Brevet FR2669419A1 — publié le 19920522

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA DETERMINATION DU VOLUME EFFECTIF DE LA RUGOSITE DIUNE UNITE DE SURFACE D'UN OBJET La présente invention est relative, dans le domaine des machines å imprimer rotatives, a la mesure et au contrôle de la quantité d'encre transférée par le cylindre encreur au cylindre porte-cliché, et plus particulièrement pour un cylindre encreur tramé. On connaît des dispositifs optiques utilisant une source lumineuse et des cellules photoélectriques permettant de mesurer l'épaisseur du film d'encre transféré. Les exposés EP 0 186 620 et FR 2 315 391 présentent des dispositifs utilisant la réflexion de la lumière sur le cylindre encreur. Les dispositifs décrits dans les exposés EP 0 135 700 et FR 2 369 540 mesurent le degré d'opacité de l'encre par un rayon lumineux traversant le film. Toutefois, on utilise de plus en plus fréquemment des cylindres encreurs revêtus d'une couche dure en chrome ou céramique dans laquelle on grave une trame de cavités appelées aussi alvéoles ou cellules. On parle dans ce cas de cylindre tramé ou anilox. La quantité d'encre transférée par unité de surface de ces cylindres dépend alors essentiellement des caractéristiques des cellules formes et volumes, en liaison avec les caractéristiques de l'encre utilisée dont l'excédent est normalement raclé. Les dipositifs optiques cités précédemment de contrôle par la mesure de l'épaisseur du film d'encre deviennent alors inadéquats. Le but de la présente invention est un procédé et un dispositif pour la détermination du volume effectif des cellules par unité de surface d'un cylindre tramé pour la prévision des performances en matière de transfert d'encre ; et de manière plus générale, le but est un procédé et un dispositif pour la détermination du volume par unité de surface de toute rugosité a la surface d'un objet, laquelle grandeur sera désignée par V dans la suite de l'exposé. Une telle détermination peut être utile pour confirmer les caractéristiques d'un cylindre neuf, mais sera plutôt utilisée pour surveiller le taux d'encrassage progressif des cellules jusqu'a décision d'une opération de nettoyage conséquente impliquant l'emploi de produits nettoyants puissants, voire la dépose du cylindre. Bien évidemment, cette détermination doit être non destructive, et il n'est donc pas envisageable d'effectuer la prise d'un échantillon du revêtement du cylindre pour examen au microscope électronique. Une telle détermination du volume alvéolaire doit d'abord être fiable, c'est-å-dire précise et répétitive. Cette détermination doit de plus être simple å effectuer, même par une personnne peu qualifiée, et ne pas impliquer un dispositif et des produits trop onéreux. Ces buts sont réalisés grâce a un procédé de détermination du volume effectif de la rugosité par unité de surface V d'un objet comprenant les étapes suivantes - remplir exactement a ras-bord la rugosité appartenant a une surface (S) prédéterminée de l'objet avec une encre de caractéristiques connues, - récupérer dans un récipient l'encre de la rugosité appartenant uniquement a la surface (S) prédéterminée par un lavage avec un diluant incolore, - compléter la dilution de l'encre récupérée par l'adjonction de diluant incolore jusqu'a un volume (B) prédéterminé dans le récipient, - mesurer l'absorption de l'encre diluée avec un colorimètre permettant de déduire la concentration de colorant dans l'encre diluée puis le volume de la rugosité par unité de surface V de l'objet. Avantageusement, on remplit d'abord la rugosité appartenant b une large surface de l'objet avec une encre de caractéristiques connues, puis on isole sur cette surface encrée de l'objet une surface prédéterminée plus petite. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé peut avantageusement comprendre un cache ajouré appliqué fermement contre la surface de l'objet pour définir une surface prédéterminée. Ce cache pourra être en matière plastique inerte au diluant de lavage utilisé de telle sorte que ce diluant ne puisse agir que dans la rugosité dont on cherche a évaluer le volume dans un premier temps. Le dispositif, lorsque appliqué a la détermination du volume effectif des cellules par unité de surface d'un cylindre tramé, peut également comprendre avantageusement un entonnoir dont une partie de la périphérie supérieure est rectiligne, cette partie étant appliquée a l'horizontale contre le cylindre sous la surface prédéterminée dont on veut déterminer le volume des cellules. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé appliqué a la détermination du volume effectif des cellules par unité de surface d'un cylindre tramé peut se présenter sous la forme d'un ensemble comprenant dans un même emballage - une bouteille contenant de l'encre de caractéristiques connues, - une bouteille contenant un diluant incolore de l'encre, - un cache ajouré permettant d'isoler une surface prédéterminée sur la surface du cylindre, - un récipient gradué pour recueillir l'encre lavée avec le diluant, - un entonnoir dont une partie de la périphérie supérieure est rectiligne pour faciliter la récupération dans le récipient de l'encre lavée, et - un colorimètre pour la mesure de l'absorption de l'encre diluée. L'invention sera mieux comprise d l'étude d'un mode détermination du volume effectif des cellules par unité de surface d'un cylindre tramé pris å titre d'exemple nullement limitatif, étant bien entendu que ce procédé et dispositif peut également être appliqué avec peu de modifications a la mesure de la rugosité sur tout autre objet. Ce dispositif selon l'invention est illustré schématiquement sur la figure unique annexée. Sur cette figure est illustrée une portion de cylindre tramé 5 comportant donc sur sa surface un réseau de cellules 10. Les cellules peuvent être découpées par une trame comprenant 35 å 220 lignes au centimètre, ces lignes étant inclinées b 30 ou 45 degrés ou étant orthogonales entre elles. Vue en coupe transversale, la section de ces cellules peut avoir une forme en V et avoir une profondeur comprise entre 3 et 50 microns. Tel qu'illustré, l'ensemble pour la détermination du volume effectif (V) des cellules 10 appartenant a une unité de surface (S) du cylindre tramé 5 comprend - une bouteille 15 contenant de l'encre 12 dont on connaît au moins la proportion de colorant (p = masse==lO=nt / masse.nc=.) ainsi que la densité (d = masseenc=e / volumeencre en g/l), - une bouteille 35 de diluant incolore par rapport å de l'encre 12 - une raclette 14 normalement tenue a la main et permettant de faire pénétrer l'encre 12 dans les cellules 10 et de racler l'excédent, - un cache 20 souple applicable sur la surface du cylindre 5 et permettant de délimiter physiquement une surface prédéterminée S, - un entonnoir 30 dont une partie 32 de sa périphérie est rectiligne afin de pouvoir être appliquée a l'horizontale contre le cylindre sous le cache 20 tel qu'illustré sur la figure, - un récipient gradué 40 dont l'une des graduations permet de définir un volume important prédéterminé B, et enfin - un colorimètre dont seul le tube d'essai 45 a été illustré et qui permet d'évaluer une concentration de colorant c en gramme de colorant par litre de solution par la mesure de l'absorption A de cette solution donnée par la loi de Beer et Lambert A = k x c où c est la concentration du colorant dans le ballon jaugé, et k une constante qui dépend de la longueur d'onde de la lumière utilisée, de la longueur du trajet optique dans la cuve de mesure, et du colorant. On peut connaître facilement k par la mesure de l'absorption Ao d'une solution de concentration connue c0 : k=Ao/cO. Cet ensemble peut être complété par un rouleau presseur pour appliquer correctement le cache PVC contre le cylindre. A titre nullement limitatif, l'encre 12 peut être constituée d'un mélange de 20 parties pondérales de bleu de méthylène dans 80 parties pondérales de glycérine. Le diluant alors utilisé est de l'eau incolore. Le récipient 40 peut être un ballon jaugé a 50 ou 100 millilitres et la surface S définie par le cache 20 peut être de l'ordre de 2,5 centimètres carrés. Avantageusement, la bouteille d'encre 15 et la bouteille de diluant 35 sont en plastique et munies de becs verseurs a angle obtu permettant de contrôler par simple pression la quantité de liquide utilisée. Le procédé de détermination commence par la dépose sur le cylindre a l'aide de la bouteille 15 d'une ligne d'encre parallèlement a l'axe du cylindre et d'environ 25 millimètres de long. Puis on racle cette ligne vers le bas au moyen de la raclette 14 pour bien faire pénétrer l'encre dans les alvéoles et racler l'excédent supérieur dont on nettoie l'excès sur la raclette au moyen d'un papier absorbant ou d'un chiffon. Cette opération de raclage étant importante, il convient de la répéter au moins une douzaine de fois. Ces cellules sont alors considérées comme remplies exactement a ras-bord. Le cache 20 est ensuite appliqué sur la zone encrée de façon b ce que l'ajour corresponde a une zone d'encrage bien lisse, brillante et régulière. Cet ajour étant de préférence en un matériau plastique flexible, il est évident que celui-ci doit être appliqué sans pli : par exemple en l'approchant du cylindre légèrement plié par le milieu puis en appliquant les bords supérieurs et inférieurs b l'aide d'un applicateur. En pressant avec l'applicateur