Brevet FR2501116A1 — publié le 19820910

Unité d'impression par sérigraphie de flacons ou analogues. Jusqu'a l'heure actuelle, la décoration ou le marquage de flaconnages en matière plastique ne nécessitait souvant qu'une seule couleur. La sérigraphie a constitué pour ce type d'impression une solution adaptée et économique, car elle permet d'obtenir une impression très franche avec effet de relief et qui résiste bien aux produits contenus dans les flacons et å l'usure due au frottement pendant les transports avec un matériel d'impression d'un cott faible s'adaptant aisément toute forme de surface et pouvant être servi par une main-d'oeuvre sans grande qualification. Cependant, ce type de flaconnage devenant, plus qu'un récipient, une marque, un symbole, un moyen de promotion commerciale, on est aujourd'hui contraint de l'imprimer en plusieurs couleurs pour composer des dessins de plus en plus complexes. Il a donc faillu spécialiser les machines pour la réalisation d'un décor déterminé sur un type de flacons de forme déterminée pour pouvoir satisfaire cette demande.Cette contrainte conduit les imprimeurs se fournir en machines de divers types pour pouvoir traiter les divers flacons å imprimer, ce qui constitue des investissements lourds et quelquefois impossibles 9 amortir du fait de l'instabilité du marché. Ba tout état de cause, aucun procédé d'impression, et avec eux la sérigraphie, n'a permi de résoudre de manière satisfaisante le problème posé par cette demande d'impression. I1 ne reste que l'emploi de l'étiquetage, la décalcomanie, ou le transfert à chaud qui présentent les inconvénients d'un cott élevé en raison de leur procédé d'élaboration, de leur système d'application sur le flacon, de leur manque de souplesse dans les adaptations nécessaire au changement de types de flacon et de la difficulté d'obtenir une bonne résistance au contenu du flacon. L'invention entend proposer une solution de substitution à l'étiquetage ou aux modes de transfert d'impressions susdits par une machine de sérigraphie. On rappellera que, dans ce domaine, il existe deux grands types de machines : les machines dites en ligne et les machines tournantes. Les machines en ligne sont définies par le trajet au flacon en ligne droite sous une succession de postes de préparation (dépoussiérage, repérage, etc.) d'impression et séchage, puis à nouveau impression (pour une seconde couleur) et séchage, etc. Un tel matériel est encombrant car, entre autres facteurs, les encres mises en oeuvre sèchent lentement, ce qui définit pour une cadence donnée la longueur de séchage après chaque impression. Il est donc nécessaire de prévoir plusieurs personnes pour surveiller et intervenir sur de telles machines lorsqu'elles fonctionnent en polychromie. Dans une variante, on a changé d'encre pour obtenir un séchage plus rapide, ce qui a permis de diminuer l'encombrement > mais ce gain n'a pas permis de réduire de manière sensible le personnel servant tout en perdant en qualité sur l'impression. Les machines tournantes mettent en oeuvre quant a elles un plateau horizontal ou vertical animé d'une rotation pas à pas pour présenter les flacons devant les différents postes de traitement et d'impression. Ces machines imposent l'utilisation d'une encre 8 séchage rapide (à la flamme Ou par polymérisation sous ultra- violets) pour admettre trois postes d'impression - donc trois couleurs au maximum - sur un rayon admissible. En outre, compte tenu notamment de la complexité des outillages mis en oeuvre pour la préhension des flacons, ces machines sont limitées a l'impression d'un seul type de flacon.Le type est généralement cylindrique car, bien qu'il soit possibfe de passer dans ces machines des flacons de section ovale, les opérations de réglage sont telles qu'il est économiquement inadmissible de procéder un tel changement. Par ailleurs la surveillance et le contrôle des différents postes de la machine sont malaisés du fait de leur distribution circulaire et ne peuvent être assurés par une seule personne. Enfin, les encres utilisables présentent des inconvénients quant à leur caractère couvrant pour certaines ou à leur possibilité de superposition pour d'autres. D'une manière générait, à ce type de machine est affectée une sorte d'encre bien spécifique qu'il n'est pas