Brevet FR2726786A1 — publié le 19960515

AGENCKIoeT ET MANCHON INTERCALAIRE PORTE-MANCHON MINCE NOTAMMENT POUR MACHINE D'IMPRESSION FLEXOGRAPHIQUE La présente invention a pour objet un manchon intercalaire porte-manchon pour machine notamment flexographique et l'agencement d'un cylindre d'impression complet. Les machines d'impression flexographique comprennent plusieurs groupes d'impressions successifs en fonction du nombre de couleurs, chaque groupe ayant pour rôle d'imprimer, dans la couleur donnée qui lui a été attribuée, une image en sorte d'obtenir la représentation graphique en couleurs telle10 que désirée. De telles machines ont des capacités d'impression très importantes si bien qu'elles produisent à de grandes cadences des images d'une grande qualité graphique. Aussi, les opérateurs sont amenés très régulièrement à changer les15 cylindres portant les clichés. De façon à gagner du temps et de l'argent, les images sont portées par des manchons porte-cliché ou des manchons garnis caoutchouc qui sont directement gravés au laser dans l'épaisseur du garnissage.20 Ainsi, il est possible de gagner un temps précieux pour effectuer des changements de production; les clichés sont préparés, c'est-à-dire montés et calés puis fixés sur le manchon, ensuite les manchons porte-cliché ou gravés sont montés sur des cylindres supplémentaires pendant qu'un25 premier jeu est en place et fonctionne sur la machine. Lors du changement, les cylindres et leurs manchons sont retirés de la machine tandis que le jeu de cylindres et de manchons en attente sont alors mis en place sur la machine. Il reste ensuite à caler la machine, c'est-à-dire à caler le déplacement de la bande à imprimer d'un groupe à l'autre pour qu'il y ait une superposition des impressions dans chacune des couleurs. On comprend, s'il s'agit d'une image différente mais avec un même développement, qu'il faille deux jeux de cylindres supports en métal. Ainsi, le parc doit être doublé, faute de quoi, il faut arrêter la machine, retirer les clichés utilisés, positionner les nouveaux sur les manchons, ce qui est impossible du point de vue de la rentabilité. Une telle opération est ainsi un net progrès. Ainsi, on constate que l'investissement dans des jeux de cylindres en double est déjà une solution intéressante, mais qui reste encore très coûteuse. Néanmoins, les manchons porte-cliché ou garnis ont une faible épaisseur et il faut un nombre de cylindres supports très important pour couvrir la gamme de développements nécessaires. Les cylindres en métal rectifié coûtent cher et l'investissement du parc cylindres d'une machine flexographique est très élevé, ceci d'autant plus qu'il y a de couleurs.25 Une première solution pour diminuer le parc a été proposée par les Demandeurs dans la demande de brevet français N 94 06417 qui consiste à réaliser des manchons de forte épaisseur en matériau adapté pour présenter une dureté suffisante, des qualités de tenue dans le temps parfaites et30 être aptes à la rectification lorsqu'ils doivent supporter des clichés collés ou êtres aptes à l'accrochage d'un garnissage en caoutchouc pour un gravage laser ultérieur. Cette solution très attractive permet de diminuer l'investissement en cylindres supports en métal car les manchons de forte épaisseur en matériau composite sont moins chers. De plus, ils sont beaucoup plus aisés à manipuler grâce à un poids très inférieur à celui des cylindres en métal. Pour des laizes de type courant, un manchon en matériau composite peut être porté par une seule personne, sans enfreindre les lois du travail, ceci quel que soit le diamètre, dans la gamme courante. Ceci évite toutes les manutentions au palan avec tous les inconvénients qui y sont attachés. De ce fait, il devient non seulement inutile de disposer d'un jeu de cylindres supports en métal couvrant chaque développement et les développements immédiatement supérieurs mais on supprime de plus le second jeu de cylindres dans le même développement. Il suffit donc de constituer un parc réduit de cylindres supports en métal avec des écarts d'une ou plusieurs dizaines de développements et d'investir dans des manchons avec un même diamètre intérieur, mais couvrant les développements intermédiaires, avec un nombre doublé si l'on souhaite préparer les clichés préalablement lorsque le développement de remplacement est identique au développement en cours. Bien sûr, si les développements sont différents mais que le diamètre intérieur du manchon est identique, c'est-à-dire que le développement est situé dans l'intervalle de développement compris entre deux jeux de cylindres supports en métal consécutifs, on comprend tout l'intérêt de ces manchons de forte épaisseur; il est en effet possible de laisser en place les cylindres supports en métal, de retirer les manchons utilisés et de monter les nouveaux manchons