Brevet FR2689059A1 — publié le 19931001

"Machine à imprimer à tête d'impression interchangeable" La présente invention concerne d'une manière générale les machines à imprimer du genre comportant une ligne d'impression le long de laquelle est monté mobile au moins un support porte-objet, avec, surplombant à au moins un poste d'impression cette ligne d'impression, une tête d'impression. Elle vise plus particulièrement, mais non nécessairement exclusivement, le cas o cette tête d'impression est une tête d'impression sérigraphique, à écran de soie et raclette. Le plus souvent à ce jour la tête d'impression intervient à poste fixe. Pour passer d'une impression à une autre, il faut donc interrompre la ligne d'impression le temps nécessaire aux adaptations et aux réglages à effectuer sur cette tête d'impression, au détriment de la productivité et des coûts. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant d'éviter cet inconvénient. De manière plus précise, elle a pour objet une machine à imprimer, qui est du genre comportant une ligne d'impression le long de laquelle est monté mobile au moins un support porte- objet, avec, surplombant à au moins un poste d'impression cette ligne d'impresssion, une tête d'impression, et qui est d'une manière générale caractérisée en ce que la tête d'impression est jumelée avec une autre tête d'impression, qui est disposée en attente à l'écart de la ligne d'impression, et avec laquelle elle est interchangeable. Dans l'éventualité d'un changement d'impression, il est ainsi avantageusement possible de préparer, par avance, en temps masqué, la tête d'impression en attente, en disposant alors avantageusement de tout le temps nécessaire pour assurer les réglages requis, et de substituer, ensuite, en temps opportun, cette tête d'impression à celle jusqu'alors en service. Le temps nécessaire à une telle substitution étant très court, l'arrêt de la ligne d'impression, lorsque cet arrêt est indispensable, est lui-même avantageusement limité, au bénéfice de la productivité et des coûts. Mais, en pratique, cette substitution peut elle-même avantageusement intervenir en temps masqué entre deux phases mortes de la ligne d'impression, et, donc, sans arrêt de celle-ci. 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 en perspective d'une machine à imprimer suivant l'invention; la figure 2 en est une vue en plan, suivant la flèche II de la figure 1, après élimination de certains de ses constituants; la figure 3 en est une vue en élévation, suivant la flèche III de la figure 2; la figure 4 en est, à échelle supérieure, une vue partielle en coupe transversale, suivant la ligne IV-IV de la figure 1; la figure 5 en est une autre vue partielle en coupe transversale, suivant la ligne V-V de la figure 1; la figure 6 est une vue en perspective de la transmission que met en oeuvre cette machine à imprimer; les figures 7 et 8 sont des vues qui, analogues chacune respectivement à celles des figures 2 et 3, se rapportent à une variante de réalisation. Tel qu'illustré sur ces figures, la machine à imprimer suivant l'invention comporte, globalement, et de manière connue en soi, une ligne d'impression 10 le long de laquelle est monté mobile au moins un support porte-objet 11, avec, surplombant à au moins un poste d'impression 12 A, 12 B etc cette ligne d'impression 10, une tête tête d'impression 13 A, 13 B etc Dans les formes de réalisation représentées, la ligne d'impression 10 est linéaire et rectiligne. Elle met en oeuvre, porté par un bâti 14, un dispositif de guidage sur rail intégré 15 du type de ceux vendus par exemple sous les désignations commerciales "STAR", par la Société dite: AIME VIS A BILLES S A, ou "THK". Un tel dispositif de guidage sur rail intégré 15 étant bien connu par lui-même et ne relevant pas de la présente invention, il ne sera pas décrit en détail ici. Il suffira d'indiquer, en référence à la figure 4, qu'il comporte, passée en boucle sans fin sur un rail 16, une courroie 17 sur le brin supérieur