sur le cache, on cherche également a chasser autant que possible l'encre des cellules couvertes voisines de la surface S afin de limiter autant que possible l'influence de ces cellules cachées. Ce cache 20 est alors fixé au cylindre par exemple avec une bande adhésive. En alternative, ce cache peut être prévu d'origine avec une face interne autocollante. On fixe ensuite sur le cache 20 sensiblement a l'horizontale et sous la surface S la partie rectiligne 32 de l'entonnoir 30 au moyen d'une bande adhésive. On maintient a la main, ou on installe solidement, le récipient 40 sous l'entonnoir 30. On peut alors, en giclant du diluant au moyen de la bouteille 35, laver complètement l'encre présente sur la surface S. Cette encre lavée est récupérée par l'entonnoir 30 pour être recueillie dans le récipient 40. Le diluant initialement incolore devient teinté par la présence du colorant de l'encre. Il est primordial, dans cette étape, de s'abstenir d'employer une brosse pour parfaire le lavage car ceci fausserait l'estimation ultérieure. Une fois les cellules entièrement lavées, on peut retirer le récipient 40 que l'on complète avec du diluant jusqu'a la graduation caractérisant le volume B. Le mélange est alors un peu agité pour homogénéisation et un échantillon est versé dans le tube d'essai 45 du colorimètre pour mesure de l'absorption A du mélange par un colorimètre non représenté permettant de déduire la concentration c en colorant de l'encre dans le ballon. Selon Beer et Lambert, c = masseçOlO=,=t = A B k Mais le volume Vs de l'encre dans les alvéoles de la surface S est, par définition de la proportion de colorant de l'encre, Vs = massecolorant p or : massecoiorant = A x 8 k d'où : Vs = A x B x 1 k p Dans le cas du volume des alvéoles de la surface unité V, cette valeur est bien sûr S fois plus petite V=AxBx1x1 = KxA k p S Le volume des alvéoles par unité de surface V est proportionnel a l'absorption mesurée. Pour une meilleure précision, on répète cette détermination une dizaine de fois en des lieux différents du cylindre et on retient comme valeur finale la moyenne des résultats intermédiaires. Après de nombreux essais en atelier, on a constaté que ce mode de détermination permet une précision inférieure a 0,1 centimètre cube par mètre carré. De nombreuses améliorations peuvent être apportées a ce procédé et dispositif dans le cadre de cette invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de détermination du volume effectif de la rugosité (10) par unité de surface (V) d'un objet (5) caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - remplir exactement a ras-bord la rugosité (10) appartenant a la surface (S) prédéterminée de l'objet (5) avec une encre (12) de caractéristiques connues, - récupérer dans un récipient (40) l'encre de la rugosité appartenant uniquement b la surface (S) prédeterminée par lavage avec un diluant incolore - compléter la dilution de l'encre récupérée par adjonction de diluant incolore jusqu'a un volume (B) prédéterminé dans le récipient (40), - mesurer l'absorption de l'encre diluée avec un colorimètre permettant de déduire la concentration de colorant dans l'encre diluée puis le volume de la rugosité par unité de surface (V) de l'objet. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on remplit d'abord la rugosité appartenant a une large surface de l'objet (5) avec une encre (12) de caractéristiques connues, puis que l'on isole sur cette surface encrée de l'objet une surface (S) prédéterminée plus petite. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un cache ajouré (20) appliqué fermement contre la surface de l'objet (5) pour définir la surface prédéterminée (S). 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2 appliqué a la détermination du volume effectif des cellules (10) par unité de surface (V) d'un cylindre tramé (5), caractérisé en ce qu'il comprend un entonnoir (30) dont une partie (32) de la périphérie supérieure est rectiligne. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2 appliqué a la détermination du volume effectif des cellules (10) par unité de surface (V) d'un cylindre tramé (5), caractérisé en ce qu'il comprend - une bouteille (15) contenant de l'encre (12) de caractéristiques connues, - une bouteille (35) contenant un diluant incolore de l'encre, - un cache ajouré (20) permettant d'isoler une surface (S) prédéterminée sur la surface du cylindre (5), - un récipient gradué (40) pour recueillir l'encre lavée avec le diluant, - un entonnoir (30) dont une partie (32) de la périphérie supérieure est rectiligne pour faciliter la récupération dans le récipient de l'encre lavée, et - un colorimètre pour la mesure de l'absorption de l'encre diluée