Brevet FR2597790A1 — publié le 19871030

La présente invention concerne une presse d'imprimerie, et notamment une presse offset à feuilles comprenant au moins un groupe imprimant muni de cylindres tournants. Les presses d'imprimerie comportent en général de nombreux cylir5 dres assumant des tâches différentes. Le transfert du papier par exemple exige plusieurs cylindres transmetteurs; un cylindre porte la plaque d'impression et deux autres cylindres sont nécessaires comme cylindres de pression et de contre-pression pour l'impression du papier. Certains de ces cylindres contiennent des organes qui ef10 fectuent des mouvements pendant l'impression ou le réglage de la presse. Le brevet de la République fédérale d'Allemagne n 29 46 252 par exemple décrit un dispositif équipant le cylindre de plaque d'une presse et permettant d'en faire varier le diamètre. La variation du diamètre provoque dans ce cas un allongement de la plaque montée 15 sur ledit cylindre. Pour produire une telle variation du diamètre, le document précité propose d'introduire par l'arbre du cylindre un fluide de pression qui charge les parois de ce dernier. On connaît par ailleurs des dispositifs tels que des pinces dont des cames fixes commandent le mouvement des organes mobiles dans le cylindre. Il est toutefois apparu qu'un mouvement à l'intérieur du cylindre est dans de nombreux cas souhaitable à l'aide de servomoteurs électriques. Des bagues et contacts glissants sont par exemple connus pour la transmission de l'énergie électrique ainsi nécessaire. Ils présentent toutefois l'inconvénient d'une résistance 25 de passage variant par encrassement, exigent en outre un espace de montage relativement important et subissent une forte usure. Une autre possibilité d'alimentation en énergie réside dans l'emploi d'un transformateur toroidal, qui présente toutefois aussi un encombrement important. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, un convertisseur d'énergie, logé partiellement au moins dans un cylindre, est prévu pour convertir une partie de l'énergie cinétique de ce dernier en énergie électrique; et un accumulateur est logé dans le cylindre (10) pour emmagasiner ladite énergie électrique. L'invention présente l'avantage de n'exiger aucune introduction .; 7 -- ', I d'énergie supplémentaire dans le cylindre, l'énergie électrique pouvant être obtenue à partir de l'énergie cinétique du cylindre et stockée en vue de l'alimentation électrique même pendant l'arrêt de ce dernier. Le stockage d'énergie peut se faire par voie électrochi5 mique, c'est-à-dire à l'aide d'un accumulateur, ou électrostatique, à l'aide d'un condensateur. La capacité de stockage du condensateur peut aussi être dimensionnée de façon à ne produire qu'un lissage de la tension électrique délivrée. La demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le n 35 17 179 décrit certes 10 un dispositif de contrôle des feuilles avec un émetteur disposé sur le cylindre et un récepteur fixe, l'émetteur délivrant sur une position donnée du cylindre une brève impulsion lumineuse par suite de la rotation du cylindre. Ce dispositif ne concerne toutefois qu'une transmission de signal, convertissant une impulsion de tension en une 15 impulsion lumineuse pour le contr6le de la position de la feuille. Selon une autre caractéristique de l'invention, un stator du convertisseur d'énergie est fixé sur le cylindre tournant ou à l'intérieur de ce dernier et un élément d'action est mobile dans le cylindre de façon qu'une tension soit induite dans le stator, le 20,' mouvement de l'élément d'action étant produit par un levier que la rotation du cylindre déplace sur une partie fixe de la presse et qui effectue ensuite un pivotement. Le principe de cette forme de réalisation est donc l'utilisation du moment de réaction mécanique produit par le mouvement relatif du cylindre et des parties fixes de 25 la presse. Une autre forme de réalisation de l'invention utilise le moment de gravité au lieu de ce moment de réaction mécanique pour produire un mouvement relatif du stator et d'un élément d'action soumis à l'action de la pesanteur. Ce résultat est par exemple obtenu à l'aide 30 d'une génératrice classique à symétrie de rotation,fixée dans le cylindre d'impression, et d'une masse fixée sur l'axe du rotor et déplacant son centre de gravité. Lors de la rotation du cylindre, le rotor s'immobilise dans sa position de repos et produit une tension induite par le mouvement relatif du rotor et du stator. Selon 35 une autre caractéristique de l'invention, une telle génératrice peut aussi utiliser le moment de réaction précité au lieu de la gravité. L'arbre du rotor de la génératrice est alors muni d'un pignon qui engrène avec une roue dentée fixée sur la presse et roule sur ladite roue lors de la rotation du cylindre. Dans une forme de réalisation particulièrement simple de l'invention, une bobine est prévue sur ou dans le cylindre, l'organe d'action est un poussoir effectuant un mouvement de pivotement ou linéaire dans la bobine et un aimant permanent, fixé sur le poussoir ou entre ce dernier et la bobine, induit une tension électrique dans la bobine. 