possible de changer. La présente invention entend remédier à tous ces incon venients en proposant une machine dont la conception n'apporte aucune des limites énoncées ci-dessus quant au choix de l'encre possible, aux formes de flacons à imprimer, au nombre de couleurs applicables, etc. Par ailleurs, la machine selon l'invention se présente sous forme de modules facilement connectables les uns aux autres, qui peuvent être placés sous la responsabilité d'un seul servant. A cet effet, l'invention a donc pour objet une unité d'impression par sérigraphie de flacons ou analogues comportant un dispositif de convoyage desdits flacons, depuis un poste de prise en charge de chacun des flacons à imprimer jusqu'à un poste de déchargement du flacon imprimé et desservant entre eux, au moyen d'un entraînement pas à pas, au moins un poste de traitement préalable du flacon, un poste d'impression et un poste de séchage.Selon l'une des caractéristiques principales de l'invention, ledit dispositif de convoyage comporte au moins un tronçon entre le poste de prise en charge et l'entrée du poste de séchage disposé dans un plan vertical le long duquel lesdits flacons sont maintenus selon une orientation dans laquelle leur axe longitudinal est sensiblement horizontal et déplacés parallèlement & eux-mêmes, ledit tronçon présentant une partie extreme frontale au droit de laquelle est disposé le poste d'impression. Dans un mode de réalisation, le dispositif de convoyage susdit comporte au moins pour ledit tronçon des pinces de préhension desdits flacons coopérant avec le goulot de ceux-ci pendant les phases de transport d'un poste à l'autre. Plus précisément, chacune des pinces susdites est constituée par deux bras articulés sur une embase formant maillon d'une chaîne de convoyage, chacun de ces bras étant accouplé en rotation autour de son articulation à l'autre bras au moyen de pignons, l'un d'entre eux étant en plus solidaire d'une roue de commande de l'ouverture de la pince coopérant avec une channe disposée, entre le poste de chargement et l'entrée du poste de séchage, le long de la chaîne de convoyage et animée d'un mouvement principal identique au mouvement de convoyage et d'un mouvement relatif de translation par rapport au mouvement principal pendant lequel ladite roue de commande est entratnée en rotation. Enfin, on notera que les postes de traitement des flacons préalable à l'impression et le poste d'impression comportent des pointes et mandrins de prise en charge du flacon par ses deux extrémités longitudinales, lesdites pointes étant supportées par une plaque sensiblement verticale et lesdits mandrins étant supportés par une autre plaque parallèle à la première, les plaques susdites étant montées à coulissement horizontal le long d'un guide et attelées à un mécanisme de cames commandant leur écartement et leur rapprochement mutuel pour libérer ou prendre en charge les flacons placés entre elles par le dispositif de convoyage. L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après à titre d'exemple purement indicatif et non limitatif qui permettra d'en dégager les avantages et les caracté- ristiques secondaires. Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'ensemble en élévation latérale d'une unité d'impression selon l'invention; - les figures 2 et 3 illustrent, par des schémas, un mode de réalisation des pinces de convoyage selon l'invention; - les figures 4 et 5 illustrent schématiquement le mécanisme de commande de l'Quverture et de la fermeture desdites pinces; - les figures 6 et 7 sont des vues schématiques des différents postes de traitement, de repérage et d'impression de la machine selon 1'invention. En se reportant tout d'abord à la figure 1, on voit une unité d'impression selon l'invention constituée par un b ti 1, lequel supporte les différents éléments fixes ou mobiles décrits ci-après. Dans ce bâti, un dispositif de convoyage 2 est disposé de manière à tourner dans le sens de la flèche A.La partie visible de ce dispositif, telle qu'elle est représentée sur la figure, passe devant un poste de déchargement 3 - comportant, par exemple un transporteur 3a à bande d'évacuation des flacons - un poste de prise en charge 4 - avec également un transporteur å bande 4a - trois postes 5, 6 et 7 de préparation du flacon préalablement