de laquelle est calé un chariot 18, et, en référence à la figure 1, que cette courroie 17 est commandée par un moteur 19 dont la commande est susceptible d'être codée à volonté. Le support porte-objet 11, qui, dans les formes de réalisation représentées, est de contour circulaire parce que les objets 20 à imprimer, dont un est représenté sur la figure 2, sont des disques compacts, est rapporté sur le chariot 18, par exemple par vissage ou boulonnage. La commande du moteur 19, qui, de préférence, est de type "brush-less", est en pratique codée de manière à assurer de manière contrôlée, tel qu 'explicité ci-après, un déplacement en va-et-vient du chariot 18, et donc du porte-objet 11, le long du rail 16. Dans les formes de réalisation représentées, seuls deux postes d'impression 12 A, 12 B interviennent, à distance l'un de l'autre, le long de la ligne d'impression 10, avec, entre eux, une unité de séchage 21, qui, par exemple, est un four à rayonnement ultraviolet. A compter d'un poste de chargement et de déchargement 22, qui est disposé à l'une des extrémités du dispositif de guidage sur rail intégré 15, et auquel se fait en début de cycle la mise en place sur le support porte-objet il d'un objet à imprimer, le moteur 19 commande successivement, lors d'un trajet aller, un arrêt au droit du poste d'impression 12 A, pour l'application d'une première couleur, un défilement en continu sous l'unité de séchage 21, un deuxième arrêt au poste d'impression 12 B, pour l'application d'une deuxième couleur, et, enfin, lors d'un trajet de retour, qui se fait sans arrêt, un défilement en continu sous l'unité de séchage 21. Les dispositions correspondantes ne relevant pas de la présente invention, elles ne seront pas décrites ici. De même, l'unité de séchage 21 ne sera pas décrite ici, sa réalisation étant bien connue par elle-même et ne relevant pas de la présente invention. Dans les formes de réalisation représentées, les têtes d'impression 13 A, 13 B sont des têtes d'impression sérigraphiques. La représentation qui en est faite sur la figure 1 est schématique. Elle est un peu plus détaillée sur les figures 2, 3 et 5. La réalisation de telles têtes d'impression sérigraphiques est d'ailleurs bien connue par elle-même, et, ne relevant pas non plus de la présente invention, elle ne sera que décrite succinctement ici. Globalement, les têtes d'impression 13 A, 13 B comportent, d'une part, un écran 24, qui, centré sur l'axe de la ligne d'impression 10, est fixe, et, d'autre part, au-dessus de l'écran 24, une raclette 25, qui, portée par un bras porte-raclette 26, est montée mobile par rapport à l'écran 24, transversalement par rapport à la ligne d'impression 10. Dans les formes de réalisation représentées, le bras porte-raclette 26 est rapporté sur le chariot 27 d'un dispositif de guidage sur rail intégré 28 du type de celui précédemment décrit. Ainsi qu'il est mieux visible sur la figure 2, l'écran 24 est porté par un cadre 30 lui-même rapporté sur un support porte-écran 31. Le cadre 30 est réglable en position sur le support porte-écran 31, d'une part, en translation, à l'aide d'une vis micrométrique 32, parallèlement à l'axe de la ligne d'impression 10, et, d'-autre part, en rotation, autour d'un axe perpendiculaire à son plan, au contact de broches de guidage 33. Le cadre 30 est en outre blocable en position sur le support porte-écran 31, à l'aide de manettes 34. Ainsi qu'il est mieux visible sur la figure 5, le support porte-écran 31 est, quant à lui, rapporté sur une poutre 35 montée pivotante sur un bout d'arbre 36 porté par un montant 37 solidaire du rail 38 du dispositif de guidage sur rail intégré 28, et, par une cornière 39 portée par la poutre , il est soumis en guidage à un galet 40 porté par un montant 41 solidaire du chariot 27 portant le bras porte-raclette 26. En pratique, le support porte-écran 31 est monté réglable en position sur la poutre 35, perpendiculairement à l'axe de la ligne d'impression 10, sous le contrôle d'une vis