Brevet FR2661132A1 — publié le 19911025

" Dispositif de contrôle pneumatique pour machines à imprimer, de la présence de feuilles et d'arrêt de la machine par manque de feuille." La présente invention concerne un dispositif de contrôle pneumatique pour des machines à imprimer, servant à déterminer la présence de feuilles sur les cylindres d'amenée de feuilles pour arrêter la machine en cas d'absence de feuilles. De telles installations ou dispositifs servent notamment dans des machines à imprimer dans lesquelles la feuille est retournée pour le contrôle selon le principe du retournement du bord arrière pour l'impression de finition et de reproduction, pour vérifier que la feuille se trouve sur le cylindre d'alimentation de feuilles. Selon le document DD 212 024, le contrôle se fait à l'aide d'un dispositif d'émission et de réception fixé chaque fois sur des parois opposées de la machine. Comme moyen séparant l'émetteur et le récepteur, on peut utiliser de la lumière, un faisceau laser ou les ultrasons et le faisceau de mesure est incliné de 10 à 40 degrés par rapport à l'axe des cylindres. Le contrôle de passage de feuilles se fait en ce que le faisceau de mesure émis par le dispositif émetteur traverse en biais la feuille guidée correctement et arrive avec une intensité réduite sur le dispositif récepteur, de sorte qu'aucun signal n'est transmis pour l'exécution d'autres ordres.Si la feuille n'est pas détectée au moment du transfert, le faisceau de mesure arrive avec toute son intensité sur le dispositif récepteur puisqu'il n'a pas eu à traverser de feuille et un signal est émis pour exécuter d'autres ordres comme par exemple l'arrêt de l'impression, la réduction de la vitesse de fonctionnement de la machine ou l'arrêt de la machine. L'inconvénient de cette installation est que la qualité du papier comme par exemple la perméabilité, ses caractéristiques de surface, ou autres rendent le réglage très difficile et long. Un autre inconvénient est que l'installation ne fonctionne en toute sécurité que jusqu'à un format minimum, déterminé. Dans le cas d'un format plus petit, il n'y a plus la coupure souhaitée du dispositif de réception et l'installation ne répond plus. Un autre inconvénient réside dans la très grande sensibilité de l'installation sous l'effet de ltencrassage. Le document DE-AS 26 21 289 décrit un dispositif d'interrogation de feuilles dans lequel la feuille qui se trouve sur le cylindre de retournement de feuilles est saisie par son bord arrière grâce à une rangée de dispositifs d'aspiration. En cas de recouvrement seulement partiel des organes d'aspiration disposés suivant une ligne transversale, il y a passage d'air et un dispositif de contrôle de pression commande l'arrêt de la machine ou l'arrêt de l'impression. Un inconvénient grave de cette solution est que le contrôle des organes d'aspiration nécessaires au retournement des feuilles repose sur la dépression dans la conduite d'alimentation en air. En cas de dimensionnement optimum de l'ensemble de l'installation pneumatique de commande des organes d'aspiration, la dépression dans la conduite d'alimentation des organes d'aspiration ne se modifie que faiblement en cas d'incident et l'ensemble est très inerte. Or comme avant tout pour des vitesses de rotation élevées, on ne dispose que de temps de mesure très courts pour contrôler les feuilles, cette installation fonctionne de manière défectueuse. La présente invention a pour but de créer un dispositif de contrôle pneumatique pour machines d'impression, dont la construction soit simple et qui puisse s'utiliser pour toutes les matières à imprimer et tous les formats de feuilles. La présente invention a pour but de développer une installation de contrôle pneumatique pour machines à imprimer permettant de signaler à temps et de manière certaine des feuilles alimentées de manière défectueuse, même aux vitesses de rotation les plus élevées des machines à imprimer. A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type ci-dessus, caractérisé en ce que le système des organes d'aspiration est équipé d'un anémomètre comprenant un capteur d'écoulement et une ligne de transmission de signaux analogiques ainsi qu'un circuit d'exploitation. Le capteur d'écoulement est placé dans la conduite d'aspiration. Le capteur d'écoulement se compose d'un fil chauffé et d'une gaine de protection; il est relié à un circuit d'exploitation par une ligne de transmission de signaux analogiques. L'installation de contrôle est d'une construction simple et son fonctionnement est fiable. Elle se réalise avec des moyens réduits. En outre, cette installation ne nécessite aucun moyen de contrôle et de mesure complémentaire dans le système rotatif et peut s'utiliser pour le traitement