Brevet FR2475985A1 — publié le 19810821

La présente invention a trait à une machine a imprimer du type plan contre plan, pour imprimer sur la surface d'un objet, et plus particulièrement une machine à imprimer utilisable pour l'impression à plat sur la surface d'un corps prismatique tel qu'une bouteille à section carrée. Un dispositif pour imprimer sur la surface latérale d'un corps prismatique tel qu'une bouteille carrée est connu depuis longtemps et il en existe une grande variété. La machine-type utilisée dans l'industrie du verre et plus spécialement de la fabrication des bouteilles pour imprimer sur des bouteilles carrées est celle basée sur le système comportant de nombreuses broches montées sur deux chaînes sans fin espacées et se déplaçant parallèlement : on serre une bouteille à l'aide d'un mandrin sur chaque broche au poste d'impression, la broche est poussée de façon à amener la bouteille tout près du plan de la forme d'impression, et celle-ci est exécutée sur la surface de la bouteille par la forme appliquée contre cette surface par un rouleau. La machine à imprimer basée sur ce système présente l'avantage de permettre d'établir facilement un grand nombre de postes d'impression et de pouvoir exécuter aisément des impressions polychromes.Cependant, elle présente plusieurs inconvénients; par exemple, elle exige beaucoup de temps pour remplacer des pièces par d'autres pour l'impression de bouteilles de types différents; les entretiens de routine de la machine sont problématiques; la précision de l'impression est fable, et enfin l'adoption du mécanisme transporteur par chaînes sans fin rend la machine peu apte à fonctionner à grande vitesse. En somme, une telle machine à imprimer n'est pas totalement satiefa sacte. I1 existe également une machine à imprimer semiautomatique dans laquelle l'introduction et l'extraction des bouteilles s'effectuent manuellement, mais il va de soi que cela ne convient absolument pas pour une production à cadence élevée. En résumé,iln'existe aucune machine à imprimer capable d'exécuter avec rapidité et précision des impressions sur la surface d'un objet tel qu'une bouteille à section carrée en n'utilisant qutun nombre relativement réduit de broches. te principal but de la présente invention consiste donc à prévoir une machine à imprimer du type plan contre plan qui soit exempte des inconvénients mentionnés ci-dessus, caractérisant les machines classiques. Cette machine comporte un nombre réduit de têtes de broches tout en permettant un remplacement aisé des pièces par d'autres pour des types différents de bouteilles et pour l'entretien courant de la machine. Un autre but de la présente invention consiste à prévoir une machine à imprimer à plat, ou plan contre plan, caractérisée par un positionnement de haute précision qui est rendu possible par le maintien d'un objet imprimé à la fin de l'opération sans le relâcher une fois qu'il a été serré dans un mandrin, et par le fait que tous les mouvements de transfert sont assurés par des mécanismes à engrenage. Un autre but de l'invention consiste à prévoir une machine du type précité qui peut exécuter avec succès l'impression sur des surfaces planes de nombreux types de corps prismatiques en les transférant par rotation avec un pas particulier d'un poste d'impression à un autre grâce à un engrenage planétaire. Un autre but de la présente invention consiste à prévoir une machine à imprimer plan contre plan, capable d'exécuter une impression à plat sur un objet pendant que celui-ci est maintenu immobile par un moyen qui empêche la transmission de rotation inverse ou en arrière de la roue planétaire au support de l'objet à imprimer. Enfin, l'invention a pour but de prévoir une machine d'imprimerie plan contre plan qui peut fonctionner beaucoup plus rapidement que la machine classique du type à chaînes sans fin. Sur le dessin annexé - La figure 1 est une vue en élévation latérale montrant le principe de fonctionnement d'une machine à imprimer plan contre plan suivant la présente invention. - La figure 2 est une vue en élévation de face d'une machine réalisée suivant la présente invention. - La figure 3 est une coupe montrant les principaux organes de la machine suivant l'invention. - La figure 4 est une vue en élévation latérale montrant l'effet produit par une plaque de pression dans une machine à imprimer plan contre plan suivant la présente invention. La principale caractéristique de la présente invention réside dans la construction