micrométrique 43 visible sur la figure 2. Suivant l'invention, l'une au moins des têtes d'impression 13 A, 13 B ainsi constituées, et en pratique chacune de celles-ci, est jumelée avec une autre tête d'impression 131 A, 13 'B, qui est disposée en attente à l'écart de la ligne d'impression 10, et avec laquelle elle est interchangeable. Les têtes d'impression 13 A, 13 'A, 13 B, 13 'B ainsi jumelées sont de même type. Autrement dit, dans les formes de réalisation représentées, les têtes d'impression 13 'A, 13 'B sont elles aussi des têtes d'impression sérigraphiques à écran 24 fixe et raclette 25 soumise au chariot 27 d'un dispositif de guidage sur rail intégré 28. Préférentiellement, et tel que représenté, les têtes d'impression 13 A, 13 'A, 13 B, 13 'B ainsi jumelées sont portées par un même support 45. Dans la forme de réalisation plus particulièrement représentée sur les figures 1 à 6, ce support 45 se présente sous la forme d'une colonne, et il est monté rotatif à poste fixe en bordure de la ligne d'impression 10. Il porte, en H, les dispositifs de guidage sur rail intégré 28 des diverses têtes d'impression 13 A, 13 B, 13 'A, 13 'B, et son axe de rotation A est perpendiculaire à l'écran 24 de celles-ci. La tête d'impression 13 'A est disposée en position diamétralement opposée par rapport à la tête d'impression 13 A avec laquelle elle est jumelée, et, de même, la tête d'impression 13 'B est disposée en position diamétralement opposée par rapport à la tête d'impression 13 B avec laquelle elle est jumelée. Conjointement, le dispositif de guidage sur rail intégré 28 de la tête d'impression 13 'A est dans l'alignement de celui de la tête d'impression 13 B, et, inversement, le dispositif de guidage sur rail intégré 28 de la tête d'impression 13 'B est dans l'alignement de celui de la tête d'impression 13 A. Ainsi, lorsque, comme en l'espèce, au moins deux têtes d'impression 13 A, 13 B sont successivement prévues à distance l'une de l'autre au-dessus de la ligne d'impression 10, le support 45 porte un nombre double de têtes d'impression 13 A, 13 B, 13 'A, 13 'B dûment jumelées deux à deux. Pour l'entraînement des chariots 27 portant la raclette de ces têtes d'impression 13 A, 13 B, 13 'A, 13 'B, le support porte un même moteur 46, avec, intervenant entre ce moteur 46 et ces chariots 27, une transmission 48. Cette transmission 48 est schématisée sur la figure 6, sur laquelle on a également schématisé, en 47, un arbre calé en rotation sur l'arbre de sortie du moteur 46. Schématiquement, la transmission 48 comporte, tout d'abord, répartis circulairement à un même niveau autour de l'arbre 47, quatre organes rotatifs 48 A, 48 B, 48 'A, 48 'B, à raison d'un pour chacune des têtes d'impression 13 A, 13 B, 13 'A, 13 'B, et suivant une répartition analogue à celle de celles-ci. Ces organes rotatifs 48 A, 48 B, 48 'A, 48 'B sont chacun respectivement calés en rotation sur l'un des organes de renvoi de la courroie du dispositif de guidage sur rail intégré 28 des têtes d'impression 13 A, 13 'A, 13 B, 13 'B. Il s'agit par exemple de poulies, mais il pourrait tout aussi bien s'agir de pignons. La transmission 48 comporte, en outre, montés fous sur l'arbre 47, tout en étant fixes en translation par rapport à celui-ci, deux organes rotatifs 50, 50 ' maîtres de même type que les précédents, à savoir un organe rotatif 50, qui, disposé au même niveau que les organes rotatifs 48 A, 48 B, 48 'A, 48 'B, est propre, par une courroie 51, à l'entraînement conjoint de deux de ceux-ci, en l'espèce les organes rotatifs 48 A, 48 B associés aux têtes d'impression 13 A, 13 B, et, disposé à un niveau différent, un organe rotatif 50 ' qui, par une courroie 51 ', est propre, par l'intermédiaire d'organes rotatifs 52 satellites s'étendant d'un niveau à l'autre, à l'entraînement conjoint des deux autres organes rotatifs 48 'A, 48 'B, en l'espèce ceux associés aux têtes d'impression 13 'A, 13 'B. Préférentiellement, l'une au moins des courroies 51, 51 ', et en pratique chacune