à son impression par exemple un traitement de surface en 5, un dépoussiérage en 6 et prérepérage en 7 - un poste d'impression 8 avec repérage final devant lequel est placé un mécanisme 9 portant l'écran serigraphique, la raclette, la réserve d'encre et les moyens de commande de ces divers éléments et, enfin, dans l'entrée lOa un poste de séchage 10 constitué par un caisson et dont la sortie lOb est située au voisinage du poste de déchargement 3. On voit, sur cette figure que la partie du dispositif de convoyage 2 desservant les postes 4 A 8 est située dans un plan sensiblement vertical et le poste 8 d'impression est situé au point extrême (ou au voisinage immediat de ce dernier), si bien que le mecanisme d'impression 9 par sérigraphie se présente frontalement l'avant de la machine. L'une des conséquences importantes de cette disposition réside dans la petite largeur de l'unité selon l'invention et dans la grande accessibilité du poste d'impression depuis l'extérieur.A titre indicatif, on notera que cette largeur est de l'ordre de 50 cm, ce qui permet une juxtaposition de plusieurs unités selon l'invention sur un front très court (six postes d'impression ou six couleurs sur 3 m) qui peut etre surveillé et contrôlé par un seul servant aisément. Dans le cas de la figure, l'organe de convoyage 2 est constitué par une chaîne qui s'enroule autour d'une roue d'entratne- ment 11 verticale, la partie enroulée de la chaîne formant la par tie frontale susdite. Cette chaîne peut etrc remplacée par tout autre dispositif pouvant assurer le transfert des objets depuis la poste 4 jusqu'au poste 8 (par exemple, un disque pourvu A sa péri- pherie de moyens de préhension des flacons), la circulation dans l'unité de séchage des flacons imprimés pouvant etre assurée par un convoyeur de reprise différent du dispositif susdit.Il peut être cependant avantageux de prévoir un convoyeur unique pour toute l'unité, constitué par une chaîne sans fin pourvue de moyens de préhension 12 en forme de pinces - dont on explicitera la composition et le fonctionnement en regard des figures suivantes - disposées en totalité dans un plan vertical pour maintenir les flacons 13 par leur goulot 13a ou toute autre partie terminale dans une position telle que leur axe longitudinal soit sensiblement horizontal (perpendiculaire au plan de figure) et pour les déplacer parallèlement à eux-mames. Ce n'est pas sortir du cadre de l'invention que de mettre en place un convoyeur unique sans fin desservant consécutivement plusieurs unités d'impression placées cbte 9 cbte. On peut en effet imaginer qu'au sortir du poste d'impression dans l'enceinte de séchage la chaîne 2 soit judicieusement renvoyée vers une seconde unité dans laquelle elle serait orientée verticalement en regard des postes de traitement et d'impression de cette seconde unité et poursuivrait un trajet identique dans les unités suivantes pour, finalement, décharger les flacons et titre renvoyée à vide au poste de prise en charge 4 de la première unité. On disposerait ainsi d'une chaîne continue desservant plusieurs unités fonctionnant en synchronisme à partir d'une source unique de mouvement. On notera enfin que l'enceinte de séchage 10 propre à chaque unité peut recevoir une pluralité d'équipements choisis en fonction des encres utilisées. Ainsi, au moyen de soufflantes 14, 15, on peut creer une circulation d'air chaud (ou froid). On peut subs- tituer à ce type de séchage ou y apporter en complément des émetteurs de rayons infrarouges ou ultraviolets afin de répondre pour le mieux aux exigences de séchage dictées par la nature des encres ou les divers 6langes. Ainsi, on procure a l'unité selon l'inven- tion une souplesse d'adaptation qui permet d'utiliser des encres différentes adaptées à objet ou-pour un meme objets des encres différentes dans la réalisation d'un meme décor. Pour ce qui concerne ladite enceinte de sechage 10, il faut remarquer qu'elle est fermée par une partie arrière lOb qui peut titre adaptée de manière démontable à la partie principale 10. La longueur de cette partie arrière pourra alors être choisie en fonction du temps de séchage de l'encre et donc autre plus ou moins longue selon que ce temps est plus ou soins bref. Dans le cas de la nécessité d'un séchage par rayonne usent infrarouge ou