de tous les matériaux à imprimer. Comme on utilise la veine d'air pour le contrôle, l'installation est très rapide et fiable même aux vitesses de rotation les plus élevées. Il s'est avéré comme particulièrement avantageux que le débit volumique dans la conduite d'aspiration vers le cylindre de guidage des feuilles soit détecté selon les techniques de métrologie et soit exploité par un circuit électronique approprié. En cas de passages corrects des feuilles, la conduite d'aspiration n'est traversée que par un faible débit massique d'air, car les éléments de guidage pneumatiques des feuilles sont fermés par les feuilles en interdisant l'écoulement de l'air.Si en cas d'incidents, une feuille est perdue ou est légèrement décalée sur le système des organes d'aspiration, l'air peut passer sans difficulté à travers les éléments d'aspiration et s'écouler dans la conduite d'aspiration ; cet écoulement est détecté et exploité par l'installation de mesure. Il en résulte un ordre d'arrêt destiné à la machine. Le contrôle du débit volumique dans la conduite d'air d'aspiration est avantageux par rapport au contrôle de la dépression au même endroit, car la première solution dépend directement de l'état d'ouverture des éléments d'aspiration alors que la dépression dépend dans une large mesure de l'ensemble du circuit pneumatique y compris le générateur de dépression. Il en résulte ainsi une variation importante exploitable des signaux de mesure en cas d'incidents et de l'installation de contrôle qui devient rapide et sensible. Par analogie avec un circuit électrique, il est avantageux de comparer la dépression à une tension d'alimentation et le débit volumique à une intensité de courant électrique. Lorsqu'on branche l'utilisateur, le courant électrique varie en premier lieu alors que la tension d'alimentation ne varie que très légèrement. En outre, cela se traduit de manière avantageuse en ce que dans le vide, la mobilité des molécules de gaz est plus grande, c'est-à-dire le frottement des molécules est plus faible, ce qui se traduit par un temps de réponse court pour le débit volumique. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'une machine d'impression avec un cylindre d'alimentation de feuilles. - la figure 2 est un schéma-bloc de l'ensemble de l'installation de mesure. - la figure 3 montre un capteur d'écoulement (détail x à la figure 1). - la figure 4 montre le circuit d'exploitation du capteur d'écoulement. - la figure 5 montre la logique de masquage. La figure 1 montre schématiquement un mécanisme d'impression 21 d'une machine à imprimer. La figure montre le cylindre d'impression 22, le blanchet 23 et le cylindre porte-plaques 24. Le cylindre d'impression 22 est suivi du cylindre de guidage de feuilles 25 constituant le cylindre d'inversion. Le cylindre de guidage de feuilles 25 correspond à une construction connue comme celle décrite par exemple dans le brevet DD 54 703 ; il est équipé d'un système d'aspiration 26 et d'un système de prise 27. Le système d'aspiration 26 ou système des organes d'aspiration est relié par l'intermédiaire d'une soupape non représentée qui se trouve à l'intérieur du cylindre de guidage de feuilles 25 et par un tuyau de raccordement 29 à un générateur de dépression 30 (compresseur à vide). Dans la conduite 29, on contrôle pour l'impression de finition ou la reproduction, si la feuille 28 et appliquée contre le système d'aspiration 26 en utilisant des moyens électropneumatiques. L'installation de contrôle est réalisée comme suit La conduite d'aspiration 29 (voir le détail à la figure 1) comporte un capteur d'écoulement 1. Le capteur d'écoulement 1 (voir la figure 2) se compose d'un-fil chaud 16 et d'une enveloppe protectrice 15; ce capteur est relié au circuit d'exploitation 2 par une ligne de signaux analogiques 7 ; le signal double du circuit d'exploitation est transmis par la ligne de sortie de signaux 8 à l'entrée du circuit de masquage 3. Le capteur d'écoulement 1, le circuit d'exploitation 2 et la ligne de signaux analogiques 7 forment un anémomètre 1, 7, 2. Un capteur d'angle de rotation 5, de préférence un capteur incrémental rotatif est relié par le bus d'angle de rotation 11 au générateur central de cadence ou d'horloge 4 dont la sortie agit également sur le circuit de masquage 3. La sortie du circuit de masquage 3 représentée par le signal d'erreur 12 est reliée à une entrée du système de commande 6 subordonné. Les signaux de commande de procédé 13 représentent les sorties du système de commande subordonnées 6 agissant sur les organes de réglage numériques non décrits de la machine à imprimer. Le capteur d'écoulement 1 se compose d'un fil chauffant 16 et d'une enveloppe protectrice 15 entourant le fil chauffant 16 ; cette