Brevet FR2679170A1 — publié le 19930122

La présente invention concerne d'une manière générale les têtes d'impression pour machines à imprimer du genre comportant, d'une part, un barillet qui est monté rotatif autour d'un axe, et qui, parallèlement à cet axe, porte, régulièrement répartis circulairement autour de celui-ci, une pluralité de dispositifs de préhension aptes chacun à porter un objet à imprimer, et, d'autre part, à la périphérie de ce barillet, au moins un poste d'impression propre à intervenir sur un tel objet lors de son défilement à son droit. L'une des exigences à satisfaire dans la réalisation d'une tête d'impression de ce type tient dans la nécessité qu'il y a d'en obtenir une productivité maximale. Or, à ce jour, le poste d'impression étant fixe, la rotation du barillet doit se faire pas à pas, pour que ce poste d'impression puisse intervenir à chacun de ses arrêts. Il est très difficile, dans ces conditions, de dépasser des cadences de travail supérieures à 3000 ou 4000 coups par heure. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant d'accroître de manière très sensible cette cadence de travail et conduisant en outre à d'autres avantages. De manière plus précise, elle a pour objet une tête d'impression du genre concerné caractérisée en ce que le poste d'impression est porté par une poutre, qui, allongée transversalement par rapport à l'axe du barillet, est montée rotative par rapport à celui-ci, et à laquelle il est associé des moyens de commande propres à en assurer cycliquement un mouvement circulaire de va-et-vient autour de cet axe. Ainsi, le poste d'impression accompagne le barillet dans sa rotation à chaque impression d'un objet. Il en résulte que la rotation de ce barillet peut être continue. Dès lors, la cadence de travail peut atteindre 6000 coups par heure. En outre, il est avantageusement possible de disposer autour du barillet, sans augmentation notable de l'emprise au sol de l'ensemble, et au bénéfice, encore, de la productivité, plusieurs postes d'impression, tous commandés en synchronisme, notamment lorsque plusieurs impressions doivent être successivement appliquées aux objets concernés. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue générale en perspective d'une tête d'impression suivant l'invention; la figure 2 reprend, sensiblement, à échelle un peu supérieure, et après enlèvement de certains constituants, la partie de la figure 1 repérée par un encart II sur cette figure 1; la figure 3 reprend, elle aussi sensiblement, et à échelle légèrement supérieure, la partie de la figure 1 repérée par un encart III sur cette figure 1; la figure 4 est une vue en coupe transversale de la tête d'impression suivant l'invention, suivant sensiblement la ligne IV-IV de la figure 1; les figures 5, 6, 7, 8 reprennent, à échelle supérieure, les détails de la figure 4 repérés par des encarts V, VI, VII, VIII sur cette figure 4; la figure 9 est, à échelle supérieure, et après l'enlèvement de certains composants, une vue partielle en plan de la tête d'impression suivant l'invention, suivant la flèche IX de la figure 1. Globalement, et tel qu'illustré sur ces figures, la tête d'impression suivant l'invention comporte, d'une part, un barillet 10, qui est monté rotatif autour d'un axe A sur un bâti 11, figure 4, et qui, parallèlement à cet axe A, porte, régulièrement répartis circulairement autour de celui-ci, une pluralité de dispositifs de préhension 12 aptes chacun à porter un objet 14, tel que schématisé en traits interrompus pour l'un d'eux sur la figure 6, et, d'autre part, à la périphérie de ce barillet 10, et, suivant des dispositions décrites plus en détail ultérieurement, au moins un poste d'impression 15 propre à intervenir sur un tel objet 14 lors de son défilement à son droit. Le bâti il relevant de l'homme de l'art, il ne sera pas décrit ici. Seuls en seront incidemment mentionnés les éléments nécessaires à l'exposé de l'invention. Dans la forme de mise en oeuvre représentée, l'axe de rotation A du barillet 10 est vertical. En pratique, ce barillet 10 est desservi, d'une part, par un convoyeur général d'alimentation et d'évacuation, en bordure duquel la tête d'impression suivant l'invention est disposée latéralement, et, d'autre part, par deux dispositifs de transfert, l'un, d'alimentation, adapté à prélever sur le convoyeur général d'alimentation et d'évacuation les objets à imprimer et à les amener successivement à tour de rôle au droit des dispositifs de préhension 12, l'autre adapté à reprendre successivement à tour de rôle ces objets sur les dispositifs de préhension 12 une fois leur impression effectuée et à les ramener sur le convoyeur général d'alimentation et d'évacuation, l'ensemble