ultraviolet, cette partie arrière pourra contenir un dispositif de reprise des flacons apportés dans l'enceinte par le convoyeur fonctionnant sur le méme principe que le dispositif comprenant les postes5, 6, 7 susdits - explicité plus en détail en regard des figures 5 et 7 - permettant de faire tourner les flacons devant les sources d'émission des rayons susdits. L'ouver- turc et la fermeture des pinces 12 pour locher et reprendre les flacons en regard de ce poste de séchage pouvant entre assurées au moyen d'un dispositif de commande semblable & celui décrit ci-après en regard des figures 4 et S. Sur les figures 2 et 3, on voit un maillon 16 de la chaîne du transporteur sans fin 2 pourvu des deux bras 12a et 12b formant la pince 12 susceptible d'être refermée sur le goulot 13a d'un flacon 13. L'un des bras 12b est tourillonné en 17 dans un palier 16a et est solidaire d'un pignon 18 egalement centré sur l'axe 17. L'autre, 12a, est solidaire en rotation d'un arbre 19 sur lequel est claveté un pignon 20 engrenant avec le pignon 18, l'arbre 19 étant supporté par deux paliers 16b et 16c et comportant à son extrémité opposée au bras 12a une roue dentée 21 de commande de la rotation de l'arbre 19. Cette roue dentée 21 peut être solidaire de l'arbre 19 ou y être accouplee au moyen d'une roue libre symbolisée en 22. La figure 4 et la figure 5 symbolisent schematiquement une commande de l'ouverture des pinces 12. On retrouve les roues 21 des maillons 16 affectées d'un indice identique aux reférences des postes définis en regard de la figure 1. On a disposé une chaîne 23 sans fin s'enroulant sur deux roues 24 et 25 placées de manière qu'un brin de cette chaîne coopère avec les roues 21 comprises entre le poste 3 et le poste 8. Un organe d'entraînement 26 de la chaîne est représenté sous la forme d'un pignon attelé à un organe moteur non figures. Dans l'hypothèse où les roues 21 sont accouplees 9 l'arbre 19 au moyen d'une roue libre, la chaîne 23 est fixe pendant le mouvement pas à pas du convoyeur 2. Les roues 21 tournent donc sur l'axe 19.A l'arrêt du convoyeur, on imprime la chaîne 23, au moyen de l'organe 26 (qui peut être un levier agissant sur la roue 24), un mouvement d'amplitude déterminée dans un sens provoquant la rotation des roues 21 et de l'arbre 19. Par le jeu des pignons 18 et 20, toutes les pinces s'ouvrent. Un mouvement contraire de même amplitude assure la fermeture des pinces (assistée par un ressort tendant à rapprocher les bras 12a et 12b). Dans l'hypothèse où la roue 21 de chaque pince est directement calée en rotation sur l'arbre 19, on aura prévu que la chaîne 23 soit animée d'un mouvement identique à celui du convoyeur 2. Dans ce cas, la roue 24 sera accouplée à l'arbre d'entraînement de la roue crantée Il. L'organe 26 agira, quand le convoyeur sera arrête, sur la chaîne 23 la roue 24 ayant été rendue folle par rapport à la roue 11 pour manoeuvrer l'ouverture et a la fermeture les pinces 12. D'autres variantes peuvent être apportées ces systèmes de commande. Ainsi, pour obtenir au droit des postes de prise en charge 4 et de déchagement 3 un angle d'ouverture plus important qu'en regard des autres postes, on peut mettre en place, dans le cas d'un accouplement par roue libre de la roue 21 à l'arbre 19, une chaîne secondaire dont I'entraînement sera réalisé par la chaîne 23 limitée aux postes restants au moyen d'un organe de démultiplica- tion d'amplitude (jeu de roues dentées par exemple). Enfin, sur les figures 6 et 7, on a schématisé l'agencement des moyens propres à l'unité selon l'invention, qui constituent les organes de prise en charge des flacons aux postes de traitement et d'impression. Certains éléments déjà décrits s'y retrouvent avec les mêmes références. Aux postes 5, 6, 7, 8, les flacons 13 sont pris en charge entre les mandrins 27 de culot et des pointes 28 coopérant avec les goulots 13a (seuls les pointes et mandrins du poste 8 sont représentés sur la figure 7). Les mandrins susdits sont portés par une plaque 29 sensiblement verticale, tandis que les pointes sont portées par une plaque 30 parallèle à la plaque 29. Ces plaques sont montées à coulissement sur des tiges 31 fixes et possèdent respectivement une extension inférieure 29a et 30a qui est engagée dans une rainure 32a ménagée dans un disque 