7) à une certaine distance de l'enveloppe de celui-ci. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le pistolet de pulvérisation (20) destiné à appliquer la couche d'adhérence (13) et le pistolet de pulvérisation (21) destiné à l'application de la couche de gouttelettes (9) sont montés à la suite l'un de l'autre et déplaçables en commun. 15. Dispositif selon l'une des revendications 13 et 14 précédentes, caractérisé en ce que la vitesse périphérique du rouleau conducteur (7) est de ar.dm par seconde au cours de la pulvérisation à la flamme. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 15 précédentes, caractérisé en ce qu'au cours de la pulvérisation de la couche de gouttelettes (9), 11 avance par tour complet du rouleau conducteur (7) est approximativement égale à la largeur du cône de pulvérisation (22).