d'une machine à imprimer plan contre plan qui comprend un cylindre pouvant tourner par intermittence dans un sens, plusieurs supports pour les objets imprimés ou pour les objets à imprimer (désignés ci-après par ltexpression "supports d'objets imprimés" montés autour de ce cylindre de façon à pouvoir tourner librement, des pignons satellites alignés coaxialement par rapport aux supports d'objets imprimés, une roue planétaire pouvant tourner alternativement dans un sens normal et dans le sens contraire et en prise avec chaque pignon satellite, un moyen pour empêcher la transmission de la rotation en arrière de la roue planétaire aux supports d'objets imprimés, et enfin des moyens pour exécuter une impression à plat sur la surface d'un objet à imprimer maintenu immobile par l'action du moyen précité. La présente invention sera maintenant décrite en détail en se référant à un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. Dans le dispositif suivant la présente invention il est prévu un cylindre 1 pouvant tourner par intermittence avec un pas de 600 autour d'un arbre horizontal,- et six jeux de supports 2 d'objets imprimés, disposés à des intervalles angulaires égaux tout autour dudit cylindre.Ce support 2 se compose, comme le montre la figure 2, d'un mandrin à goulot 4 destiné à serrer l'embouchure ou le goulot d'un objet imprimé 3 (soit une bouteille à section carrée dans cet exemple), et d'un mandrin de base 5 pour serrer le fond de 11 objet. le mandrin à goulot 4 ntest supporté qu'en rotation par un palier 6, tandis que le mandrin de fond 5, ainsi qu'il sera décrit plus en détail par la suite, est supporté par un palier 7 qui lui permet non seulement de tourner mais aussi-de coulisser axialement, afin de faciliter le montage et le démontage de l'objet imprimé 3. La broche 8 du mandrin de fond 5 est accouplée à son extrémité arrière à un pignon satellite 9 constamment en prise avec une roue planétaire 10. Comme le mcntre la figure 1, cette roue planétaire 10 est réalisée de façon à pouvoir teurner alternati-vement en sens normal et en carrière, grâce à une crémaillère i1 animées'un mouvement alternatif. Pour simplifier l'expli- cation, le sens de rotation du cylindre 1, etest-à:dire le sens anti-horaire vu sur la figure 1, est considéré comme étant le sens normal. L'angle de rotation de la roue planétaire 10 peut être fixé librement en réglant l'excentricité du maneton 13 engagé dans la crosse qui entraîne la crémaillère 11. Dans la position A, figure 1, l'objet 3 à imprimer est serré dans le mandrin du support 2 ; en C, D s'effectue l'impression, et en B l'objet imprimé est libéré. Supposons maintenant que la roue planétaire 10 comprend 225 dents et que chaque pignon satellite 9 en comporte 45; Si la roue planétaire 10 est entraînée en rotation dans le sens normal et dans le sens contraire chaque fois de 1080, quand le cylindre 1 tourne sur 600 en même temps la roue planétaire 10 tourne dans le sens normal, le nombre de rotation des satellites 9 sera donné comme étant -2 par la formule suivante Nombre de dents de la roue planétaire Nombre de rotations du satellite...=(1±-----) Nombre de dents du satellite Nombre de dents de la roue planétaire x(nombre de rotations du cylindre 1).-( Nombre de dents du satellite x(nombre de rotations de la roue planétaire) 225 + 225 108 45 6 45 X 360 - = 2 Cela implique que, pendant que la roue planétaire 10 se déplace vers la position suivante par suite de la rotation du cylindre 1, cette roue planétaire effectue une rotation de 1800 dans le sens horaire. En d'autres termes, pendant que l'objet 3 à imprimer, par exemple une bouteille à section carrée serrée dans le mandrin 2 coaxialement au pignon satellite, se déplace de C à D, il se produit une rotation inverse de 1800, ce qui est commode pour imprimer sur les deux surfaces opposées de la bouteille carrée. Toutefois, avec cette seule disposition il pourrait arriver que, alors que la roue planétaire 10 tourne à l'envers (ce qui suppose l'immobilité du cylindre 1), le satellite 9 tourne sur 5400 (1,5 rotations) dans le sens anti-horaire, ce qui n'est pas commode pour exécuter une impression à plat sur la surface de la bouteille carrée. C'est pour cette raison qu'il est prévu un moyen supplémentaire, conformément à l'invention, et comme le montre la figure 3, pour empêcher que le mouvement de rotation en arrière de la roue planétaire 10 soit transmis aux supports d'objets imprimés. La figure 3 est une vue en coupe montrant la