Brevet FR2431371A1 — publié le 19800215

La présente invention concerne, de façon générale, des perfectionnements apportés aux cylindres des presses à imprimer offset, tels que les cylindres blanchet, les cylindres plaques et les cylindres d'impression. A ltheure actuelle, on sait que le procédé offset utilise, de façon courante-, des cylindres en rotation se touchant deux à deux suivant une génératrice. C'est ainsi que,dans une presse offset mettant en oeuvre ce procédé dit "blanchet-blanchet", les deux cylindres extrêmes portent la forme imprimante ou plaque, qui définit par sa nature physico-chimique les zones où l'encre appliquée par des rouleaux ou toucheurs en contact avec lesdits cylindres plaques, adhère et les zones où l'encre n'adhère pas. Cette encre se trouve donc partiellement transférée sur les blanchets centraux qui contactent, chacun, la plaque du cylindre correspon dant-suivant une génératrice, ces blanchets imprimant alors les deux faces de la laize de papier passant entre eux. Les cylindres dont il s'agit, tant les cylindres plaques que les cylindres blanchet, sont généralement construits en acier forgé et sont pleins. Cependant, dans le but de réduire l'inertie du groupe imprimant et, dans une certaine mesure, d'amoindrir certaines vibrations ayant Effet défavorable dit de "doublage" dû à l'irrégularité de transfert d'encre entre plaque et blanchet, on a recours parfois à des groupes pourvus de cylindres creux. Toutefois, les cylindres, qu'ils soient creux ou pleins, sont munis nécessairement de gorges disposées suivant des génératrices, gorges dont le rôle est de permettre la fixation et le serrage des plaques ou des blanchets sur les cylindres correspondants. I1 en résulte donc quesslors du passage de ces gorges dans le plan contenant les axes de rotation de deux cylindres en contact l'un avec l'autre suivant une génératrice, l'effort d'appui mutuel disparaît momentanément. Cela provoque des vibrations transversales des cylindres, vibrations semblables à celles d'une corde vibrante. Ces vibrations sont à l'origine de deux inconvénients (a) elles donnent naissance à des défauts d'impression connus sous le nom de stries consistant en des alternances de zones imprimées, les unes à forte densité optique et les autres à faible densité optique (b) elles engendrent du bruit en raison de leur fréquence compri se généralement dans la gamme audible. A cela s'ajoute le fait que le procédé offset met également en oeuvre un mouillage de la plaque, dont le but est d'éviter que l'encre ne prenne sur les parties de la plaque qui ne doivent pas la recevoir. Or, il est bien connu qu'il faut disposer plus d'eau aux deux extrémités de la laize qu'au centre, faute de quoi le phénomène de "graissage" apparaît auxdites extrémités, indiquant un manque d'eau en ces points. L'une des causes majeures de ce manque d'eau aux extrémités est l'échauffement plus grand du cylindre en ces points, échauffement dû au frottement développé dans les roulements de rotation du cylindre. Si l'on ajoute, enfin, qu'une autre cause de génération de chaleur est l'hystérésis du blanchet, complexe de toile caoutchoutée, dont la compression cyclique transforme du travail mécanique en chaleur, laquelle élève la température des divers cylindres et, en particulier, du cylindre blanchet s il se peut même que, sous l'effet de cette élévation de température du cylindre blanchet, certaines déformations éphémères liées à un état de température se manifestent. Il apparaît en effet que, si pour une raison quelconque, la symétrie rotationnellededeuxeylindres bla cAlet en contact l'un avec l'autre est perturbée, c'est-à-dire, si, au cours de la rotation, la compression du blanchet n'est pas tout à fait constante, cela va donner lieu, au sein du blanchet, à une production de chaleur plus forte. Cette augmentation de la production de chaleur dans le blanchet va augmenter localement la température du cylindre et, par dilatation, va augmenter la courbure du cylindre, ce qui a pour effet d'augmenter encore l'échauffement en ce point. En dépit de la conduction thermique du métal réduisant les différences de température entre les points chauds et les points froids d'un cylindre, cet effet thermique peut, cependant, etre suffisamment important pour provoquer des "faibles" l'impression, du coté des génératrices "froides", et des excès de pression du côté des génératrices "chaudes" pouvant aller jusqu'à la destruction du blanchet. La présente invention concerne un cylindre perfectionne pour presses à imprimer, applicable aux cylindres tels que cylindres blanchet, cylindres, plaque, cylindres d'impression essentiellement caractérisé par le fait qu'il est constitué d'un corps creux étanche rempli au moins partiel liement d'un volume sensiblement constant d'un fluide caloporteur ayant pour effet de réduire considérablement les effets des défauts apparaissant en cours de fonctionnement, tels que les déformations thermiques du cylindre, les stries, le bruit, les inégalités de mouillage et le doublage. D'autres caractéristiques, avantages et particularités de la présente invention ressortiront de la description qui en est faite ci-après en référence aux dessins annexés représentant, à titre d'exemple nullement limitatif, une forme de réalisation possible de ladite invention. