Brevet FR2477070A1 — publié le 19810904

La présente invention concerne un appareil d'im- pression successive en plusieurs couleurs de surfaces co- niques ou tronconiques d'objets qui avancent successivement sous la commande d'un ensemble transporteur, à vitesse cons- tante. Plus précisément, l'invention concerne un appareil d'impression en plusieurs couleurs et en continu, destiné à former successivement des images nettes en plusieurs cou- leurs sur les surfaces coniques ou tronconiques d'objets qui avancent successivement à vitesse constante sous la com- mande d'un transporteur. La demande de brevet japonais n' 115 245/SHO 54 décrit un appareil d'impression en plusieurs couleurs et en continu progressivement sur des surfaces cylindriques d'objets qui avancent successivement à vitesse constante sous la commande d'un transporteur. La présente invention concerne l'adaptation d'un tel appareil d'impression aux objets de forme conique ou tronconique. L'invention concerne plus précisément un appareil d'impression en plusieurs couleurs et en continu ayant d'excellentes caractéristiquesqui permet l'impression avec une grande précision et assure un traitement continu et excellent tout en nécessitant un espace très limité. Cet appareil est très utile surtout dans le cas des chaînes de fabrication des usines dans lesquelles les objets avancent en continu. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue globale en plan d'un appareil d'impression en plusieurs couleurs selon l'inven- tion, ayant un ensemble d'avance des objets à imprimer, un ensemble de distribution des objets imprimés et des tambours de report d'un ensemble rotatif d'impression; - la figure 2 est une coupe partielle représentant un transporteur à vitesse constante et des ensembles d'en- trainement en rotation de berceaux, - la figure 3 est une coupe partielle représentant un ensemble de rotation de berceau et un dispositif de sup- port d'objets à imprimer; - la figure 4 est une vue en plan en coupe partielle représentant la position d'un objet à imprimer, maintenu par le dispositif de support; - les figures 5 à 7 sont des coupes partielles représentant un ensemble d'entraînement en rotation de ber- ceau et un dispositif de support d'un objet à imprimer, con- venant à un appareil selon d'autres modes de réalisation de l'invention, le berceau comprenant un organe mobile vertica- lement et un organe annulaire externe; et - la figure 8 est une coupe partielle d'un ensemble d'entraînement en rotation de berceau et de dispositif de support d'un objet à imprimer, dans un autre mode de réali- sation d'appareil selon l'invention dans lequel un organe mobile verticalement comporte des organes en saillie. L'invention concerne un appareil d'impression en plusieurs couleurs et en continu, assurant une impression successive en plusieurs couleurs sur les faces coniques et tronconiques d'objets qui sont transportés successivement à vitesse constante; l'appareil comprend (A) un transporteur destiné à déplacer à vitesse constante les objets à imprimer et comprenant un disque rotatif 1 ayant plusieurs paliers 2 montés à sa périphérie externe et ayant un arbre rotatif 11 destiné entraîner le disque en rotation, une chaîne 3 de transporteur destinée à se déplacer suivant un lieu prédéterminé de transport sous la commande d'un guide, plusieurs supports pivotants 4 des- tinés à supporter chacun un objet à imprimer, un ou plu- sieurs pignons 5 ayant un arbre 22 entraîné par un moteur et destiné à entraîner la chaine 3,des arbres fous 6 montés chacun dans l'un des paliers 2, les dispositifs 4 de sup- port ayant chacun un bras 7 destiné à coulisser dans l'un des arbres 6, les dispositifs de support 4 étant chacun inclinés d'un angle correspondant à la conicité des objets à imprimer, un arbre A de transmission ou d'entraînement en rotation et un berceau 12, la chaîne 3 étant reliée à l'ar- bre A de transmission par une tringlerie, l'arbre rotatif 11 du disque 1 étant destiné à tourner en synchronisme avec l'arbre 22 du