relation établie entre le support de fond 5, la broche 8 et le satellite 9. La broche 8 se compose d'un arbre tubulaire extérieur 14 et d'un arbre plein intérieur et coaxial 15. L'arbre tubulaire 14 est supporté en coulissement dans le sens longitudinal par un palier 16 qui permet son mouvement linéaire mais non sa rotation. l'arbre central 15 est supporté par des roulements à aiguilles 17, 18 qui peuvent tourner à l'intérieur dudit arbre tubulaire 14. Autour de l'extrémité de gauche de l'azwbre tubulaire 14 est monté un pignon satellite 9 fixé par des boulons 21 à un carter d'embrayage 20. Un mécanisme à encliquetage 22 est prévu entre le carter d'embrayage 20 et l'arbre central 15 de la broche. Ce mécanisme 22 fonctionne de façon à permettre la rotation de cet arbre 15 uniquement quand le satellite 9 tourne dans le sens horaire, en regardant la figure 1 mais ne transmet pas le mouvement de rotation à l'arbre central 15 de la broche quand ce pignon 9 tourne dans le sens anti-horaire (la figure 1 correspond au côté gauche de la figure 3). Attendu que le support de fond 5 est fixé à l'extrémité de droite de l'arbre central 15 par un boulon 23, ce support de fond 5 et la bouteille carrée 3 serrée par le mandrin correspondant tournent lorsque l'arbre central 15'est entraîné par le satellite 9 par l'intermédiaire du mécanisme à encliquetage 22. Toutefois, lorsque le pignon satellite 9 tourne dans le sens anti-horaire (figure 1), l'action du mécanisme à encliquetage 22 immobilise l'arbre central 15 et la bouteille carrée 7. Si l'on rapproche la description ci-dessus de la description précédente concernant l'engrenage planétaire de la figure 1, on voit clairement que si la rotation normale (sens anti-horaire) de la roue planétaire 10 produit une rotation dans le sens horaire du satellite 9 et, par conséquent, un mouvement inverse ou en arrière de la bouteille carrée 3, la rctation inverse de la roue planétaire 10 ne produit aucune rotation de la bouteille carrée 10. Ainsi, quand la bouteille carrée 3 est maintenue au repos et quand la roue planétaire 10 exécute une rotation en arrière, on peut exécuter une impression plan contre plan sur la surface latérale de la bouteille en utilisant un moyen approprié et connu 24 pour l'impression par cliché. Grâce au mouvement ci-dessus décrit du cylindre 1, l'objet 3 à imprimer est transféré de A à P et ensuite de P à C arec un pas déterminé, par exemple de 1800. Ainsi, bien que le satellite 9 puisse exécuter une rotation d'exaetement 1800, l'arbre central 15 de la broche peut poursuivre sa rotation par inertie même après que la satellite 9 ait été immobilisé, étant donné que le mécanisme à eneliquetage 22 est interposé entre cet arbre 15 et le satellite 9. Pour empecher ce mouvement par inertie, un flasque 25 est fixé à l'extrémité de droite de l'arbre central 15 de la broche et un patin de frein 26 est sollicité contre ce flasque 25 par un ressort 27.Du fait que le patin 26 est supposé faire partie intégrante du support de fond 5, toute rotation libre du support de fond 5 ou de l'arbre de broche 15 est interdite par frottement. L'arbre central 15 de la broche est ainsi empeché de tourner librement par le frottement produit par le patin de frein 26, mais au cours du processus a'impression une charge de 10 à 20 kg s'exerce sur l'objet à imprimer. et cètte charge est de nature à produire la rotation de 11 objet imprimé 3, du support de fond 5 et de l'arbre de broche 15. Pour empêeher eette rotation, un flasque 28 porte-galets est fixé sur l'extrémité gauche de l'arbre central 15 de la broche (figure 3) par une clavette 29. Ce flasque porte quatre galets 30 montés libres en rotation et disposés en étoile ; en outre, ces galets sont poussés vers le bas par une plaque de pression 32 montée au poste d'impression de manière à pouvoir se déplacer verticalement comme le montre la figure 4, ce qui bloque l'arbre central 15 afin d'empecher la rotation d'un objet 3 en cours dlim- pression. le dispositif a également pour fonction de corriger une erreur éventuelle survenant dans l'angle de rotation du pignon satellite 9. Comme on l'a vu plus haut, le support de fond 5 recule vers la gauche lorsqutun objet 3 à imprimer est soit présenté au mandrin 2, soit retiré de celui-ci. Ce mouvement a lieu quand le palpeur de came 31 fixé sous le manchon de broche 14 se déplace le long d'un profil de came approprié (non représenté). La deseription ci-dessus concerne le cas d'impressions effectuées sur deux faces