10 Le mouvement de pivotement ou linéaire du poussoir est produit par une came fixée sur les parties fixes de la presse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exemples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente le schéma de principe d'une presse à feuilles comportant deux groupes imprimants; la figure 2 est une coupe dre de plaque; la figure 3 est une autre 20 la figure 4 représente le d'énergie; la figure 5 représente un cyclique selon figure 4; la figure 6 est une coupe 25 linéaire; la figure 7 représente un mouvement linéaire; la figure 8 représente un contact mécanique; et d'un convertisseur d'énergie dans un cylincoupe du cylindre de plaque selon figure 2; schéma de principe d'un autre convertisseur montage pour la production d'un mouvement d'un convertisseur d'énergie à entraînement autre convertisseur d'énergie utilisant un convertisseur d'énergie fonctionnant sans la figure 9 représente une génératrice tournante. Les mêmes pièces portent les mêmes références sur les figures. Dans la presse à feuilles 1 représentée à la figure 1, les feuilles à imprimer sont transmises par une table de marge 2 du margeur 15 au tambour de marge 7 d'un premier groupe imprimant 13. 35 Ce dernier comprend un cylindre de plaque 10, un cylindre de blan- chet 9 et un cylindre de contre-pression 8. Après une première impression, chaque feuille est transmise par le cylindre transmetteur 11 et un tambour accumulateur 12 au groupe imprimant 14 suivant. La constitution de ce dernier est identique à celle du groupe imprimant 13. Dans le deuxième groupe imprimant, la feuille est transmise par la sortie 16 à la pile de sortie 4. Plusieurs possibilités de fourniture d'énergie électrique à l'intérieur d'un ou de plusieurs de ces cylindres tournants sont décrites ci-dessous à l'aide de quelques exemples de réalisation. La figure 2 représente le schéma d'un cylindre de plaque 10 portant une plaque d'impression 17. Il contient une génératrice 18 en amont de laquelle est disposé un multiplicateur 19 dont l'arbre d'entrée 20 porte une masse excentrée 21. Lors d'une rotation du cylindre 10 pendant le fonctionnement de la presse, la masse 21 s'immobilise dans sa position d'équilibre stable par suite de la gravité; en d'autres termes, l'arbre d'entrée s'immobilise et le multiplicateur 19 entraîne la génératrice 18 par suite de la rotation du cylindre 10. Il est évidemment possible aussi d'entraîner la génératrice 18 sans interposition du multiplicateur 19. L'emploi et le dimensionnement du multiplicateur 19 dépendent de la vitesse de rotation du cylindre de plaque 10 et de la tension de sortie nécessaire de la génératrice 18. L'énergie électrique délivrée par la génératrice est transmise à un accumulateur 58, directement ou par l'intermédiaire d'un montage redresseur connu. La figure 3 est la coupe 3-3 du cylindre de plaque 10 selon figure 2. Elle montre que le centre de gravité "S"' de la masse 21 est excentré par rapport à l'arbre d'entrée 20 du multiplicateur 19. Elle montre en outre que dans le cas d'un centre de gravité bas, même des accélérations relativement élevées n'influencent pas la position 30 du centre de gravité de la masse 21. En outre, la charge reliée à la génératrice peut évidemment être adaptée au moment maximal produit par la masse 21 lors d'une accélération à la vitesse de rotation maximale. Une régulation électrique ou une adaptation du rapport des multiplicateurs par exemple permet de faire varier le rapport du moment d'entrée au moment de sortie imposé par la charge électrique. La figure 4 représente schématiquement la constitution d'un autre convertisseur d'énergie. Ce dernier se trouve aussi à l'intérieur d'un cylindre 22 dans lequel de l'énergie électrique est nécessaire. Ce convertisseur d'énergie est constitué par deux bobines branchées en série. Les bobines sont fixées sur les branches extérieures d'un stator 25 réalisé sous forme d'un noyau en E. La branche centrale porte un aimant permanent à direction d'aimantation verticale. Une culasse 27 est disposée sur le noyau en E de façon à pouvoir effectuer un pivotement autour du centre de rotation 32. Ce pivotement est produit par une came 31 fixe à l'extérieur du cylindre tournant 22, par l'intermédiaire d'un bras de levier 29 et d'un galet 30. Cette came 31 se trouve par exemple sur le bâti 36 de la presse et, comme