pignon 5, (B) au moins un ensemble d'entraînement èn rotation de berceau, comprenant chacun une plaque fixe 8 ayant une configuration analogue à celle du lieu de transport pré- déterminé, une chaîne fixe 9 tendue autour de la plus gran- de partie de la périphérie externe de la plaque fixe 8, un pignon 10 destiné à faire tourner le berceau 12, ce pignon étant en prise avec la chaîne fixe 9 afin qu'il tourne le long de celle-ci, et un raccord universel 13 destiné à re- lier de façon souple l'arbre A d'entraînement en rotation du pignon 10 et celui du berceau 12, (C) plusieurs ensembles rotatifs d'impression placés le long du lieu de transport des objets à imprimer, (D) un ensemble d'alimentation destiné à trans- mettre les objets à imprimer au transporteur, et (E) un ensemble de distribution d'objets imprimés dans l'appareil, tous les dispositifs rotatifs des ensembles indi- qués dans les paragraphes (A) à (E) étant destinés à tour- ner en synchronisme. Le transporteur à vitesse constante correspondant au paragraphe (A) qui constitue une première caractéristique de l'appareil selon l'invention peut transporter successive- ment les objets à imprimer à vitesse constante. Plus précisé- ment, dans le transporteur du paragraphe (A) et comme repré- senté sur les figures 1 et 2, le poids de chaque objet à imprimer est supporté par le disque rotatif 1 par l'inter- médiaire du palier 2 et les objets peuvent se déplacer à vitesse constante le long du lieu parcouru par la chaîne 3 du transporteur et non le long du lieu des déplacements des paliers 2. Plus précisément, les forces exercées par les objets sont supportées par les paliers 2 qui peuvent chacun se déplacer suivant un trajet circulaire lors de la rotation du disque 1. L'arbre A est destiné à transmettre la rotation du berceau 12 de chaque support 4 d'objet et il est relié à-la chaîne 3 du transporteur par une tringlerie comme in- diqué sur la figure 3. Cette chaîne 3 du transporteur est destinée à être entraînée par l'arbre 22 du pignon 10 qui tourne en synchronisme avec l'arbre 11 du disque 1 comme indiqué précédemment. Cependant, la chaîne 3 se déplace sui- vant un lieu prédéterminé de transport sous la commande d'un guide. En conséquence, les supports 4 d'objets, raccordés à la chaîne 3, se déplacent suivant le lieu de la chaîne du transporteur. En résumé, les objets chargés sur lesdits supports 4 se déplacent essentiellement sous la commande des paliers 12 qui ont un mouvement circulaire, mais ils sont déplacés finalement par la'cha1ne 3 du transporteur (voir figure 2) qui suit un lieu prédéterminé de transport. Indépendamment du fait que le lieu de déplacement circulaire des paliers 12 diffère de celui de la chaîne 3, du fait de la rotation des arbres 6 et des glissements des bras 7 des supports 4, ces derniers peuvent être découplés du mouvement circulaire de base et peuvent se déplacer au contraire suivant le lieu de la chaîne 3 lorsque celle-ci se déplace. En résumé, les objets à-imprimer se déplacent essentiellement suivant le lieu parcouru par les paliers 12 lorsqu'ils sont transportés par le transporteur à vitesse constante du paragraphe (A), mais ils peuvent se déplacer finalement suivant un lieu prédéterminé (c'est-à-dire cor- respondant au déplacement de la chaîne 3 du transporteur). En outre, comme les parties de raccordement des supports sont couplées à la chaîne 3 par la tringlerie, le lieu de déplacement de-la chaine 3 est corrigé et le mouvement est transmis aux objets à imprimer. En conséquence, ces objets peuvent se déplacer avec une grande précision et l'impres- sion successive peut être réalisée avec une précision re- marquable. Dans les ensembles d'entraînement en rotation de berceau du paragraphe (B) (et comme représenté sur les fi- gures 2 et 3), constituant une seconde caractéristique de l'invention, la rotation du pignon 10 qui coopère avec la chaîne fixe 9 placée sous tension autour de la plaque fixe 8, ayant une configuration analogue au lieu de déplacement de la chaîne 3, est transmise