de celles-ci, est en outre soumise, pour en maintenir la tension, à un organe rotatif de renvoi 53, 53 '. La transmission 48 comporte, enfin, associés chacun respectivement aux deux organes rotatifs 50, 50 ' maîtres, deux organes d'accouplement débrayables 54, 54 ' propres à les solidariser en rotation à l'arbre 47 sur commande. Par exemple, et tel que représenté, ces organes d'accouplement débrayables 54, 54 ' sont de simples crabots, qui, calés en rotation sur l'arbre 47, sont montés mobiles le long de celui-ci, sous le contrôle de fourchettes 55, 55 ' elles-mêmes soumises en commande à des vérins 56, 56 '. La réalisation pratique d'une telle transmission 48 relevant de l'homme de l'art, elle ne sera pas décrite plus en détail ici. Il en est de même en ce qui concerne le montage à rotation du support 45 sur le bâti 14, aussi bien qu'en ce qui concerne les modalités de fixation à ce support 45 des dispositifs de guidage sur rail intégré 28 des diverses têtes d'impression 13 A, 13 B, 13 'A, 13 'B. Par exemple, les organes rotatifs 48 A, 48 B, 48 'A, 48 'B interviennent sur la face inférieure de ces dispositifs de guidage sur rail intégré 28. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 1 à 6, l'unité de séchage 21 est, par nécessité, escamotable entre une position de service, représentée en traits continus sur les figures 1 et 2, pour laquelle elle interfère inévitablement avec le trajet des têtes d'impression 13 A, 13 B lorsqu'il est substitué à celles-ci les têtes d'impression 13 'A, 13 'B, et une position de substitution, représentée en traits interrompus sur la figure 3, pour laquelle elle est à l'écart de ce trajet. En pratique, dans la forme de réalisation représentée, cette unité de séchage 21 est à cet effet montée mobile en translation, parallèlement à l'axe de rotation du support 45, sur un montant 55 qui, porté par le bâti 14, lui sert de support. Il résulte de la transmission 48 que, en fonctionnement, les têtes d'impression 13 A, 13 B, qui sont celles effectivement en service sur la ligne d'impression 10, sont commandées en synchronisme, l'organe rotatif 50 maître correspondant étant alors dûment craboté sur l'arbre 47. Ainsi, la raclette 25 de l'une des têtes d'impression 13 A, 13 B assure un balayage de son écran 24 dans un sens, correspondant par exemple à une impression, cependant que la raclette 25 de l'autre tête d'impression 13 A, 13 B assure un balayage de son écran 24 en sens opposé au précédent, correspondant par exemple à un contre raclage ou ramenage d'encre. Il ressort également de la transmission 48 que, à tout moment, les raclettes 25 des autres têtes d'impression 13 'A, 13 'B alors en attente peuvent être elles aussi actionnées suivant un même processus, l'organe rotatif 50 ' maître correspondant étant alors lui aussi craboté en conséquence sur l'arbre 47. Ainsi, il est avantageusement possible de procéder sur les têtes d'impression 13 'A, 13 'B en attente à tous les réglages nécessaires avant une nouvelle impression. Pour substituer aux têtes d'impression 13 A, 13 B les têtes d'impression 13 'A, 13 'B, il suffit de faire pivoter en conséquence de 180 le support 45 commun à l'ensemble. Ce pivotement peut être effectué à la main, ou être automatisé. Dans l'un et l'autre cas, et suivant des modalités relevant de l'homme de l'art, les positions correspondantes du support 45 sont préférentiellement dûment indexées. Dans la variante de réalisation représentée sur les figures 6 et 7, le support 45 est monté mobile en translation, transversalement par rapport à la ligne d'impression 10. Il est pour ce faire porté par un portique 56, qui, lui-même porté par le bâti 14, enjambe la ligne d'impression 10. Dans un tel cas, les têtes d'impression 13 'A, 13 'B jumelées aux têtes d'impression 13 A, 14 B s'étendent chacune respectivement dans l'alignement de ces dernières, perpendiculairement à la ligne d'impression 10, et l'unité de séchage 21 peut être installée de manière fixe sur le bâti 14. Sur la figure 7, le portique 56 est supposé être enlevé. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées mais englobe toute variante d'exécution. REVENDICATIONS 1 Machine à imprimer, du genre comportant une ligne d'impression ( 10) le long de laquelle est monté mobile au moins un support porte-objet ( 11), avec, surplombant à au moins un poste d'impression ( 12 A, 12 B) cette ligne d'impression ( 10), une tête d'impression ( 13 A, 13 B), caractérisée en ce que la tête d'impression ( 13 A, 13 B) est jumelée avec une autre tête d'impression ( 13 'A, 131 B), qui est disposée en attente à l'écart de la ligne d'impression ( 10), et avec laquelle elle est interchangeable. 2 Machine à imprimer suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les deux têtes d'impression ( 13 A, 13 'A) sont de même type. 3 Machine à imprimer suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisée en ce que les deux têtes d'impression ( 13 A, 13 'A) sont portées par un même support ( 45). 4 Machine à imprimer suivant la revendication 3, caractérisée en ce que ledit support ( 45) est monté rotatif à poste fixe en bordure de la ligne d'impression ( 10). 5 Machine à imprimer suivant la revendication 3, caractérisée en ce que ledit support ( 45) est monté mobile en translation sur un portique ( 56) qui enjambe la ligne d'impression ( 10). 6 Machine à imprimer suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que, les têtes d'impression ( 13 A, 13 'A) étant des têtes d'impression sérigraphiques, ledit support ( 45) porte un même moteur ( 46) pour l'entraînement des chariots ( 27) portant la raclette ( 25) de ces têtes d'impression ( 13 A, 13 'A) avec, intervenant entre ce moteur ( 46) et ces chariots ( 27), une transmission ( 48). 7 Machine à imprimer suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que, au moins deux têtes d'impression ( 13 A, 13 B) étant successivement prévues à distance l'une de l'autre au-dessus de la ligne d'impression ( 10), ledit support ( 45) porte un nombre double de têtes d'impression ( 13 A, 13 B, 13 'A, 13 'B) dûment jumelées deux à deux. il 8 Machine à imprimer suivant les revendications 4 et 7, prises conjointement, caractérisée en ce que, une unité de séchage ( 21) étant disposée entre les deux têtes d'impression ( 13 A, 13 B) audessus de la ligne d'impression ( 10), ladit unité de séchage ( 21) est escamotable entre une position de service pour laquelle elle interfère avec le trajet desdites têtes d'impression ( 13 A, 13 B) et une position de substitution pour laquelle elle est à l'écart de ce trajet. 9 Machine à imprimer suivant la revendication 8, caractérisée en ce que ladite unité de séchage ( 21) est mobile en translation parallèlement à l'axe de rotation (A) dudit support ( 45). Machine à imprimer suivant les revendications 6 et 7, prises conjointement, caractérisée en ce que ladite transmission ( 48) comporte, d'une part, répartis circulairement à un même niveau autour d'un arbre ( 47), quatre organes rotatifs ( 48 A, 48 B, 48 'A, 48 'B), à raison d'un par tête d'impression ( 13 A, 13 B, 13 'A, 13 'B), avec, montés fous sur cet arbre ( 47) mais fixes en translation par rapport à lui, deux organes rotatifs ( 50, 50 ') maîtres, à savoir un organe rotatif ( 50), qui, disposé au même niveau que les précédents est propre à l'entraînement conjoint de deux de ces derniers, et, disposé à un niveau différent, un organe rotatif ( 50 ') propre à l'entraînement conjoint des deux autres par l'intermédiaire d'organes rotatifs ( 52) satellites s'étendant d'un niveau à l'autre, et, d'autre part, associés chacun respectivement aux deux organes rotatifs ( 50, 50 ') maîtres, deux organes d'accouplement débrayables ( 54, 54 ') propres à les solidariser en rotation audit arbre ( 47) sur commande. 11 Machine à imprimer suivant la revendication 10, caractérisée en ce que lesdits organes d'accouplement débrayables ( 54, 54 ') sont de simples crabots qui, calés en rotation sur l'arbre ( 47), sont montés mobiles le long de celui-ci.