constituant ainsi conjointement avec la tête d'impression une machine à imprimer. Le convoyeur général d'alimentation et d'évacuation et les dispositifs de transfert correspondants ne relevant pas de la présente invention et étant bien connus par eux-mêmes, ils ne seront pas décrits en détail ici. Seul apparaît, sur la figure 2, une vis d'Archimède 16, qui, appartenant au convoyeur général d'alimentation et d'évacuation, est adaptée à convenablement séparer les uns des autres les objets à imprimer au droit de la tête d'impression suivant l'invention, et, sur les figures 1 et 2, l'arbre 18 d'un des dispositifs de transfert et les pignons 19 assurant l'entraînement de l'un et l'autre de ceux-ci. Dans la forme de réalisation représentée, le barillet 10 comporte, à distance l'un de l'autre, et parallèlement l'un à l'autre, deux plateaux 20 P, 20 C, l'un supérieur, l'autre inférieur, entre lesquels s'étendent les dispositifs de préhension 12, et qui, l'un et l'autre de contour général circulaire, sont entretoises par un fût creux 22 constituant, autour de l'axe A, un premier tronçon de l'arbre 23 de ce barillet 10. Le deuxième tronçon de cet arbre 23 est constitué par un autre fût creux 24, qui, calé en rotation sur le plateau 20 C inférieur, s'étend en dessous de celui-ci, autour d'une colonnette 25 solidaire du bâti 11, et à la base duquel est calé en rotation un pignon 26. Dans la forme de réalisation représentée, les dispositifs de préhension 12 portés par le barillet 10 comportent chacun, en vis-à-vis, parallèlement à l'axe de rotation A de ce barillet 10, et de manière connue en soi, deux éléments 28 P, 28 C, qui sont l'un et l'autre montés rotatifs sur ce barillet 10, autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation A, et dont un au moins est mobile par rapport à l'autre parallèlement à cet axe de rotation A, pour saisie et maintien d'un objet 14 à imprimer. L'élément 28 P, dit ci-après par simple commodité élément pointe, est porté par le plateau 20 P supérieur, tandis que l'élément 28 C, dit ciaprès par simple commodité élément culot, est porté par le plateau 20 C inférieur. Ces éléments 28 P, 28 C ne relevant pas de la présente invention, ils ne seront pas décrits en détail ici. S'agissant de l'élément pointe 28 P, il suffira d'indiquer que, porté par une tige 30 montée coulissante sur le plateau 20 P supérieur parallèlement à l'axe de rotation A du barillet 10, il est soumis à un vérin à ressort 31 le sollicitant en permanence en direction de l'élément culot 28 C, et que, en coopération avec une came 32 portée par le bâti 11, un galet 33 calé sur la tige 30 est apte à en assurer l'écartement vis-à-vis de cet élément culot 28 C au droit des dispositifs de transfert intervenant entre le barillet 10 et le convoyeur général d'alimentation et d'évacuation. S'agissant de l'élément culot 28 C, il suffira, conjointement, d'indiquer, que, par un axe 35, se trouve calé en rotation sur lui, sous le plateau 20 C inférieur du barillet qui le porte, et pour des raisons qui apparaîtront ultérieurement, un galet 36. Sur la figure 2, le fût creux 22 constituant le premier tronçon de l'arbre 23 du barillet 10, le plateau 20 P supérieur de celui-ci, et les éléments pointes 28 P portés par le plateau P supérieur ont été supposés retirés. Suivant l'invention, le poste d'impression 15, pris dans son ensemble, est porté par une poutre 38, qui, allongée transversalement par rapport à l'axe de rotation A du barillet 10, est montée rotative par rapport à celui-ci, et à laquelle il est associé, suivant des dispositions décrites plus en détail ultérieurement, des moyens de commande 39 propres à en assurer cycliquement un mouvement circulaire de va-et-vient autour de cet axe de rotation A. En pratique, la poutre 38 s'étend en porte-à-faux à compter d'un moyeu 40, qui entoure librement l'arbre 23 du barillet 10, et, plus précisément, le fût creux 24 constituant le tronçon de cet arbre 23 situé sous le plateau 20 C inférieur de ce barillet 10, en étant séparé de ce fût creux 24 par des roulements, et sur lequel elle est calée en rotation; à son extrémité libre, elle porte, par au moins un galet 42, et en pratique par deux galets 42 disposés à distance l'un de l'autre, sur une longrine 43 solidaire du bâti 11. Dans la forme de réalisation représentée, la poutre 38 a un contour globalement rectangulaire, et elle est réalisée par mécano-soudage, en présentant toutes les entretoises et nervures de raidissement nécessaires à sa rigidité. Par une ouverture 44, de contour circulaire, elle est engagée sur le moyeu 40, en portant sur une bride 45 de celui- ci à laquelle elle est solidarisée par des vis 46, figures 4 et 5. Dans la forme de réalisation représentée, les