Brevet FR2640197A1 — publié le 19900615

"Dispositif de commande de sécheurs placés sur des machines d'imprimerie". L'invention concerne un dispositif de commande de sécheurs placés sur des machines d'imprimerie à rotation de rouleaux en vue d'un traitement thermique des bandes de produit, de préférence des bandes de papier, pouvant être pourvues au choix d'une impression recto ou recto et verso. Dans les procédés connus à ce jour, les matières en forme de bandes sont séchées après impression par vaporisation et combustion des constituants volatils de l'encre, pour éviter un beurrage de l'impression. Dans le document CH 344 084, il est décrit un dispositif pour sécher l'encre ayant servi à l'impression, dans lequel au moins un ensemble de brûleurs est disposé derrière chaque rouleau d'impression, le long de la trajectoire de déplacement du papier, de façon que la surface de papier imprimée soit sollicitée sur toute sa largeur par une rangée de flammes lorsqu'elle passe sur l'ensemble de brûleurs. Il est connu également un dispositif, comme par exemple, celui selon le document CH 474 366, dans lequel une buse d'air frais est disposée à côté du brûleur à gaz, le courant de gaz chauds et le courant de gaz frais étant orientés sur la matière à sécher de façon que les deux écoulements se mélangent avant d'atteindre la matière. Il est connu en outre, des dispositifs comme par exemple, celui selon le document CH 569 942, dans lesquels les gaz chauds sont orientés, à l'aide de buses, contre la bande de papier et sont encore assistés par le sillage qu'exercent les jets d'air de séchage sortant des buses. Le document DE-A 3 635 833 décrit un sécheur qui sollicite la bande de matière sur un ou sur les deux côtés par de l'air chauffé à l'aide d'un brûleur à gaz, de sorte que le solvant bouillant à température élevée s'échappe dans l'atmosphère du sécheur et soit amené à effectuer une postcombustion thermique. L'énergie calorifique produite à cette occasion est utilisée pour le chauffage de l'atmosphère du sécheur. Tous les procédés cités sont basés sur le principe de solliciter régulièrement par l'énergie de séchage, selon la proportion de la surface la plus difficile à sécher, indépendamment de la couverture de surface respective, c'est-à-dire indépendamment du pourcentage de la surface imprimée à l'encre, en recto et en verso. Ceci aboutit à ce qu'en cas de couverture de surface différente entre l'impression recto et l'impression verso, il y a une sollicitation par l'énergie de séchage qui est plus forte que nécessaire, ce qui fait qu'une grande part de l'énergie utilisée est consommée inutilement et peut avoir pour conséquence, en cas de différences importantes dans la couverture de la surface entre l'impression recto et l'impression verso, une diminution de la qualité de l'image imprimée par sur- sollicitation de la face de la bande de papier peu couverte d'encre. L'objectif de l'invention est d'améliorer le séchage de bandes de papier, de façon à ce que, lors de la détermination du degré de couverture de la surface, la dépendance de la subjectivité du personnel de service soit éliminée, ce qui permet d'obtenir une augmentation du -rendement du sécheur et une utilisation rationnelle de l'énergie calorifique. L'invention a pour but de créer une commande d'un sécheur destiné à des machines d'imprimerie à rotation de rouleaux et équipé de manière connue en soi de brûleurs à gaz, sécheur dans lequel l'amenée de gaz et d'air est réglée en fonction du degré de couverture de la surface de la bande de papier. Selon l'invention, le problème est résolu par le fait qu'une unité de commande déterminant- l'amenée d'air et de gaz nécessaire en fonction de la- dépendance fonctionnelle entre température de séchage et degré- de couverture de surface est placée en aval d'un dispositif d'introduction des données, dont les signaux de sortie sont représentatifs du degré de couverture de surface mesuré, unité dont les sorties sont reliées aux organes de réglage servant à réaliser l'amenée d'air et de gaz au brûleur à gaz. Il est avantageux que l'unité de commande comporte deux composants EPROM (mémoire) disposés en vue de déterminer la proportion en-air et en gaz du mélange air-gaz nécessaire au séchage à partir des signaux numériques du dispositif d'introduction des données, signaux représentatifs du degré de couverture de la surface respectivement supérieure et inférieure de la bande de papier imprimée, en fonction d'une dépendance fonctionnelle entre température de séchage et degré de couverture de la surface, composants