Brevet FR2460206A1 — publié le 19810123

1. La présente invention concerne un dispositif combiné de support de cylindres coopérant par contact mu- tuel dans un appareil d'impression. La présente invention concerne plus particulière- ment un dispositif combiné de support de cylindres coopé- rants d'un dispositif d'impression d'une machine rotative comprenant entre le bâti latéral et les cylindres des élé- ments d'appui ou de soutien non rotatifs montés sur les tou- rillons des cylindres, indépendants du bâti latéral, les éléments d'appui adjacents de cylindres associés prenant appui l'un sur l'autre. Les machines d'impression font largement usage de couronnes de roulement ou de doublement agencées au voisi- nage des surfaces frontales des cylindres pour tourner l'une contre l'autre avec pré-contrainte, comme décrit dans le brevet américain no 2. 362.069. Ces couronnes logées dans le bâti latéral maintiennent les cylindres parallèles et écartés l'un de l'autre de la distance requise et empêchent, dans les phases ou conditions de non-impression, un affais- sement des cylindres correspondant aux jeux cumulés des paliers et des fourrures en réalisant ainsi une rotation sensiblement exempte de vibrations. Sans ces couronnes de roulement, il se produit, dans les machines à forte pres- sion d'appui, le phénomène dit de papillotement ou de coup 2. de fouet en coin,résultant du fait que l'écartement entre le cylindre d'impression et le cylindre porte-cliché varie légèrement en fonction de la pression appliquée. Avec des couronnes de roulement en contact de portée sous une pré- contrainte, il se produit un équilibre ou une compensation entre les forces du cylindre porte-cliché et du cylindre d'impression, de sorte que la charge sur les tourillons et les paliers principaux demeure sensiblement constante, indépendamment des pressions mises en jeu. Pour les mêmes raisons, dans les machines d'impression offset actuelles, on peut obtenir facilement une pression correcte et précise, sans papillotement, en prévoyant pour le cylindre porte- cliché et le cylindre en caoutchouc ou d'impression offset des couronnes de roulement de contre-appui roulant l'une contre l'autre avec une pré-contrainte. Cette technique dite des couronnes de roulement, qui donne par ailleurs toute satisfaction, présente toute- fois un seul inconvénient, mais de taille du point de vue économique, tenant aux problèmes de réparation. Les couron- nes de contre-appui, dont la surface périphérique doit être parfaitement usinée pour présenter une cylindricité parfai- te et qui sont réalisés en aciers spéciaux à haute résis- tance, nécessitent, pour leur remplacement ou échange, le démontage des cylindres et, partant, des temps d'immobili- sation excessivement longs de la machine. Des tentatives avec des couronnes divisées n'ont pu aboutir en raison de problèmes de charges et de précision. Il existe, bien sûr, des machines d'impression ne comportant pas de couronnes de roulement de contre-appui, et dans lesquelles on ne tient guère compte des problèmes particuliers de support des cylindres au voisinage des pa- liers principaux, qui ne sont qu'accessoirement considérés en raison d'autres limitations propres tenant par exemple à l'utilisation de paliers lisses ou à glissement ou à l'op- tique de l'obtention d'une qualité moindre d'impression. Suivant une autre approche, il a été proposé dans le brevet allemand n0 2 53 282 de remplacer les couronnes de 3. roulement tournant avec les cylindres par paliers à roule- ment, entraînant une certaine aggravation des problèmes d'usure et d'endommagement mais permettant d'atteindre des forces de pré-contraintes similaires à celles mises en oeu- vre dans les mécanismes à couronnes de roulement. Ces ten- tatives n'ont trouvé aucun débouché dans la pratique, vrai- semblablement en raison de l'absence de composants essen- tiels nécessaires pour la réalisation de tirages imprimés impeccables qui a précisément conduit à la mise au point de 1o la présente invention. La présente invention a pour objet de proposer un dispositif de support combiné de cylindres d'une machine d'impression réalisant une fonction correspondant à celle des couronnes de roulement de contre-appui ou d'anti-papil- lotement, sans toutefois présenter les inconvénients propres à ces mécanismes lors des opérations d'entretien ou de ré- paration nécessaires. Pour ce faire, selon une caractéristique de la pré- sente invention, dans un dispositif de support combiné du type ci-dessus mentionné des couronnes de roulement sont montées rigidement sur les tourillons des cylindres à