enveloppe protectrice comporte de petites ouvertures Le fil chauffant 16 est relié à la ligne de signaux analogiques 7. Le capteur d'écoulement 1 est réalisé solidairement sous la forme d'une pièce en té 14 faisant partie de la conduite d'aspiration 29 allant au générateur de dépression 30. Le circuit d'exploitation est représenté à la figure 2. Le fil chauffant 16 est relié à l'entrée du circuit d'exploitation 2 par la ligne de transmission de signaux analogiques 7, et l'ensemble forme un anénomètree 1, 7, 2. Le fil chauffant 16 constitue un montage en pont avec les résistances 35, 36, 37, et la tension prise sur le diagnostic est appliquée aux entrées d'un amplificateur opérationnel 38. Cet amplificateur opérationnel 38 fonctionne comme un amplificateur différentiel. Sa sortie commande le transistor de puissance 39 et en, même temps le second amplificateur opérationnel 43 fonctionnant comme également comme amplificateur différentiel. L'entrée inversée de l'amplificateur opérationnel 43 est attaquée directement par la résistance 40 et l'entrée non inversée de l'amplificateur opérationnel 43 est attaquée avec temporisation par l'intermédiaire RC (circuit- combinaison résistance - capacité) 41, 42. La sortie de l'amplificateur opérationnel 43 commande le commutateur à seuil 44 relié à la ligne de transmission ;8 du signal de sortie. La ligne de transmission 8 du signal de sortie est en outre reliée à la première entrée de la porte ET 18 dont la deuxième porte reçoit la cadence 9. La sortie de cette porte ET 18 représente le signal d'erreur 12. L'installation de contrôle décrite ci-dessus fonctionne comme suit Pour l'impression nette et la reproduction la feuille 28 imprimée dans le poste d'impression 21 est transférée par le point de contact entre le cylindre d'impression 22 et le cylindre de guidage de feuilles 25 pour être évacuée et être prise au niveau de son bord arrière comme cela est connu, par le système d'aspiration 26. En même temps, le système d'aspiration 26 contrôle la présence de la feuille de la manière suivante. Le détecteur d'écoulement 1 intégré à la conduite d'aspiration 29 entre le générateur d'impression 30 et le cylindre de guidage de feuilles 25, de préférence à l'extérieur de la machine à imprimer, fournit en cas de défauts (absence de la feuille 28 ou feuille perdue) un signal de mesure sur la ligne de signaux analogiques 7 : ce signal est traité de manière appropriée par le circuit de traitement 2 pour être appliqué par la ligne de sortie de signaux 8 à l'entrée statistique du circuit de marquage 3. Le générateur central de cadence 4 et le capteur d'angle de rotation 5 génèrent lorsque la machine à imprimer fonctionne, la cadence 9 pour chaque rotation d'un axe phonique (ETW). La liaison entre le générateur de cadence 4 et le capteur d'angle de rotation 5 est connue et est par exemple décrite de manière explicite dans le document DD228 700. La cadence 9 se situe selon la technique des machines, directement avant la zone d'attaque de l'organe de préhension du cylindre de guidage de feuilles 25 c'est-à-dire à la zone d'aspiration. De cette manière, la cadence 9 assure la corrélation avec l'instant de faible écoulement ou d'absence d'écoulement dans la conduite d'aspiration 29 du générateur de dépression 30 (à la condition que la trajectoire des feuilles soit correcte).Mais si à l'instant de la cadence, la ligne de transmission du signal de sortie 8 devait signaler un écoulement important, alors l'installation génère un signal de défaut 12 et le transmet à un système de commande subordonné 6 pour être combiné à d'autres caractéristiques d'état de la machine (par exemple la circulation des feuilles, les feuilles prévues sur le mécanisme de transfert). La dépression créée par le générateur de dépression 30 engendre en l'absence de feuilles, un écoulement d'air dans l'élément T 14 allant de T vers B et qui refroidit le fil chauffant 16 préchauffé électriquement du détecteur d'écoulement 1. Comme il s'agit d'un montage du fil chauffant 16 à résistance négative, le refroidissement se traduit par une variation de résistance. La valeur de la résistance du fil chauffant 16 se comporte proportionnellement à sa température et celle-ci dépend en première approximation de l'importance du débit volumique. La variation de résistance est traitée dans le circuit d'exploitation 2 en aval. Les conditions pour un fonctionnement correct de l'installation décrite sont que du fait du courant électrique traverse le fil chauffant 16 dont la température se situe de manière significative au-dessus de la température ambiante. Pour des dimensions géométriques faibles du fil chauffant 16, on arrive à une constante de temps réduite de la variation de résistance. Le pont