moyens de commande 39 de cette poutre 38 comportent une came rotative 48 avec une piste circulaire 49 de laquelle est en prise un galet 50 monté rotatif sur cette poutre 38, à la surface inférieure de celle-ci, figures 1, 2 et 4. En pratique, la piste 49 de la came 48 est une piste double, et son axe de rotation s'étend verticalement, parallèlement à l'axe de rotation A du barillet 10. Sur son arbre 52 est calé un motoréducteur non représenté. En pratique, ce motoréducteur assure en continu l'entraînement de l'ensemble. En effet, sur l'arbre 52 est également calé un pignon 53, qui, par l'intermédiaire de deux pignons 54, 55 assurant un rapport de transmission approprié, engrène avec le pignon 26 sur lequel est calé l'arbre 23 du barillet 10. Ainsi, les moyens de commande 39 de la poutre 38 sont commandés en synchronisme avec ceux de ce barillet 10. Il en est de même pour les dispositifs de transfert intervenant entre le barillet 10 et le convoyeur général d'alimentation et d'évacuation, les pignons 19 de ces dispositifs de transfert engrenant avec le pignon 26 du barillet 10. Dans la forme de réalisation représentée, le poste d'impression 15 est un poste d'impression à écran de soie, à écran 57 et raclette 58, figures 4 et 6. Un tel poste d'impression à écran de soie ne relevant pas de la présente invention, il ne sera pas décrit en détail ici. Il suffira d'indiquer que, dans la forme de mise en oeuvre représentée, l'écran 57 est vertical, et que, à sa base, il est prévu une gouttière 59 pour recueillir l'encre que l'on déverse à sa partie supérieure - Sur les figures 1 et 2, l'écran 57 et la raclette 58 ont été supposés retirés. Suivant l'invention, le support porte-écran 60, c'est- à-dire le support portant l'écran 57, est monté mobile transversalement sur la poutre 38, tangentiellement par rapport au barillet 10, et il lui est associé des moyens de commande 62 propres à en assurer cycliquement un mouvement rectiligne de va-et-vient par rapport à cette poutre 38. En pratique, la poutre 38 porte, transversalement, une règle 64 avec laquelle le support porte-écran 60 est en prise par des galets 65 qui, à sa surface inférieure, sont montés rotatifs sur lui autour d'axes parallèles à l'axe de rotation A du barillet 10. Dans la forme de réalisation représentée, les moyens de commande 62 du support porte-écran 60 comportent, du côté de la poutre 38 opposé au barillet 10, un embiellage 66, avec une manivelle 67, qui est en pratique formée d'un plateau monté rotatif et portant en position excentrée un montant 68, et une manivelle 69, qui, à une extrémité, est articulée à ce montant 68, et qui, à son autre extrémité, est articulée à une patte solidaire du support porte-écran 60. Sur l'arbre 72 de la manivelle 67 est calée en rotation une poulie crantée 73, qui, par une courroie crantée 74, engrène avec une poulie crantée 75 calée en rotation sur l'arbre 52 de la came 48. Ainsi, comme les moyens de commande 39 de la poutre 38, les moyens de commande 62 du support porte-écran 60 sont commandés en synchronisme avec ceux du barillet 10, tous ces moyens de commande étant soumis au même motoréducteur. Du côté du barillet 10, et donc du côté opposé à l'embiellage 66, le support porte-écran 60 porte, tangentiellement par rapport au barillet 10, une réglette 77 avec laquelle interfère, à frottement, à la volée, lors de la rotation du barillet 10, pour chacun des dispositifs de préhension 12 portés par celui-ci, le galet 36 calé en rotation sur l'élément culot 28 C d'un tel dispositif de préhension 12, figures 4, 6 et 9. En pratique, cette réglette 77 est montée mobile sur le support porteécran 60 à l'encontre de moyens élastiques qui la sollicitent en permanence en direction du barillet 10. Dans la forme de réalisation représentée, la réglette 77 est portée par des tiges 78, qui traversent à coulissement une traverse 79 solidaire du support porte-écran 60, avec interposition, entre cette traverse 79 et elle, autour de ces tiges 78, de ressorts 80 constituant des moyens élastiques qui la sollicitent en direction du barillet 10, et, pour coopération en entraînement avec le galet 36 des dispositifs de préhension 12, elle porte, longitudinalement, une garniture de frottement 82. En outre, dans cette forme de réalisation, la traverse 79 est constituée par une équerre rapportée de manière réglable en position sur une console 83 solidaire du support porte-écran 60. Il résulte de ce qui précède que, en fonctionnement, le barillet 10 est entraîné en continu autour de son axe de rotation A. A chaque fois qu'un des dispositifs de préhension 12 qu'il comporte arrive au droit du poste d'impression 15, la poutre 38 portant ce poste d'impression 15 suit momentanément, dans