à l'aval de chacun desquels est disposé un convertisseur numérique-analogique convertissant les signaux numéri- ques de sortie en signaux analogiques et dont les sor- ties sont chacune reliées à deux régulateurs à thyristor placés en aval et que chaque convertisseur numérique-analogique soit relié à une sortie d'un composant multiplex placé en aval du dispositif d'introduction des données, en vue de réaliser la commande alternée successive des régulateurs à thyristor placés en aval des convertisseurs numérique- analogique, relatifs à l'amenée d'air -et de gaz concernant la face supérieure de la bande de papier et des régulateurs à thyristor placés en aval des convertisseurs numérique-analogique et relatifs à l'amenée d'air et de gaz concernant la face inférieure de la bande de papier, ceci en fonction d'un signal partant du composant multiplex et concernant la bande de papier correspondant au signal d'entrée caractérisant le degré de couverture de la surface, et que les signaux de sortie de l'unité de commande servent à la commande des entraînements de réglage placés en aval des régulateurs à thyristor et réalisés sous la forme d'organes et servent à la commande des régulateurs de pression de gaz destinés à solliciter le brûleur à gaz avec le mélange air-gaz nécessaire, un entraînement de réglage étant chaque fois associé aux régulateurs à thyristor et un régulateur de pression de gaz étant chaque fois associé aux régulateurs à thyristor. Il est également approprié que l'unité de commande comporte un convertisseur numérique- analogique disposé en vue de la conversion en signaux analogiques des signaux de sortie numériques du dispositif d'introduction des données, représentatifs du degré de couverture de surface de chacune des faces supérieure et inférieure de la bande de papier imprimée, que deux éléments correcteurs non linéaires placés en aval du convertisseur numérique analogique et servant chacun à déterminer, en fonction de la relation existant entre température de séchage et degré de couverture de surface, la proportion en air et en gaz du mélange air-gaz nécessaire au séchage, un amplificateur étant placés en aval de ceux-ci et deux circuits à porte en aval de chaque amplificateur, un circuit à porte étant associé à la face supérieure de la bande de papier et un circuit à porte étant associé -à la face inférieure de la bande de papier, et que les deux circuits à porte associés à l'amenée d'air et de gaz de la face supérieure de la bande de papier et les deux circuits à porte associés à l'amenée d'air et de gaz de la face inférieure de la bande de papier soient chacun reliés à une sortie du composant multiplex qui est placé en aval du dispositif d'introduction des données, en vue de réaliser la commande alternée successive des circuits à porte placés en aval des amplificateurs, en fonction d'un signal provenant du composant multiplex, concernant la face de papier concernée par le signal d'entrée de degré de couverture de la surface, et que les signaux de sortie de l'unité de commande servent à commander les ventilateurs réglables placés en aval des circuits à porte et réalisés sous la forme d'organes de réglage, et à commander les régulateurs de pression de gaz destinés à solliciter le brûleur à gaz avec le mélange air gaz nécessaire, un ventilateur réglable étant associé à chacun des deux circuits à porte et un régulateur de pression de gaz étant associés à chacun des deux circuits à porte. Il est également avantageux que l'unité de commande soit réalisée sous la forme d'un micro- ordinateur à tableau d'affichage et d.'un clavier d'introduction des données. Les avantages particuliers du nouveau dispositif de séchage consistent en ce que lors de la détermination de l'amenée de gaz et d'air en fonction de la dépendance entre température et séchage et proportion de surface imprimée de la face supérieure et inférieure de la bande de papier, on élimine au moyen de l'unité de commande revendiquée l'estimation subjective effectuée par le personnel de service en vue de déterminer ces valeurs, ce qui permet de réaliser une estimation sensiblement plus exacte de l'amenée de gaz et d'air nécessaire au séchage, de sorte qu'est obtenue une réduction sensible de la consommation d'énergie pour une sécurité de fonctionnement accrue du sécheur. * L'invention est expliquée ci-dessous plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation et représentée schématiquement dans le dessin annexé. Le sécheur 1 se compose d'une chambre de sécheur supérieure 2 et d'une chambre de sécheur inférieure 