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale axiale, faite Selon la ligne I-I de la figure 2 d'un cylindre de presse conforme à l'invention ; et - la figure 2 en est une vue en coupe transversale, faite suivant la ligne Il-Il de la figure 1. Comme on l'a vu précédemment, l'invention a pour objet de réduire de façon particulièrement sensible les divers défauts inhérents aux systèmes actuellement connus en introduisant un fluide caloporteur à l'intérieur du ou des cylindres creux et, plus particulièrement, des cylindres blanchet. En effet, les cylindres blanchet se trouvant isolés thermiquement par le blanchet qui empêche la transmission de chaleur à l'air ambiant et constituant eux-mêmes les principaux générateurs de chaleur sont évidemment ceux qui s'échauffent le plus. Conformément à l'invention, on peut avantageusement adopter, pour les cylindres et, plus particulièrement les cylindres blanchet, la forme de réalisation représentée à titre d'exemple sur les figures 1 et 2. Suivant cette dernière, on construit un cylindre creux en soudant aux deux fusées en acier forgé 1A et 1B une partie centrale tubulaire 3 parfaitement étanche. Le cylindre creux ainsi réalisé peut avantageusement comporter des éléments de raidissement transversaux ou voiles tels que 4 ainsi que des renforts longitudinaux disposés latéralement tels que 5. Selon l'exemple représenté, le cylindre creux ainsi réalisé est constitué de trois chambres tubulaires contiguës 6A, 6B, 6C qui sont reliées entre elles par des ouvertures pratiquées dans les voiles 4, telles par exemple que les ouvertures 7. Le cylindre comporte comme on l'a vu précédemment une gorge 8 disposée suivant une génératrice, cette gorge permettant la fixation et le serrage du blanchet (non représenté) ou éventuellement de la plaque, sur le cylindre. Suivant une caractéristique fréquente de la construction de ces cylindres qui a pour but d'annuler les vibrations transversales engendrées par la disparition cyclique de l'appui entre deux cylindres au contact , lors du passage de la gorge dans le plan contenant les axes de rotation des deux cylindres en question, des cordons constitués par des disques en acier rectifie 9 et 10 sontmon- tés à force aux deux extrémités du cylindre. Comme cela apparaît immédiatement, ces disques 9 et 10 restent en contact constant avec les disques correspondants des cylindres coopérant et limitent la naissance de vibrations transversales lors du passage en gorge. Selon la caractéristique essentielle de la présente invention, on introduit à l'intérieur du cylindre creux ainsi défini, suivant l'un des processus décrits plus loin, un volume suffisant d'un fluide caloporteur. Avant d'aller plus avant dans la description, on remarquera dès maintenant que la présence de ce fluide à I'intérieur du cylindre creux a pour effet de réduire dans des proportions considérables les défauts des systèmes actuellement connus dont il a été question dans le préambule de la présente description. C'est ainsi que - par sa présence, sa chaleur spécifique élevée, sa relative mobilité (convection), ce fluide réalise une homogénéisation de la température du cylindre.La différence de température de génératrice à génératrice se trouve réduite, ce qui diminue les risques de déformations éphémères du cylindre dus à l'apport calorifique du blanchet - de même, la différence de température à travers la laize, due à la température plus élevée aux extrémités du cylindre en raison de l'apport calorifique des roulements, se trouve réduite, ce qui a pour consequence de réduire la demande d'eau supplémentaire aux extrémités du cylindre - l'adjonction d'un fluide à l'intérieur du cylindre a également pour effet d'augmenter l'amortissement interne du cylindre vis à vis des vibrations locales, vibrations qui sont génératrices de bruit et donnent lieu au défaut d'impression connu sous le nom de "stries" ;; - enfin, le fluide disposé à l'intérieur du cylindre, par son action dynamique sur