l'ex- térieur du bâti latéral correspondant, les couronnes de roule- ment de deux cylindres adjacents roulant en appui de pres- sion l'un contre l'autre. Avec cet agencement, l'efficacité des fonctions des couronnes de roulement de conception classique est con- servée, à savoir d'une part, parfaits appui et équilibre des forces, et d'autre part,précisiOn du mécanisme et effet d'amortissement des vibrations en cas d'imprécisions de mon- tage du mécanisme. Ce mécanisme à roulement, normalement sujet à une usure importante, se trouve par ailleurs séparé du bâti latéral et facilement accessible, de sorte que les démontages et échanges peuvent se faire facilement et très rapidement in situ,évitant ainsi les opérations de démonta- ge des cylindres, leur transport et leur réparation dans les locaux du fabricant de machine, ainsi que les temps d'immo- bilisation afférents de la machine d'impression. La présente 24O2O06 4. invention propose donc une solution présentant un impact économique certain en atténuant par ailleurs grandement les appréhensions traditionnelles des clients et fabricants vis-à-vis des mécanismes à couronnes de roulement de contre- appui. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation, donné à titEe illustratif mais nulle- ment limitatif faite en référence avec les dessins annexés sur lesquels: La figure 1 représente schématiquement un disposi- tif de support de cylindre, typiquement un cylindre porte- cliché et un cylindre offset,d'une machine d'impression. Le dispositif selon la présente invention a été développé à partir de la constatation que les couronnes de roulement de contre-appui assurent en fait au moins deux fonctions totalement différentes. D'une part, elles réali- sent une pré-contrainte, maintiennent les cylindres avec exactement l-'écartement requis, et assurent au sein du bâ- ti latéral, un équilibre ou une compensation des forces entre les cylindres et lescouronnes, de sorte que les flè- ches des tourillons et les charges des paliers principaux demeurent sensiblement constantes. Ces objectifs peuvent être toutefois atteints en prévoyant un support rigide avec des paliers à roulement ou à coulissement intégrés,de façon à pouvoir supprimer de façon efficace l'usure des couronnes de roulement et les risques d'endommagement de leur surface externe in situ par les rouleaux de papier. D'autre part, les cylindres doivent être en outre m s par des mécanismes à roulement ou à engrenages très précis sous- tension ou pré-contrainte pour entraîner correctement les cylindres avec des forces circonférentielles élevées tout en assurant simultanément un amortissement efficace des vi- brations. Conformément à la présente invention, le disposi- tif de support combiné de cylindres, qui est normalement sujet à des révisions ou réparations répétées, se présente 5. sous la forme d'une combinaison de disques d'appui station- naires de conception classique, disposés à l'intérieur du bâ- ti latéral, et de couronnes de roulement de contre-appui tournant à l'extérieur du bâti latéral. De ce fait, les dis- ques d'appui disposés à l'intérieur du bâti latéral, avan- tageusement avec interposition de roulementsde puissance, au voisinage de la surface frontale des cylindres, assurent la fonction de pré-contrainte des cylindres dans la même direction que les forces d'impression mises en oeuvre, tan- 1O dis que les couronnes de roulement de contre-appui, à l'ex- térieur du bâti latéral, assurent les fonctions d'entraîne- ment par roulement précis, et également d'amortissement des vibrations. La présente invention peut être réalisée sous di- verses variantes. Typiquement, on utilisera en place et lieu des couronnes de roulement tournantes usuelles, des couronnes d'appui stationnaires, équipées de paliers à rou- lement largement dimensionnés coopérant avec de puissantes parties à gradins de décrochement des cylindres au voisinage de la face frontale de ces derniers. Lespaliers à roulement sont blindés et étanchéifiés contre les contaminants. Les couronnes d'appui peuvent être cylindriques ou excentriques ou encore comporter des gradins ou épaulements de hauteurs semblables ou variables pour correspondre à différents écar- tements de cylindre et/ou à différentes positions de pré- contrainte de ces cylindres. A l'extérieur du bâti latéral, sont mIntges sur les tourillons des cylindres, de puissantes couronnes de roulement en matériau résistant à l'usure. Ces couronnes peuvent,par exemple, être du type sec ou lécher une boîte à huile et être disposées d'un seul côté ou dis- posés des deux côtés des cylindres ou être doublées. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, convenant plus particulièrement pour des rapports de dimensions non adéquats entre la circonférence du cylin- dre à la largeur du papier, c'est-à-dire pour des cylin- dres très allongés, les cylindres sont fermement bordés sur leurs deux côtés. De ce fait, les cylindres appariés seront, 6. d'une part, sollicités pour tendre à s'écarter l'un de l'au- tre sous l'effet des fofces d'impression mises en oeuvre, des couronnes d'appui stationnaires et des couronnes de rou- lement, et, d'autre part, maintenus en contact par les pa- liers principaux situés dans les bâtis latéraux entre ces couronnes stationnaires et roulantes. Les couronnes de rou- lement, agencées à l'extérieur des paliers principaux dans les bâtis latéraux, empêchent un flambage des extrémités des tourillons ou des arbres de cylindres et réalisent un îO étaiement parfait avec effet d'encastrement des tourillons de cylindres. A contrario, avec des cylindres massifs, c'est-à- dire présentant un rapport convenable entre leur circonfé- rence et la largeur du papier, les couronnes d'appui sta- tionnaires, substituées aux couronnes de roulement à l'in- térieur du bâti latéral, peuvent être supprimées, seules demeurant les couronnes de roulement de contre-appui à l'extérieur du bâti latéral, d'un côté des cylindres ou, avantageusement, des deux côtés de ceux-ci. Cet agencement suppose des tourillons des cylindres très puissants, du fait que, dans des conditions défavorables entraînant la disparition des forces d'impression en fonctionnement, par exemple dans les fourrures, les cylindres ont tendance à être sollicités l'un vers l'autre par la force d'appui des couronnes de roulement au lieu d'être normalement écartés l'un de l'autre par les forces d'impression. Ces circons- tances peuvent donc survenir sans dommages en faisant utili- sation, conformément à la présente invention, de galets ou de couronnes de roulement extérieurs et facilement in- terchangeables. Dans le mode de réalisation de la figure 1, on a - - représenté un équipage complet de support combiné de cylin- dres, à partir duquel les différentes variantes peuvent être inférées en supprimant par exemple une paire de couronnes de roulement sur un des côtés, ou les couronnes d'appui in- térieures. Des cylindres appariés coopérants, par exemple un 7. cylindre porte-cliché 1 et un cylindre en caoutchouc ou d'impression offset 2, sont chacun supportés par des roulements de paliers principaux 3 reçus respectivement dans des alésages de roulement coaxiaux 4 et dans des four- rures excentriques 5, disposés dans des bâtis latéraux 6 et 7 pour réaliser les opérations d'approche pour impression, d'écartement ou de réglage d'impression. Au cylindre 1 sont associées,au voisinage de ses faces frontales 16 et 17, des couronnes stationnaires 8, formant éléments d'appui pré- sentant une surface de portée ou de roulement périphérique et disposées à l'intérieur des bâtis latéraux 6 et 7 en étant emmanchées chacune par l'intermédiaire d'un fort rou- lement blindé 10, sur les tourillons 12 et 13 du cylindre de façon à porter en contact de roulement contre une cou- ronne correspondante 9 du cylindre complémentaire 2, les surfaces de roulement périphériques 20 et 21 de ces cou- ronnes portant l'une contre l'autre, sous une contrainte prédéterminée. Comme évoqué ci-dessus, au cylindre complé- mentaire 2, par exemple, le cylindre d'impression, sont associées, au voisinage de ses surfaces frontales 18 et 19 et à l'intérieur des bâtis latéraux 6 et 7, des couronnes d'appui 9 présentant une surface périphérique de roulement 21 et emmanchéessur les tourillons 14 et 15 de ce cylin- dre 2 par l'intermédiaire de puissants roulements 11 égale- ment blindés. En faisant tourner plus ou moins les ba- gues excentriques 5, et en fixant les éléments associés dans la position ainsi atteinte, on peut ainsi régler la force de pré-contrainte prédéterminée susmentionnée. L'écar- tement entre les cylindres 1 et 2 est fixé par les couronnes d'appui 8 et 9 et peut être éventuellement modifié dans des plages prédéterminées par des rondelles de décalage ou d'au- tres dispositifs adéquats associés aux couronnes d'appui stationnaires, ce qui permet de modifier la force de pré- contrainte. A l'extérieur des bâtis latéraux 6 et 7 sont agencés les pignons ou rouages 22, 23 du mécanisme princi- pal d'entraînement des cylindres, ces pignons ou engrenages étant clavetés sur les extrémités des tourillons de cylindres 8. 