son trajet, suivant un mouvement circulaire, ce dispositif de préhension 12, avant de revenir circulairement en arrière pour le dispositif de préhension 12 suivant. L'impression d'un objet 14 se fait ainsi pendant le trajet circulaire d'accompagnement du poste d'impression 15 vis-à-vis du dispositif de préhension 12 assurant le maintien de cet objet 14. De manière usuelle, cette impression implique un déplacement tangentiel du support porte-écran 60 vis-à-vis du dispositif de préhension 12 correspondant, avec, conjointement, et de manière synchrone, par la réglette 77 et le galet 36, une rotation de l'élément culot 28 C de ce dispositif de préhension 12, ce déplacement tangentiel dans un sens étant suivi d'un déplacement tangentiel de retour en sens opposé, pour l'impression-ultérieure de l'objet 14 suivant. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution. En particulier, plusieurs postes d'impression 15 peuvent être disposés circulairement autour du barillet 10, en étant soit portés par une même poutre, sous la commande d'une seule came, soit par des poutres distinctes, sous la commande d'une came par poutre. REVENDICATIONS 1 Tête d'impression pour machine à imprimer, du genre comportant, d'une part, un barillet ( 10), qui est monté rotatif autour d'un axe (A), et qui, parallèlement audit axe (A), porte, régulièrement répartis circulairement autour de celui- ci, une pluralité de dispositifs de préhension ( 12) aptes chacun à porter un objet à imprimer, et, d'autre part, à la périphérie dudit barillet ( 10), au moins un poste d'impression ( 15) propre à intervenir sur un tel objet lors de son défilement à son droit, caractérisée en ce que ledit poste d'impression ( 15) est porté par une poutre ( 38), qui, allongée transversalement par rapport à l'axe du barillet ( 10), est montée rotative par rapport à celui-ci, et à laquelle il est associé des moyens de commande ( 39) propres à en assurer cycliquement un mouvement circulaire de va-et- vient autour de cet axe (A). 2 Tête d'impression suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la poutre ( 38) portant le poste d'impression ( 15) s'étend en porte-à- faux à compter d'un moyeu ( 40) qui entoure l'arbre ( 23) du barillet ( 10), et, à son extrémité libre, elle porte sur une longrine ( 43) solidaire du bâti ( 11) de l'ensemble. 3 Tête d'impression suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisée en ce que les moyns de commande ( 39) de la poutre ( 38) comportent une came rotative ( 48) avec une piste ( 49) de laquelle est en prise un galet ( 50) monté rotatif sur la poutre ( 38). 4 Tête d'impression suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens de commande ( 39) de la poutre ( 38) sont commandés en synchronisme avec ceux du barillet ( 10). Tête d'impression suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le poste d'impression ( 15) étant un poste d'impression à écran de soie, à écran ( 57) et raclette ( 58), le support porte-écran ( 60) correspondant est monté mobile transversalement sur la poutre ( 38), tangentiellement par rapport au barillet ( 10), et il lui est associé des moyens de commande ( 62) propres à en assurer cycliquement un mouvement rectiligne de va-et-vient par rapport à ladite poutre ( 38). 6 Tête d'impression suivant la revendication 5, caractérisée en ce que, les dispositifs de préhension ( 12) portés par le barillet ( 10) comportant chacun, en vis-à-vis, deux éléments ( 28 P, 28 C), qui sont l'un et l'autre montés rotatifs sur le barillet ( 10), et dont un au moins est mobile par rapport à l'autre parallèlement à l'axe (A) de ce barillet ( 10), le support porte-écran ( 60) du poste d'impression ( 15) porte, tangentiellement par rapport au barillet ( 10), une réglette ( 77) avec laquelle interfère, à frottement, à la volée, lors de la rotation dudit barillet ( 10), pour chacun des dispositifs de préhension ( 12), un galet ( 36) calé en rotation sur l'un des deux dits éléments ( 28 P, 28 C). 7 Tête d'impression suivant la revendication 6, caractérisée en ce que ladite réglette ( 77) est montée mobile sur le support porte-écran ( 60) à l'encontre de moyens élastiques qui la sollicitent en permanence en direction du barillet ( 10). 8 Tête d'impression suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que les moyens de commande ( 62) du support porte-écran sont commandés en synchronisme avec ceux du barillet ( 10). 9 Tête d'impression suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'axe de rotation (A) du barillet ( 10) est vertical. Tête d'impression suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les moyens de commande du barillet ( 10) entraînent celui-ci en continu autour de son axe de rotation (A).