par le raccord universel 13 au berceau 12 du support 4 qui est destiné à être incliné d'un angle correspondant à l'inclinaison des objets. Dans ce cas, lorsque le pignon 10 aun diamètre égal au diamètre moyen de l'objet tronconique à imprimer et lorsque le cen- tre de rotation de la section circulaire du diamètre moyen se trouve sur le prolongement de l'axe de rotation du pi- gnon 10, l'écart possible des objets à imprimer par rap- port à un lieu prédéterminé de transport peut être rendu minimal. En conséquence, les objets à imprimer peuvent être sensiblement en contact roulant avec les ensembles rotatifs d'impression tels que par exemple les tambours de report, avec un glissement mutuel limité si bien que l'impression est excellente. En résumé, les surfaces pé- riphériques externes coniques ou tronconiques des objets sont imprimées par contact roulant avec plusieurs ensembles rotatifs d'impression tels que des tambours 29 de report, lors de la rotation autour de leurs axes de rotation avec une inclinaison correspondantà l'inclinaison des parois des objets, ceux-ci se déplaçant simultanément suivant le lieu prédéterminé de transport. Pendant l'impression, le lieu de déplacement d'un point quelconque de la surface des objets s'écarte légèrement du lieu prédéterminé de trans- port étant donné l'inclinaison de l'objet. Comme tout point de la surface imprimée est transporté à la même vitesse, l'écart par rapport au lieu prédéterminé de transport fait apparaître une différence de vitesses de transport. En con- séquence, il apparaît un certain glissement entre les tam- bours 29 de report et la surface circulaire des objets qui ne sont pas en synchronisme avec la vitesse circonférentiel- le des tambours de report, lorsqu'ils sont en contact rou- lant mutuel. En d'autres termes, comme le pignon 10 d'en- traînement en rotation du berceau tourne en synchronisme avec les tambours 29 de report, une section circulaire de l'objet ayant un diamètre égal à celui du pignon 10 et dont le cen- tre de rotation se trouve sur le prolongement de l'axe de rotation du pignon 10, tourne en contact roulant avec les tambours 29 de report et en synchronisme avec sa vitesse circonférentielle. Cela signifie que les autres sections circulaires de l'objet ne tournent pas en synchronisme avec la vitesse périphérique des tambours 29 de report. La disposition caractéristique précitée selon l'invention permet la suppression de ce glissement qui peut provoquer une gêne. En outre, la préparation des mêmes régions des objets à imprimer au début de l'impression, par chaque en- semble d'impression, nécessite la rotation de chaque article à imprimer d'un nombre entier de tours entre le point de début d'impression de l'un quelconque des ensembles d'im- pression et celui de l'ensemble suivant, par réglage du nombre de maillons de la chaîne fixe 9 et du nombre de dents du pignon 10 d'entraînement en rotation du berceau, à des valeurs prédéterminées. Ainsi, les objets à imprimer peuvent être presque mis en contact roulant avec les tambours de report de l'en- semble rotatif d'impression si bien que l'impression obtenue est nette. En outre, la disposition des régions des objets à imprimer comme indiqué précédemment permet une impression en plusieurs couleurs avec une grande précision. De plus, l'expression "chaîne" utilisée dans le présent mémoire désigne un dispositif de transmission à enroulement ne pré- -30 sentant pas de glissement, notamment les chaînes sans fin et les courroies sans fin qui peuvent être entraînées en rotation en coopération avec des organes rotatifs tels que des pignons. De plus, l'appareil selon l'invention convient à tous les objets à imprimer pourvu qu'ils aient une sec- tion circulaire de diamètre variable dans les régions à imprimer si bien que l'invention n'est pas limitée à des objets coniques et tronconiques. En plus des différents arrangements correspondant aux caractéristiques essentielles de l'invention indiquées précédemment, l'appareil d'impression en plusieurs couleurs