le montre la coupe de la figure 5 (coupe 5-5), est réalisée de façon que la culasse 27 effectue quatre pivotements pendant un 15 tour du cylindre. La came 31 est disposée concentriquement à l'axe de rotation du cylindre 22. Lors d'un pivotement de la culasse 27 dans le sens des aiguilles d'une montre, le flux magnétique augmente dans la branche portant la bobine 24 (représentation du flux en tireté), car l'entrefer 33 dimi20 nue, tandis que le flux magnétique diminue dans la branche portant la bobine 23 par suite de l'augmentation de l'entrefer 34 (représentation du flux en pointillé). Un pivotement de la culasse 27 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre fait varier les entrefers en sens inverse, de sorte que le flux magnétique augmente dans la bobine 25 23 et diminue dans la bobine 24. Une tension est ainsi induite alternativement dans les bobines et peut être prélevée sous forme d'une tension alternative sur les bornes 35. La figure 6 est une coupe d'un convertisseur d'énergie à entraînement linéaire. Ce convertisseur, également logé dans un cylindre 22, 30 est constitué par une bobine, une culasse en fer et un poussoir 40 à aimantation permanente et à direction de mouvement linéaire. Le mouvement linéaire du poussoir 40 est produit par une came axiale 41, fixée sur la paroi latérale 36, un galet 42 fixé sur l'extrémité du poussoir roulant sur la came pendant la rotation du cylindre 22. Un 35 ressort de compression 43, prenant appui sur la culasse en fer 38, applique le galet 42 sur la came 41. La came peut dans ce cas aussi être réalisée de façon que le poussoir effectue plusieurs déplacements pendant un tour du cylindre. Ce mouvement du poussoir fait varier l'entrefer 44 cycliquement. La variation de flux ainsi produite à l'intérieur du circuit magnétique induit dans la bobine 37 une tension pouvant être prélevée sur les bornes 45. La figure 7 représente un convertisseur d'énergie, identique à celui de la figure 2 et utilisant la gravité. Le cylindre 22 représenté schématiquement contient une douille 46 radiale, dans laquelle se trouve un aimant permanent 48 mobile longitudinalement. La douille 46 est solidaire du cylindre 22. Pendant une rotation du cylindre 22 autour de son axe, l'aimant 48 effectue par suite de la gravité un mouvement de vaet-vient entre les deux butées 49, 50 et induit ainsi une tension alternative dans la bobine 51. L'aimant 48 est aimanté 15 longitudinalement. Le mouvement de l'aimant 48 peut être amorti sur les butées 49, 50. Ce générateur linéaire peut aussi être réalisé avec plusieurs bobines et/ou un commutateur. Ce dernier commute la tension délivrée par les bobines excitées magnétiquement, en fonction de signaux de capteur. Ces signaux peuvent être délivrés par des cap20 teurs déterminant la position de l'aimant. Un redresseur intégré au commutateur ou monté en aval de ce dernier délivre le cas échéant une tension continue à partir de la tension induite. Il va de soi qu'une disposition inversée du système de bobines et de l'organe d'action est possible sur les figures 4-7, c'est-à-dire que dans ce cas la bobine est mobile par rapport au cylindre et l'élément d'action est solidaire de ce dernier, l'énergie électrique produite par la bobine étant transmise par des conducteurs souples aux autres composants électriques, tels que des accumulateurs. La figure 8 représente un autre exemple de réalisation d'un convertisseur d'énergie. Un noyau en U 52 porte une bobine 53, sur ou dans le cylindre tournant 22. Une culasse 54 portant un aimant permanent 55 est disposée à l'extérieur du cylindre 22 et fixe par rapport à ce dernier, de façon qu'un flux magnétique variable soit produit pendant la rotation du cylindre dans le circuit magnétique constitué par le noyau en U 52 et la culasse 54. Ce flux magnétique variable induit une tension électrique dans la bobine 53 et il est possible, à l'aide par exemple d'un ou plusieurs dispositifs magnétiques culasse 54 et aimant permanent 55 - de produire une tension dans la 5 bobine 53. L'avantage de ce montage réside dans l'absence de forces de frottement entre le cylindre tournant et le bâti fixe de la presse. La figure 9 représente un autre mode d'entraînement d'une génératrice 18. Cette dernière est logée avec un multiplicateur 19 en amont dans le cylindre 22, l'arbre d'entrée du multiplicateur 19 por10 tant un pignon 56 qui engrène avec une couronne dentée 57. Cette dernière est fixée sur la paroi latérale 36 de la presse, fixe ou mobile axialement pour l'embrayage et le débrayage. Ce dispositif représente une solution particulièrement simple de la conversion d'énergie. L'énergie électrique produite par la génératrice est transmise par 15 des conducteurs à un accumulateur 58. La