les renforts longitudinaux 5, dissipe de l'énergie lors d'accélérations ou de décélérations angulaires du cylindre, ce qui revient à dire que ce fluide agit comme un amortisseur d'oscillations de torsion. Conformément à l'invention, le cylindre creux peut être soit entièrement, soit partiellement rempli de fluide. Bien évidemment, si le fluide emplit tout l'intérieur du cylindre, il y aura lieu de prévoir dans le cylindre tout moyen connu en soi, tel qu'une vessie ou un vase d'expansion (non représenté), pour limiter les variations de pression dues à la dilatation. Si le cylindre ntest qu'incompletement rempli, la force dtinertie d'entraînement assure la répartition du fluide dans le cylindre tandis que le volume resté libre 2 permetd'absorberltexpansion thermique éventuelle du fluide. Le remplissage du cylindre peut s'effectuer une fois pour toutes, de toute façon connue en soi, comme par exemple au travers d'un orifice 11 percé longitudinalement dans l'une des fusées ou d'un orifice 12 percé radialement au fond de la gorge 8 ou en tout autre endroit approprie. Le remplissage du cylindre peut également être effectué d'une façon continue au moyen de joints-tournants d'un type quelconque connu permettant la circulation, à l'intérieur du cylindre, d'un volume constant de fluide caloporteur mais sans cesse renouvelé. On peut utiliser tout fluide caloporteur d'un type quelconque connu pour remplir totalement ou partiellement le cylindre. C'est ainsi, par exemple, que l'on peut utiliser de liteau, additionnée d'un antigel tel que le glycol ou analogue, d'un inhibiteur de corrosion tel que l'hydrazine et, éventuellement, d'un produit destiné à obturer des fuites éventuelles du cylindre, tel qu'un silicate ou analogue. il est bienentendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qut titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter des équivalences dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de ladite invention, lequel est défini dans les revendications annexées. C'est ainsi, en particulier que l'invention peut s'appliquer dans tous les types de presses offset ou machines feuille a feuille, presses planétaires, etc.., et à tous les modes de réalisation de cylindres creux tels que fonderie, forge, assemblage mécanique, etc... REVENDICATIONS 1. - Cylindre perfectionné pour presses à imprimer applicable aux cylindres tels que cylindres blanchet, cylindres plaque, cylindres d'impression, caractérisé en ce que ledit cylindre est constitué d'un corps creux étanche rempli au moins partiellement d'un volume sensiblement constant d'un fluide caloporteur ayant pour effet de réduire considérablement les effets des défauts apparaissant en cours de fonctionnement, tels que les déformations thermiques du cylindre, les stries, le bruit, les inégalités de mouillage et le doublage. 2. - Cylindre pour presses à imprimer selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide caloporteur emplit tout l'intérieur du cylindre, un vase d'expansion étant alors prévu pour absorber les variations de pression dues à la dilatation. 3. - Cylindre pour presses à imprimer selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide caloporteur n'emplit que partiellement l'intérieur du cylindre, la force d'entraînement du fluide assurant la répartition de ce dernier tandis que le volume resté libre dans le cylindre permet d'absorber l'expansion thermique du fluide. 4. - Cylindre pour presses à imprimer selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'est prévu au moins un orifice à fermeture étanche permettant le remplissage de l'intérieur du cylindre du fluide caloporteur. 5. - Cylindre pour presses à imprimer selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le cylindre comporte au moins un joint tournant Q éthe permettant le remplissage en continu de l'intérieur du cylindre d'un volume constant de fluide caloporteur, sans cesse renouvelé. 6. - Cylindre pour presses à imprimer selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'intérieur du cylindre comporte des éléments de raidissement transversaux et longitudinaux ayant pour effet, d'une part, d'améliorer l'homogénéisation du fluide caloporteur et, par conséquent, de la température de l'ensemble du cylindre, d'autre part, de constituer un amortisseur d'oscillations de torsion par l'action dynamique du fluide caloporteur, en cours de rotation du cylindre. 7. - Cylindre pour presses à imprimer selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le fluide caloporteur est constitué d'un liquide, tel que eau, huile ou analogue, additionné éventuellement d'additifs antigel, anti-corrosion et anti-fuite.