se composant du fil chauffant 16 et des résistances 35, 36, 37 est accordé pour qu'en l'absence de courant d'air, il n'y ait qu'une très faible tension aux bornes de la diagonale. La tension de sortie de l'amplificateur opérationnel 38 qui commande le transistor de puissance 39 est à un niveau relativement faible. Dès d'un courant d'air arrive sur le fil chauffant 16 et refroidi celui-ci, le pont est désaccordé et l'entrée d'inversion reçoit un potentiel plus faible que l'entrée non inversée. Du fait du coefficient de l'amplification important de l'amplificateur opérationnel 38, cela se traduit par une augmentation immédiate et brutale de la tension de sortie. La tension de fonctionnement du pont augmente dans la même mesure par l'intermédiaire du transistor de puissance 39 et ainsi le courant électrique augmente. Ce courant électrique plus important provoque un nouveau réchauffement électrique du fil chauffant 16 jusqu'à la température d'origine et cela rétablit la valeur d'origine de la résistance. Cela régénère l'état de départ du pont pratiquement non désaccordé. Par ce circuit de régulation, la tension de fonctionnement du pont se comporte proportionnellement au débit volumique d'air dans le capteur d'écoulement 1. Le circuit de régulation ne permet qu'une très faible variation de température du fil chauffant 16 et ainsi sa constante de température diminue de manière importante et le temps total de réaction de l'anémomètre 1, 7, 2 devient très faible, ce qui assure également un fonctionnement certain même aux vitesses de travail les plus élevées de la machine. L'entrée non inversée de l'amplificateur opérationnel 43 reçoit une tension du fait de la constante de temps de l'élément RC 41, 42 qui représente le courant volumique moyen. L'entrée non inversée reçoit la valeur instantanée de la tension de régulation. En fonctionnement stationnaire, les deux tensions sont identiques et la tension de sortie de l'amplificateur opérationnel 43 est pratiquement égale à 0 volt. En cas d'augmentation brusque du courant d'air dans le capteur d'écoulement 2 à cause de l'absence d'une feuille 28, le potentiel appliqué à l'entrée inversée de l'amplificateur opérationnel 43 augmente simultanément, si bien que sa sortie commande dans la direction négative. Cet état dépend de la durée de l'écoulement ainsi que de la constance de temps de l'élément RC 41, 42. Cette constante de temps est adaptée à la durée d'écoulement maximale théorique possible. La tension de sortie négative de l'amplificateur opérationnel 43 met en oeuvre le commutateur à seuil 44, si bien que l'incident apparait sur la ligne de transmission 8 du signal de sortie. Le circuit aboutit à un point de fonctionnement courant pour l'amplificateur opérationnel 44 avec l'avantage d'une adaptation automatique à la dispersion statistique (par exemple du capteur d'écoulement 1) ainsi qu'aux conditions de fonctionnement telles que la vitesse de rotation, le matériau à imprimer et autres. Le signal de sortie double fourni par le circuit d'exploitation 20 à la ligne de transmission 8 arrive à la première entrée de la porte ET 18 dont la sortie n'est active que si la cadence 9 est appliquée simultanément à la deuxième entrée. Le signal de cadence 9 masque ainsi la ligne de transmission 8 des signaux. REVENDICATIONS 1") Installation de contrôle pneumatique de machines à imprimer qui peut être utilisée au choix pour l'impression finale ou l'impression finale et la reproduction, installation qui contrôle la présence d'une feuille au cours de l'impression, en dehors du cylindre d'alimentation des feuilles par un système d'aspiration relié par une conduite d'aspiration à un générateur de dépression et arrête la machine lorsque la feuille fait défaut, installation caractérisée en ce que la conduite d'aspiration (29) du système d'aspiration (26) comporte un capteur d'écoulement (19) relié à un circuit d'exploitation (2), ce capteur se composant d'un fil chauffant (16) entouré d'une enveloppe protectrice (15) 2") Installation de contrôle pneumatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le capteur d'écoulement (1) et le circuit d'exploitation (2) en aval forment un anémomètre (1, 7, 2). 3") Installation de contrôle pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, caractérisée en ce que le capteur d'écoulement (1) est associé à un circuit d'exploitation (2) par une ligne de transmission du signal analogique (7). 4") Installation de contrôle pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 et 4, caractérisée en ce que le circuit d'exploitation (2) comporte un amplificateur différentiel (43) dont le montage avec un élément RC (41, 42) assure une adaptation automatique aux différentes conditions de fonctionnement.