conversion d'énergie a été décrite pour chacune des figures: l'énergie électrique produite est transmise directement ou par l'intermédiaire d'un redresseur ou d'un commutateur à un accumulateur 58 ou un condensateur, qui se charge ainsi pendant la rotation du 20 cylindre, puis délivre de l'énergie électrique aux éléments de réglage à moteur électrique logés dans le cylindre, pendant l'impression ou l'arrêt de la presse. Il va de soi que plusieurs génératrices peuvent aussi être logées dans un cylindre et qu'il est en outre possible de combiner des géné25 ratrices à mode de fonctionnement différent dans un cylindre, de façon par exemple qu'une première génératrice agisse sur une plage de vitesse donnée, tandis qu'une autre génératrice est connectée ou remplace la première sur une autre plage de vitesse. Il est ainsi par exemple possible d'utiliser aux faibles vitesses de rotation de la 30 presse une génératrice selon figure 2 qui, avec un multiplicateur, délivre ainsi une tension suffisante à ces vitesses, tandis qu'une génératrice selon figure 6 est par exemple utilisée aux vitesses de rotation plus élevées. Les génératrices selon les figures 4 à 6 peuvent par exemple être branchées et coupées par une translation de 35 came 31, 41. Le tracé de la forme de la came permet en outre de sélecter la variation temporelle de la tension induite. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux principes et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. i Revendications 1. Presse d'imprimerie, et notamment presse offset à feuilles, comprenant au moins-un groupe imprimant muni de cylindres tournants et caractérisée en ce qu'un convertisseur d'énergie, logé partiellement 5 au moins dans un cylindre (10), est prévu pour convertir une partie de l'énergie cinétique de ce dernier en énergie électrique; et un accumulateur est logé dans le cylindre (10) pour emmagasiner ladite énergie électrique. 2. Presse d'imprimerie selon revendication 1, caractérisée en ce que le convertisseur d'énergie est constitué par un stator (25) solidaire du cylindre tournant (10, 22) et un organe d'action (27) prenant appui sur des parties fixes (36) de la presse et effectuant des mouvements relatifs par rapport au stator (25) par suite de la rotation du cylindre (10, 22). 3. Presse d'imprimerie selon revendication 2, caractérisée en ce que le stator comprend un système de bobines et l'organe d'action est un rotor à aimant permanent auquel un mouvement de roulement sur les parties fixes de la presse imprime un mouvement de rotation ou linéaire. 4. Presse d'imprimerie selon revendication 1, caractérisée en ce que le convertisseur d'énergie est constitué par un stator (46) solidaire du cylindre tournant (10, 22) et un organe d'action (48) effectuant par gravité un mouvement relatif par rapport au stator (46), une des deux parties (46, 48) comprenant au moins un aimant permanent 25 et l'autre au moins une bobine (51). 5. Presse d'imprimerie selon la revendication 2, caractérisée en ce que le stator est constitué par au moins un enroulement (37; 23,24); disposé sur une culasse en fer (38; 25) et l'organe d'action (40; 27) prend appui sur des cames fixes (41; 31)delpresse et effectue ainsi un mouve30 ment linéaire ou de pivotement qui, en liaison avec un aiment permanent disposé sur l'organe d'action (40) ou le stator (25), induit une tension dans l'enroulement (37; 23,24). 6. Presse d'imprimerie selon la revendication 2, caractérisée en ce que le stator est constitué par au moins un enroulement électrique (53) 35 disposé au voisinage d'une surface extérieure du cylindre (22); e et un aimant permanent (55) est disposé sur la partie fixe de la presse, de façon qu'une rotation du cylindre (22) induise une tension dans l'enroulement (53). 7. Presse d'imprimerie selon revendication 1, caractérisée en ce que le convertisseur d'énergie est une génératrice (18) sur l'arbre d'entrée de laquelle est fixée une masse excentrée qui s'immobilise dans la position de repos, une rotation du cylindre produisant ainsi un mouvement relatif du rotor et du stator de la génératrice (18). 8. Presse d'imprimerie selon revendication 7, caractérisée par un 10 multiplicateur (19) disposé en amont de la génératrice (18). 9. Presse d'imprimerie selon une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'accumulateur d'énergie est un accumulateur (58) électrochimique. 10. Presse d'imprimerie selon une quelconque des revencications 1 à 15 8, caractérisée en ce que l'accumulateur d'énergie est un condensateur électrique. 11. Presse d'imprimerie selon une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée par plusieurs convertisseurs d'énergie, à principe de fonctionnement identique ou différent, logés dans un cylindre 20 (10, 22).