comporte plusieurs ensembles rotatifs d'impression, un en- semble d'alimentation destiné à transmettre les objets à imprimer, et un ensemble de distribution des objets imprimés. Dans l'appareil selon l'invention, tous les dispositifs ro- tatifs du transporteur A à vitesse constante, les ensembles B d'entraînement en rotation de berceau, les ensembles ro- tatifs d'impression C, l'ensemble D d'alimentation des objets et l'ensemble E de distribution des objets imprimés sont destinés à tourner en synchronisme si bien que les objets à imprimer peuvent être transportés et transmis de façon continue et à vitesse constante, les surfaces tron- coniques des objets pouvant ainsiêtre imprimées successive- ment en plusieurs couleurs avec une grande précision, les objets imprimésétant transmis de façon continue. On considère maintenant plus en détail l'appareil d'impression en plusieurs couleurs selon l'invention, en référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue gé- nérale en plan d'un appareil d'impression en plusieurs cou- leurs et ayant un ensemble d'alimentation d'objets à impri- mer, un ensemble de distribution extrayant les objets impri- més et des ensembles rotatifs d'impression. Les objets à imprimer sont destinés à parvenir sur le transporteur à vitesse constante comme indiqué dans le paragraphe (A) sous la commande d'une vis 14 d'alimentation et d'une roue 15 en étoile. Les objets imprimés sont destinés à être distri- bués par une roue 16 en étoile et une courroie 17 de dis- tribution. La figure 2 montre les ensembles des paragraphes (A) et (B). La-figure 3 est une coupe partielle représen- tant un dispositif de support d'objets à imprimer et un dis- positif d'entraînement en rotation d'un berceau. Les objets à imprimer sont destinés à être transmis tour à tour aux supports 4 d'objets. Pendant la transmission et la distri- bution des objets à imprimer, le berceau 12 ne peut pas tourner car la chaîne fixe 9 est disposée de manière qu'elle ne parvienne pas seulement dans la région dans laquelle -es objets à imprimer sont transmis à l'appareil et les obje-s imprimés sont distribués par celui-ci. En outre, un dIspo- sitif 21 de retenue d'objets est soulevé lors de la remontée d'une tige 20 de guidage, sous la commande d'une roulette 18 et d'une came 19 qui coopèrent. En conséquence, l'objet à imprimer peut être transmis régulièrement au support 4. Lorsque l'objet a été transmis au support 4, il est serré transversalement par deux rouleaux 23 du support 4 et il est supporté à l'arrière par un rouleau 24 si bien que le centre de rotation de l'objet peut être fixé. La figure 4 est une vue en plan représentant l'objet à imprimer qui est serré par les rouleaux 23 et 24 de serrage et de sup- port respectivement. - Lorsque l'objet à imprimer a été transmis au sup- port, la roulette 18 se sépare de la came 19 et le dispo- sitif 21 de retenue peut enfoncer la partie supérieure de l'objet alors que le pignon-10 commence à être en prise avec la chaîne fixe 9 si bien que le berceau 12 commence à tourner. Pendant ce temps, les objets à imprimer qui sont supportés par le dispositif 21 de retenue, le berceau 12, les rouleaux 23 de serrage et le rouleau 24 de support et qui peuvent tourner autour d'un même centre de rotation peuvent être entraînés en rotation à vitesse constante en contact roulant avec les tambours 29 de report si bien que les surfaces périphériques externes tronconiques des ob- jets peuvent être imprimées successivement en plusieurs couleurs. Après la fin de l'impression, l'extraction des objets imprimés des supports 4 est réalisée suivant une opération inverse à celle qu'on a décrite pour l'alimenta- tion. Dans le support 4, la référence 7 désigne un bras qui peut coulisser dans l'arbre rotatif 6, la référence 25 dé- signe une came, la référence 26 un galet de came et l-i ré- férence 27 un ressort de tension destiné au support 4. Ce ressort 27 dé tension est destiné à toujours tirer le sup- port 4 vers l'arbre il du disque 1 afin que le pignon 10 