32 et dont le profil est tel que rotation de ce disque provoque le rapprochement et l'écartement des plaques 29 et 30 d'une amplitude déterminée.Le disque 32 est entraîné en rotation au moyen d'un organe non représenté dont le fonctionnement est commandé par le fonctionnement du convoyeur 2 (avec les temporisations nécessaires pour éviter les interférences). Ainsi, les pinces 12 placent à chaque pas les flacons 13 entre les plaques 29 et 30. Celles-ci se rapprochent pour maintenir les flacons alors que les pinces sont commandées à l'ouverture. Certains des mandrins 28 sont entraînés en rotation soit directement pour, par exemple, le dépoussiérage et le traitement à la flamme (postes 5 et 6) et sur un angle détermine pour le prérepérage (poste 7), de manière connue, soit en fonction du déplacement d'un autre organe (comme au poste d'impression 8 où une translation de l'écran de sérigraphie 9 entraîne une rotation simultanée du mandrin dans le cas d'un récipient cylindrique). L'unité d'impression selon l'invention par sa conception simple présente de grandes facultés d'adaptation tant en ce qui concerne la forme des flacons à traiter que les encres employées et les couleurs a déposer. Son caractère modulaire permet de passer rapidement à l'application d'un nombre différent de couleurs sur un même flacon. L'agencement relatif des moyens de convoyage des flacons permet de grouper les organes moteurs sur une seule unite et d'atteler 9 volonte les unités suivantes qui peuvent etre, par leur bati,montees sur des chemins de roulement pour les mettre rapidement en ou hors service.Par ailleurs, on rappellera que la courte longueur du front où sont localises les opérations de trai tement en fait une machine simple å contrôler et à vérifier par un seul opérateur qui peut intervenir rapidement au moindre incident. Dans le cas d'une machine présentant une batterie d'unités placées côte à cote pour l'impression en plusieurs passes ou plusieurs couleurs, les organes de prise en charge des flacons des unités suivant la première comportent des postes 5 à 7 qui ne sont pas affectés. Il n'est plus en effet nécessaire d'opérer å ce stade un second traitement de surface, un dépoussiérage ou un pré reperage du flacon. Il est alors avantageux d'utiliser ces postes libres pour assurer d'autres fonctions telles que le collage d'bti- quettes, la rotation d'une fraction de tour, ou des fonctions de contrôle de l'étanchéité des flacons ou du "code barre" qui aurait pu être au préalable appliqué sur le flacon.On rappellera que le "code barre" est l'appellation devenue maintenant usuelle d'une identification du flacon (et de son contenu) au moyen d'une succession de traits à épaisseurs et écartements variables pouvant être lus par des têtes optiques reliées à des unités informatiques de traitement. Enfin, il faut préciser que l'un, des avantages particulier de l'unité selon l'invention réside dans le principe et les moyens du transfert des flacons pendant lequel ces derniers sont toujours tenus dans une orientation bien précise, ce qui permet de toujours prendre et locher le flacon dans des positions bien repérées et ainsi facilite beaucoup la succession des traitements que ces derniers doivent subir en simplifiant les systèmes de prise en charge. L'invention trouve une application intéressante dans le domaine de l'imprimerie. Elle n'est pas limitée b la description qui vient d'en etre donnée mais couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui être apportées sans sortir de son cadre ni de son esprit. C'est ainsi que l'invention s'applique i toutes sortes de flacons, récipients, tubes, pots, etc. avec ou sans goulots, la prise de ces objets pouvant entre réalisée sur toute partie terminale propre b être pincée et située à l'extérieur de la surface a imprimer. REVENDICATIONS 1 - Unité d'impression par sérigraphie de flacons (13) ou analogues comportant un dispositif de convoyage (2) desdits flacons (13), depuis un poste de prise en charge (4) de chacun des flacons & imprimer jusqu' & un poste de déchargement (3) du flacon imprimé et desservant entre eux, au moyen d'un entraînement pas pas, au moins un poste (5, 6, 7) de traitement préalable du flacon un poste d'impression (8) et un poste de séchage (10), caractérisée en ce que ledit dispositif de convoyage (2) comporte au moins un tronçon, entre le poste de prise en charge(4) et ltentrée(lOa) du poste de séchage (10), disposé dans un plan vertical le long duquel lesdits flacons sont maintenus selon une orientation dans laquelle leur axe longitudinal est sensiblement horizontal et sont déplacés paral lelement & eux-mêmes, ledit tronçon présentant une partie extrême frontale au droit de laquelle est disposé le poste d'impression (8, 9). 