12 et 14. Les moyeux 24 et 25 de ces engrenages sont confor- més de façon à constituer des portées d'appui centrées pour les couronnes de roulement anti-papillotement 26 et 27, fi- kées aux engrenages 22 et 23 par des vis. De l'autre côté, sur les parties des tourillons 13 et 15 faisant saillie au- delà du bâti latéral 7, sont clavetés des moyeux 32 et 33 formant-portées d'appui centrées pour des couronnes de rou- lement extérieur 30 et 31 vissées aux moyens respectifs 32 et 33. Les couronnes de roulement de contre-appui 26 et 27,et 30 et 31 roulent en contact de pression l'une con- tre l'autre par leur surface périphérique de roulement 28, 29,et 34, 35, respectivement. En cas d'incident, ou pour modifier l'écartement entre les cylindres, par exemple, en cas de changement de cliché ou d'habillage des cylindres, les couronnes de roule- ment peuvent être très rapidement retirées et changées. La présente invention peut faire l'objet de di- verses variantes, par exemple soit en agençant les couron- nes de roulement 26 et 27 au voisinage immédiat du bâti la- téral associé 6, les engrenages 22 et 23 étant alors repor- tés à l'extérieur pour diminuer le flambage des tourillons, soit en ne conservant que les seules couronnes de roule- ment 26 et 27 sur un seul côté de la machine, soit encore en prévoyant la suppression des couronnes d'appui 8, dans le cas de tourillons largement dimensionnés. Les couronnes de roulement de contre-appui 26, 27, 30 et 31 peuvent être réalisées en aciers spéciaux avec des surfaces de contact de roulement trempées et rectifiées polies. Pour diminuer la force de pression ou de serrage, les couronnes de roule- ment peuvent par contre être formées avec des surfaces de friction pour constituer un mécanisme à entraînement par roues de friction ou avoir toute autre configuration requi- se. Les couronnes ou disques d'appui stationnaires 8, 9 ne présentent pas nécessairement une section circulaire et peuvent par exemple,en fonction de considérations anne- xes, comporter des découpes 37 pour coopérer avec des gou- 9. jons 36 ou des ressorts ou encore des dispositifs de frei- nage empochant leur entraînement en rotation. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire suscepti- ble de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 10. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de support combiné de cylindres en contact deux à deux, dans un dispositif d'impression d'une machine rotative, comprenant des bâtis latéraux,et entre un bâti latéral et chaque cylindre, un élément d'appui non- rotatif, indépendant du bâti, monté sur le tourillon du cy- lindre, les éléments d'appui correspondants de deux cylin- dres associés portant l'un contre l'autre, caractérisé en ce qu'il comprend des couronnes de roulement (26, 27; 30, 31) fixées chacune sur un tourillon (12, 13; 14, 15) des cylindres (1, 2) à l'extérieur du bâti lattral associé (6, 7), les couronnes de roulement correspondantes (26, 27; 30, 31) de deux cylindres associés (1, 2) roulant en appui de pression l'une contre l'autre. 2 - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comporte des couronnes de roulement (26, 27) sur les tourillons (12, 14) d'un seul côté des cylindres (1, 2) à l'extérieur du bâti latéral associé (6). 3 - Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comprend, de part et d'autres des cylin- dres (1, 2) des couronnesde roulement (26, 27; 30,31) sur les tourillons (12, 13; 14, 15) des cylindres disposées respectivement à l'extérieur des bâtis latéraux associés (6, 7). 4 - Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que les couronnes de roulement (26, 27; 30,31)),sont réalisées en acier spécial trempé présentant une surface périphérique de roulement lis- se et polie (28, 29; 34, 35). 5 - Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que les surfaces de rou- lement (28, 29; 34, 35) des couronnes de roulement (26, 27; , 31) comportent des garnitures de friction. -6 - Dispositif de support combiné de cylindres por- tant l'un contre l'autre dans un dispositif d'impression d'une machine rotative, comprenant des couronnes de roule- ment de contre-appui, caractérisé en ce que les couronnes 11. de roulement (26, 27; 30, 31) sont fixées sur les touril- lons (12, 13, 14, 15) des cylindres (1, 2) à l'extérieur des bâtis latéraux (6, 7) des cylindres, les couronnes des roulements de deux cylindres voisins étant en contact de roulement mutuel sous pression l'une contre l'autre. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que les couronnes de rou- lement (27, 28; 30, 31) sont fixées de façon démontable sur des moyeux (24, 25; 32, 33) clavetés sur les tourillons de cylindre (12, 13; 14, 15).