d'entraînement en rotation du berceau soit toujours en coopération avec la chaîne fixe 9. La came 25 et le galet 26 sont destinés à assurer une coopération régulière du pi- gnon 10 et de la chaîne 9, sans vibration. La référence 28 désigne une plaque de fixation de came. Les figures 5 à 7 représentent d'autres modes de réalisation du berceau 12 du support 4 d'objets. L'un quel- conque des berceaux 12 représentés a un organe central 30 mobile verticalement auquel la rotation du pignon 10 est transmise, et un organe annulaire exterre32 destiné à être monté par un palier 31 sur le chêssis du support 4 de ma- nière qu'il tourne librement. Les figures 5 à 7 sont toutes des coupes partielles. L'organe central précité 30 est re- lié par un palier 33 à un cylindre 34 mobile verticalement et ayant un galet 36 de came monté sur lui. L'organe cen- tral 30 a une partie cannelée de support destinée à coopé- rer avec un arbre cannelé 40 qui transmet la rotation du pignon 10 par l'intermédiaire d'un raccord universel 13. Le cylindre 34 qui est mobile verticalement est repoussé vers le haut par la force appliquée par un ressort 35. Grace à cette disposition, un récipient 41 à imprimer peut être introduit et extrait régulièrement du support 4 par abaissement de l'organe central 30 lorsque celui-ci tourne, c'est-à-dire que la chaîne fixe 9 reste tendue autour de la surface externe périphérique de la plaque fixe 8. Une pla- que de came non représentée est fixée à la face inférieure de la plaque 28 de fixation de came. En résumé, lors-de l'introduction du récipient dans le support et lors de son extraction, lorsque le cylindre 34 est abaissé sous la com- mande du galet 36 qui coopère avec la plaque de came, l'or- gane central 30 qui est raccordé par le palier 33 au cy- lindre 34, s'abaisse comme indiqué sur la -figure 6. Lorsque le galet 36 se sépare de la plaque de came non représentée, lors de la rotation du support 4, le cylindre 34 est re- poussé vers le haut par le ressort 35 si bien que l'organe 30 remonte (voir figure 5). La figure 7 est une coupe par- tielle du récipient 41 et du berceau dans la position re- présentée sur la figure 5. La figure 8 représente un mode de réalisation de l'organe central 30 mobile verticalement, ayant des organes 38 en saillie placés à sa surface et pouvant rester au contact de l'objet à imprimer, ces organes 38 en saillie étant repoussés vers le haut par un ressort 37. L'organe central 30 peut être mis au contact de la partie inférieure de l'objet à imprimer lorsqu'il tourne lui-même et remonte. Dans ce cas, lorsque le fond de l'objet a des cavités per- mettant l'introduction des organes 38 en saillie, l'objet peut être fixé fermement sur l'organe central 30 et les images formées à la surface des objets ne peuvent pas être maculées. Les organes 38 en saillie sont repoussés par le ressort 37 et en conséquence ils sont maintenus en retrait lorsqu'ils sont placés au contact d'autres parties de l'ob- jet que les cavités et peuvent avancer sous la commande du ressort 37 lorsqu'ils pénètrertdans les cavités. Ainsi, ces organes 38 peuvent se loger progressivement dans les cavi- tés de l'objet imprimé. Les objets à imprimer par l'appareil selon l'in- vention sont par exemple des récipients tels que des bou- teilles, des boites et des coupelles, etc., des jouets, des articles de sport, des poupées, des articles de décoration - et analogue qui ont une forme évasée et une section circu- laire dans les régions à imprimer.-: Comme décrit en détail dans la description qui précède, l'appareil d'impression en plusieurs couleurs et en continu selon l'invention permet la formation d'images nettes en plusieurs couleurs, progressivement, sur les sur- faces coniques ou tronconiques d'objets de section circu- laire dans les-régions à imprimer. En outre, le lieu pré- cité de transport peut être réglé à toute forme voulue et ainsi, non seulement le nombre d'ensembles rotatifs d'im- pression peut être fixé à la valeur voulue mais aussi, dans le cas o les objets à imprimer sont des récipients, le remplacement de certains des ensembles rotatifs d'impres- sion par un ou plusieurs ensembles de chargement, d'encapu- chonnage et de fermeture étanche permet la réalisation d'o- pérations de chargement, de bouchage, de fermeture et d'im- pression au cours d'une seule opération continue, dans un espace réduit dans une usine. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil d'impression.en plusieurs couleurs et en continu, destiné à imprimer successivement en plusieurs couleurs les surfaces coniques ou tronconiques d'objets transportés à vitesse constante, ledit appareil étant carac- térisé en ce qu'il comprend (A) un transporteur destiné à déplacer à vitesse constante les objets à transporter et comprenant un disque rotatif (1) ayant plusieurs paliers (2) montés à sa péri- phérie externe et ayant un arbre (11) destiné à entraîner le disque en rotation, une chaîne (3) de transporteur des- tinée à se déplacer suivant un lieu prédéterminé de trans- port sous la commande d'un guide, plusieurs supports pivo- tants (4) destinés chacun à supporter un objet à imprimer, un ou plusieurs pignons (5) ayant un arbre (22) entraîné par un moteur et destinés à entraîner la chaîne (3> du transporteur, des arbres fous (6) montés chacun dans l'un des paliers (2), les supports (4) ayant chacun un bras (7M destiné à coulisser dans un arbre correspondant (6>, les supports (4) ayant une inclinaison correspondant à la conicité des objets à imprimer, un arbre (A) de trans- mission d'énergie et un berceau (12), la chaîne (3) du transporteur étant reliée par une tringlerie à l'arbre de transmission, l'arbre rotatif (11) du disque (1) étant destiné à tourner en synchronisme avec la rotation de l'arbre (22> du pignon (5), (B) au moins un ensemble d'entraînement en rota- tion de berceau, chaque ensemble comprenant une plaque fixe (8) ayant une configuration analogue audit lieu prédétermi- né de transport, une chaîne fixe (9) tendue autour de la plus grande partie de la périphérie externe de la plaque fixe (8>, un pignon (10) destiné à faire tourner le ber- ceau (121 et en prise avec la chaîne fixe (9> afin qu'Il tourne le long de cette chaîne, et un raccord universel (13> destiné à relier de manière souple l'arbre rotatif de transmission du pignon (10) et celui du berceau (12), (C> plusieurs ensembles rotatifs d'impression placés le long du lieu de transport des objets à imprimer, (D) un dispositif d'alimentation destiné à trans- mettre les objets imprimés au transporteur, et (E) un ensemble de distribution des objets impri- més par l'appareil, tous les dispositifs d'entraînement en rotation indiqués précédemment étant destinés à tourner en synchro- nisme. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pignon (10) d'entraînement en rotation de berceau a un diamètre égal au diamètre moyen d'une section circu- laire de l'objet tronconique à imprimer, et le centre de la section circulaire de l'objet tronconique, ayant un diamètre égal à celui du pignon (10), se trouve sur le prolongement de l'axe de rotation du pignon (10). 3. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le berceau (12) comporte un organe central (30) mobile verticalement et un organe annulaire externe (32) qui est monté dans un palier (31) disposé sur le châssis du support (4) de manière qu'il tourne libre- ment, l'organe central (30) étant relié par un palier (33) à un cylindre (34) mobile verticalement et portant un ga- let (36) de came, l'organe central (30) ayant un support cannelé destiné à coopérer avec un arbre cannelé (40), ce dernier étant destiné à transmettre la rotation du pignon (10) à l'organe central (30) par l'intermédiaire du joint universel (13), le cylindre (34) mobile verticalement étant destiné à être repoussé vers le haut par un ressort de rap- pel (35). 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe central (30) mobile verticalement a des organes en saillie (38) montés à sa face supérieure et des- tinés à venir au contact d'un objet à imprimer.