2 - Unité d'impression selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de convoyage susdit comporte, au moins pour ledit tronçon, des pinces (12) de préhension desdits flacons coopérant avec une partie (barde ceux-ci situee 9 l'extérieur de la surface à imprimer pendant les phases de transport d'un poste l'autre. 3 - Unité d'impression selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif de convoyage (4) est constitué par une chaîne sans fin évoluant en totalité dans un plan vertical, ladite partie extrême frontale étant formee par la portion de chaîne s'enroulant sur un organe courbe ou polygonal de renvoi (11). 4 - Unité d'impression selon la revendication 2 et la revendication 3, caractérisée en ce que chacune des pinces (12) susdites est constituée par deux bras (12a, 12b) articulés sur une embase (16) formant maillon de ladite chaîne, chacun de ces bras étant accouplé en rotation autour de son articulation 9 l'autre bras au moyen de pignons (18, 20), l'un d'entre eux étant en plus solidaire d'une roue de commande (21) de l'ouverture de la pince coopé rant avec une chaîne (23) disposée, entre le poste de chargement (4) et l'entrée tlOa) du poste de séchage, le long de la chaîne de convoyage. 5 - Unité d'impression selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite chaine de commande (23) est solidaire d'un organe d'entraînement (26) et d'immobilisation qui, d'une part, l'immobilise par rapport au bâti lorsque le dispositif de convoyage (4) est en mouvement et, d'autre part, l'anime d'une translation d'amplitude déterminée lorsque le dispositif de convoyage est à l'arrêt, lesdites roues de commande (21) étant accouplées auxdits bras de pince (12a) au moyen d'un mécanisme (22) du type à roue libre. 6 - Unité d'impression selon la revendication 4 > caractérisée en ce que ladite chaîne de commande (23) est attelée d un organe d'entraînement (26) l'animant dtun mouvement principal identique au mouvement de la chaîne de convoyage et d'un-mouvement secondaire, lors de l'arrêt de la chaîne de convoyage, d:entraine- ment en rotation de ladite roue de commande (21). 7 - Unité d'impression selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite chaîne de commande (23) s'étend en regard du poste de déchargement (3) situé au voisinage dudit poste de prise en charge. 8 - Unité d'impression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les postes (5, 6, 7) de traitement des flacons préalable à l'impression et le poste (8) d'impression comportent des pointes (28) et mandrins (27) de prise en charge du flacon (13) par ses deux extrémités longitudinales, lesdites pointes étant supportées par une plaque (30) sensiblement verticale et lesdits mandrins étant supportés par une autre plaque (29) parallèle la première, les plaques susdites étant montées b coulissement horizontal le long d'un guide (31) et attelées à un mécanisme de cames (32) commandant leur écartement et leur rapprochement mutuel pour libérer ou prendre en charge les flacons placés entre elles par le dispositif de convoyage. 9 - Unité d'impression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le poste de séchage est constitué par une enceinte (10) fermée par une partie arrière démontable (lOb). 10 - Unité d'impression selon la revendication 9, caractérisée en ce que cette partie arrière (lOb) est de longueur adaptée au temps de séchage de l'encre et est susceptible d'être pourvue d'un poste de prise en charge des flacons disposes en regard d'une source de rayonnement. 11 - Machine d'impression, caractérisée en ce qu'elle comporte une pluralite d'unités conformes l'une quelconque des revendications précédentes. 12 - Machine selon la revendication 11, caractérisée en ce que le dispositif de convoyage de chacune des unités est constitue par une chaîne unique desservant successivement lesdites unités.