préalablement préparés. Le temps d'immobilisation de la25 machine est réduit à son minimum. En effet, l'opération du changement de manchons est rendue très facile grâce à l'utilisation de cylindres supports à l'intérieur desquels on introduit de l'air sous pression qui est évacué par des ajutages répartis sur la30 périphérie du cylindre le long d'un cercle dans une zone située à proximité immédiate de l'extrémité du cylindre support par laquelle on introduit ou on retire ledit manchon. L'air, sous une pression de quelques bars, forme un matelas d'air entre la surface externe du cylindre support en métal et le manchon, dilatant très faiblement ce dernier mais de façon suffisante pour qu'il coulisse aisément en translation sur ledit cylindre support. Dès que l'introduction d'air sous pression à l'intérieur du cylindre est interrompue, le manchon se plaque sous l'effet de sa40 propre élasticité sur le cylindre support. On a pu constater que l'effort de serrage radial sur toute la surface assure une immobilisation parfaite du manchon sur le cylindre support, en tous cas, tout à fait suffisante pour l'application concernée. Si une telle solution des manchons de forte épaisseur est un progrès considérable par rapport aux solutions de l'art antérieur par diminution du parc de cylindres supports en métal, par une grande facilité de manutention, par des gains de temps très substantiels au montage, par la facilité de dépose et repose sur les cylindres supports, il n'en demeure pas moins qu'il faut disposer, dans le cas d'un même développement, de deux jeux de manchons. Le surcoût est proportionnel également à l'épaisseur même si cette proportionnalité n'est pas linéaire. La présente invention a donc pour objet de proposer des manchons intercalaires qui solutionnent ce problème de la double série dans un même développement et qui, de façon plus générale, permettent de recourir à des manchons porte-cliché ou garnis et gravés laser de faible épaisseur, ceci pour tous les développements, tout en requérant un parc réduit de cylindres supports en métal. Les manchons minces sont renouvelés pour chaque cliché car ils ne peuvent être rechargés en caoutchouc, ou ils risquent d'être endommagés lors de la dépose du cliché. A cet effet, la présente invention a pour objet un agencement d'un cylindre complet d'imprimerie flexographique, comprenant un cylindre support creux d'un diamètre donné, prévu pour être entraîné en rotation et équipé d'une alimentation interne d'air comprimé avec des ajutages30 traversants, ménagés suivant une répartition angulaire donnée, en périphérie sensiblement le long d'un cercle à proximité immédiate de l'extrémité d'introduction, et qui se caractérise en ce qu'il comprend au moins un manchon intercalaire d'un diamètre intérieur compatible avec le35 diamètre extérieur du cylindre support pour un montage serré radialement, et un diamètre extérieur compatible avec le diamètre d'un manchon mince portant l'image pour un montage serré radialement dont le diamètre extérieur est égal à celui du développement recherché, ledit manchon intercalaire40 comprenant des ajutages sensiblement le long d'un cercle, ayant la même répartition angulaire que celle du cylindre support et des moyens d'obturation de ces ajutages de façon à permettre le montage de ce manchon intercalaire sur le cylindre support. Selon un mode préférentiel de réalisation, les moyens d'obturation comprennent une bague montée fixe en translation, notamment grâce à une bague fixe, suivant l'axe longitudinal du manchon intercalaire et mobile en rotation entre deux positions, ouverte et fermée, dans un ressaut ménagé au droit des ajutages du manchon intercalaire, ladite bague étant elle-même munie d'ajutages ayant la même répartition angulaire que celle des ajutages du cylindre support et du manchon intercalaire avec la position ouverte correspondant à la coincidence des ajutages du manchon intercalaire avec les ajutages de la bague et une position fermée dans laquelle les ajutages de la bague sont décalés par rapport à ceux du manchon. Selon ce mode de réalisation, la bague comprend des joints d'étanchéité, de façon à éviter les fuites d'air comprimé entre la bague et le manchon et la bague est montée dans un ressaut ménagé à partir de la périphérie intérieure. Selon une variante de réalisation, les moyens d'obturation comprennent des inserts fixes creux traversant l'épaisseur du manchon intercalaire, lesdits inserts ayant25 une répartition angulaire identique à celle des ajutages du cylindre support, lesdits inserts étant taraudés pour recevoir des bouchons filetés amovibles. Dans le cas de plusieurs manchons intercalaires coaxiaux, ces manchons comprennent des index de façon à permettre l'alignement des différents ajutages suivant des directions radiales. L'invention a également pour objet le manchon intercalaire