opposées d'une bouteille à section carrée. Dans le cas d'une impression effectuée sur les quatre faces latérales de la bouteille, l'angle de rotation de la roue planétaire 10 est réglé à la valeur de 900; ainsi, le satellite 9 peut tourner sur 900 avec un décalage du cylindre 1, et l'impression sur les quatre faces peut être obtenue en utilisant les positions 3, C, D, E de la figure 1. Il va sans dire que l'on peut exécuter des impressions similaires sur un objet ayant un profil arbitraire autre que celui d'une bouteille carrée. La machine à imprimer suivant la présente invention, totalement exempte des inconvénients signalés de la machine classique d'impression plan contre plan, constitue un progrès très important dans le domaine de l'impression d'objets du genre indiqué. REVESDICAtIONS 1 - Machine à imprimer plan contre plan, caracté- risée en ce qu'elle comprend - un cylindre pouvant tourner par intermittence dans un sens - plusieurs supports d'objets imprimés, montés de façon à pouvoir tourner librement autour de ce cylindre - des pignons satellites montés coaxialement par rapport aux supports d'objets imprimés - une roue planétaire pouvant tourner alternativement dans le sens normal et dans le sens contraire ou en arrière, en prise avec chaque pignon satellite - un moyen pour empêcher la transmission du mouvement de rotation en arrière de la roue planétaire audit support d'objet imprimé - et un moyen pour exécuter l'impression plan contre plan sur un objet à imprimer, maintenu immobile par l'action de la forme d'impression. 2 - Machine à imprimer selon la revendication 1 caractérisée en ce que le nombre de rotations de la roue planétaire est fixée à -2 à partir de la formule suivante Nombre de dents de la roue planétaire Nombre de rotations de la roue plané- =(1+ taire Nombre de dents du satellite Nombre de dents de la roue planétaire x (nombre de rotations du cylindre) -( Nombre de dents du satellite. x (nombre de rotations de la roue planétaire). 3 - Machine à imprimer selon la revendication 1 ecraetérisée er ce que le nombre de rotations de la roue planétaire est fixé à - 1/4 par la formule suivante Nombre de dents de la roue planétaire Nombre de rotations du satellite = (1 + Nombre de dents du satellite Nombre de dents de la roue planétaire x(nombre de rotations du cylindre - ( Nombre de dents du satellite x(nombre de rotations de la roue planétaire). 4 - Machine à imprimer selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'angle de rotation intermittente du cylindre est de 600, et qu'il est prévu six supports d'objets imprimés installés tout autour de ce cylindre. 5 - Machine à imprimer selon la revendication 1 caractérisée en ce que chaque support d'objet imprimé se compose d'un support d'embouchure ou de goulot, propre à serrer dans un mandrin l'embouchure ou le goulot de l'objet imprimé, et d'un support de fond, propre à serrer dans un mandrin le fond de l'objet, ce support de fond étant supporté en rotation et pouvant également se déplacer dans le sens longitudinal. 6 - Machine à imprimer selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'angle de rotation de la roue planétaire est réglable. 7 - Machine à imprimer selon la revendication 6, caractérisée en ce que le règlage de l'angle de rotation de la roue planétaire s'effectue en faisant engréner une crémaillère animée d'un mouvement alternatif avec la roue planétaire, en fixant une crcsse à cette crémaillère, en engageant dans cette crosse un maneton excentrique porté par une came rotative et en réglant l'excentricité de ce maneton. 8 - Machine à imprimer selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen prévu-pour empêcher la rotation en arrière est constitué par un mécanisme à encliquetage. 9 - Machine à imprimer selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support d'objet imprimé est immobilisé en rotation libre due à l'inertie par l'application d'un patin de frein sollicité par un ressort contre un flasque qui tourne solidairement avec le support de l'objet imprimé. 10 - Machine à imprimer selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit support d'objet imprimé est pourvu d'un flasque à galets qui tourne solidairement avec ce support et porte un certain nombre de galets, et que la rotation dudit support au ccurs de l'impression peut être stoppée-en appliquant avee force contre ces galets june- forme d'impression montée au poste d'impression et pouvant serapprocher et s'éloigner dudit flasque à galets.