3, chacune équipée d'un brûleur à gaz 4. La commande de l'amenée de gaz et d'air nécessaire à la production de l'air chaud à l'aide du brûleur à gaz 4 est réalisée, indépendamment l'une de l'autre, pour la chambre de sécheur supérieure 2 et la chambre de sécheur inférieure 3, mais toutefois selon une dépendance fonctionnelle entre la température de séchage et le degré de couverture de la surface, pour la face supérieure et la face inférieure de la bande de papier imprimée, en vue de leur sollicitation par de l'air chaud, par l'intermédiaire d'une unité de commande 5 disposée à l'extérieur du sécheur 1. La quantité de chaleur Q à fournir pour obtenir la température de séchage nécessaire est alors déterminée par le quotient entre le produit du coefficient de transfert de chaleur a, qui caractérisé le transfert de chaleur de l'air à la bande de papier ou'de l'air à l'encre, du diamètre d du cylindre d'impression, de la vitesse de rotation n du cylindre d'impression, de la largeur b de la bande de papier, È, de la différence de température entre température d'air ambiant tl et température de la bande papier t2, ainsi que du facteur de conversion par la quotient caractérisé par le degré global de couverture de surface Fm, ce qui donne la relation: d e n b 100 (tl - t2) Q =" Fm Les valeurs du degré de couverture de la surface sont obtenues par un appareil de mesure sur modèle, mises en mémoire sur un support de données et amenées à l'unité de commande 5 par l'intermédiaire d'un dispositif 6 d'introduction de données. Les signaux de sortie numériques du dispositif 6 d'introduction de données sont simultanément présents sur le composant EPROM 7 qui détermine la proportion en air, en fonction d'une dépendance fonctionnelle entre température de séchage prédéterminée et degré de couverture de la surface, et présents sur le composant EPROM 8 qui détermine la proportion en gaz du mélange air/gaz nécessaire au séchage, ceci en fonction d'une dépendance fonctionnelle entre température de séchage prédéterminée et degré de couverture de la surface, le convertisseur numérique-analogique 9 étant disposé en aval du composant EPROM 7, convertisseur relié aux deux régulateurs à thyristor 11, 12, le régulateur à thyristor 11 étant associé à la face supérieure de la bande de papier et le régulateur 12 étant associé à la face inférieure de la bande de papier et le convertisseur numérique-analogique 10 étant disposé en aval du composant EPROM 8, convertisseur relié aux deux régulateurs à thyristor 13, 14, le régulateur à thyristor 13 étant associé à la face supérieure de la bande de papier et le régulateur 14 étant associé à la face inférieure de la bande de papier, et un entraînement de réglage 16, 17 destiné à l'amenée d'air étant relié à chacun des régulateurs à thyristor 11, 12, et un régulateur de pression de gaz 18, 19 destiné à l'amenée de gaz étant relié à chacun des régulateurs à thyristor 13, 14, les entraînements de réglage 16, 17 et les régulateurs de pression de gaz 18, 19 étant disposés à l'extérieur de l'unité de commande 5. En fonction d'un signal mis en mémoire sur le support de données, amené à un composant multiplex par l'unité 6 d'introduction de données et délivré par ce dernier, signal relatif à la face de la bande de papier concernée par le signal d'introduction de degré de couverture de la surface, appliqué successivement et alternativement aux convertisseurs numériqueanalogique 9, 10 servant à la conversion des signaux d'entrée numériques en signaux de sortie analogiques, on commande par l'intermédiaire de ceux- ci les régulateurs à thyristor 11, 12, 13, 14 respectifs, à l'aide des signaux de sortie desquels sont actionnés les entraînements de réglage 16, 17 disposés en aval des régulateurs à thyristor 11, 12,- 13, 14 et les régulateurs de pression de gaz 18, 19, ce qui permet de réaliser l'amenée en gaz et en air au brûleur à gaz 4 qui est équipé de manière connue d'un allumage 20 et d'un contrôle d'allumage 21. RE V E N D I C A T I ONS S 1>) Dispositif de commande de sécheurs placés sur des machines d'imprimerie à rotation de rouleaux en vue d'un traitement thermique des bandes de produit pourvues au choix d'une impression recto ou recto et verso, sécheurs équipés de brûleurs à gaz, caractérisé en ce qu'une unité de commande (5) déterminant l'amenée d'air et de gaz nécessaire en fonction de la dépendance fonctionnelle entre température de séchage et degré de couverture de surface est placée en aval d'un dispositif d'introduction des données (6), dont les signaux de sortie sont représentatifs du degré de couverture de surface mesuré, unité (5) dont les sorties sont reliées aux organes de réglage servant à réaliser. l'amenée d'air et de gaz au brûleur à gaz (4). 2') Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité decommande (5) comporte deux composants EPROM (7, 8) disposés en vue de déterminer la proportion en air et en gaz du mélange air-gaz nécessaire au séchage à partir des signaux numériques du dispositif (6) d'introduction des données, signaux représentatifs du degré de couverture de la surface respectivement supérieure et inférieure de la bande de papier imprimée, en fonction d'une dépendance fonctionnelle entre température de séchage et degré de couverture de la surface, composants (7, 8) à l'aval de chacun desquels est disposé un conver- tisseur numérique-analogique (9, 10) convertissant les signaux numériques de sortie (7, 8) en signaux analo- giques et dont les sorties sont chacune reliées à deux - régulateurs à thyristor (11, 12, 13, 14) placés en aval et en ce que chaque convertisseur numérique- analogique (9, 10) est relié à une sortie d'un compo- sant multiplex (15) placé en aval du dispositif (6) d'introduction des données, en vue de réaliser la com- mande alternée successive des régulateurs à thyristor (11, 13) placés en aval des convertisseurs numérique- analogique (9, 10), relatifs à l'amer.ée d'air et de gaz concernant la face supérieure de la bande de papier et des régulateurs à thyristor (12, 14) placés en aval des convertisseurs numérique-analogique (9, ) et relatifs à l'amenée d'air et de gaz concernant la face inférieure de la bande de papier, ceci en fonction d'un signal partant du composant multiplex (15) et concernant la bande de papier correspondant au signal d'entrée caractérisant le degré de couverture de la surface, et en ce que les signaux de sortie de l'unité de commande (5) servent à la commande des entraînements de réglage (16, 17) placés en aval des régulateurs à thyristor (11, 12, 13, 14) et réalisés sous la forme d'organes de réglage et servent à la commande des régulateurs de pression de gaz (18, 19) destinés à solliciter le brûleur à gaz (4) avec le mélange air-gaz nécessaire, un entraînement de réglage (16, 17) étant chaque fois associé aux régulateurs à thyristor (11, 12) et un régulateur de pression de gaz (18, 19) étant chaque fois associé aux régulateurs à thyristor (13, 14). 3') Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de commande (.5) comporte un convertisseur numérique-analogique disposé en vue de la conversion en signaux analogiques des signaux de sorties numériques du dispositif (6) d'introduction des données, représentatifs du degré de couverture de surface de chacune des faces supérieure et inférieure de la bande de papier imprimée, deux éléments correcteurs non linéaires placés en aval du convertisseur numérique analogique et servant chacun à déterminer, en fonction de la relation existant entre Z640197 température de séchage et degré de couverture de surface, la proportion en air et en gaz du mélange air-gaz nécessaire au séchage, un amplificateur étant placés en aval de ceux-ci et deux circuits à porte en aval de chaque amplificateur, un circuit à porte étant associé à la face supérieure de la bande de papier et un circuit à porte étant associé à la face inférieure de la bande de papier, et en ce que les deux circuits à porte associés à l'amenée d'air et de gaz de la face supérieure de la bande de papier et les deux circuits à porte associés à l'amenée d'air et de gaz de la face inférieure de la bande de papier sont chacun reliés à une sortie du composant multiplex qui est placé en aval du dispositif (6) d'introduction des données, en vue de réaliser la commande alternée successive des circuits à porte placés en aval du composant multiplex, concernant la face de papier concernée par le signaI d'entrée de degré de couverture de la surface, et en ce que les signaux de sortie de l'unité de commande (5) servent à commander les ventilateurs réglables placés en aval des circuits à porte et réalisés sous la forme d'organes de réglage, et à commander les régulateurs de pression de gaz destinés à solliciter le brûleur à gaz (4) avec le mélange air- gaz nécessaire, un ventilateur réglable étant associé à chacun des deux circuits à porte et un régulateur de pression de gaz étant associés à chacun des deux circuits à porte. 4') Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de commande (5) est réalisée sous la forme d'un micro-ordinateur à tableau d'affichage et d'un clavier d'introduction des données.