pour la mise en oeuvre de l'agencement indiqué ci-avant.35 Les avantages liés aux manchons intercalaires sont d'ordre pratique car, d'une part, le stockage est réduit et, d'autre part, les "voyages" de manchons de forte épaisseur à regarnir et à graver sont supprimés. Ceci influe sur les coûts des investissements et sur les coûts de production tant40 par la réduction des frais de stockage, de gestion mais aussi de manutention et surtout par une nouvelle réduction du temps d'immobilisation machine. La présente invention est décrite ci-après selon un mode de réalisation particulier avec des variantes, ceci en regard des dessins annexés qui représentent sur: - la figure 1, une vue schématique en perspective d'un ensemble cylindre support en métal, manchon intercalaire et manchon mince, - la figure 2, une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, - les figures 2A, 2B, 2C montrent des vues éclatées du montage de la bague du manchon de la figure 2, - la figure 3A une vue en section transversale, suivant la ligne 3-3, de l'ensemble de la figure 2, dans la position pose ou dépose du manchon mince sur le manchon intercalaire, - la figure 3B, une vue en section transversale dans la position pose ou dépose du manchon intercalaire, et - la figure 4, une vue en coupe longitudinale d'une variante de réalisation du manchon intercalaire. Sur la figure 1, on a représenté le montage coaxial du cylindre support en métal 10, du manchon intercalaire 12, du manchon mince 14 sur lequel on a fait apparaître sous la25 référence 16, soit un garnissage caoutchouc gravé avec l'image 18, soit un cliché proprement dit avec la même image, suivant le choix de l'utilisateur et les besoins dictés par le type d'image. Le piquage central 20 d'introduction d'air comprimé est généralement ménagé coaxialement à l'un des axes du cylindre support en métal. Les références identiques sont portées sur la figure 2. Le cylindre support est en métal et le manchon intercalaire tout comme le manchon mince sont réalisés en matériau35 polymère. Avantageusement, le manchon intercalaire est réalisé selon l'enseignement de la demande de brevet français N 94 06417. Le cylindre support 10 en métal comprend des ajutages 22 répartis régulièrement, le long d'un cercle débouchant, à la périphérie dudit cylindre afin de mettre en communication l'intérieur de ce cylindre avec l'extérieur, le trajet de l'air 24 étant symbolisé par des flèches 26. Le manchon intermédiaire 12 comprend une bague 28 fixe en rotation par rapport au corps du manchon intermédiaire et une bague mobile 29, libre en rotation sur la bague fixe 28. La bague fixe a un diamètre extérieur égal à celui du diamètre extérieur du manchon, et un diamètre intérieur égal au diamètre d'un ressaut 30 ménagé à l'extrémité du corps10 intermédiaire. Cette bague fixe a un diamètre réduit sur une partie de sa longueur, égal, au jeu près, au diamètre intérieur de la bague mobile. La bague mobile 29 a un diamètre extérieur égal au diamètre extérieur du corps du manchon intermédiaire et au diamètre extérieur de la bague fixe dans sa partie à diamètre non réduit. Des ajutages 34, 36 sont usinés respectivement à travers l'épaisseur de la partie à diamètre réduit de la bague fixe 28 et à travers l'épaisseur de la bague mobile 29. Le corps du manchon porte également des ajutages 38 dans la partie située au droit du ressaut. Le montage de ce manchon intercalaire s'effectue suivant les étapes 2A à 2C. On enfile la bague mobile 29 sur la partie à diamètre réduit de la bague fixe 28 puis on monte la bague fixe avec sa bague mobile coaxialement au ressaut 30 du corsp du cylindre intermédiaire en interposant un moyen de fixation tel qu'une colle de type cyanoacrylate vendue sous le dénomination "loctite" en prenant la précaution de faire30 coincider les ajutages 34 de la bague fixe avec les ajutages 38 du ressaut 30 du manchon intermédiaire. Ainsi, la bague mobile 29 peut tourner par rapport à la partie à diamètre réduit de la bague fixe tandis que cette même bague fixe est immobilisée en translation retenant ainsi35 la bague mobile. Sur la figure 3A, on constate que les ajutages 22, 34, 36 et 38 sont répartis suivant des secteurs angulaires identiques de façon que dans une position donnée, ils puissent être alignés. Le montage d'un tel ensemble s'effectue en introduisant de l'air sous pression par le piquage 20 qui passe à travers les ajutages 22 du cylindre support 10. L'opérateur enfile le manchon intermédiaire 12 par l'extrémité du cylindre munie de ces ajutages 22. Le film d'air permet une introduction aisée de ce manchon intercalaire. La bague 29 est dans la position représentée sur la figure 3B, c'est-à-dire une position dans laquelle les ajutages 36 et 38 sont en coincidence par fabrication mais dans laquelle les ajutages 34 ne sont pas en coincidence avec les ajutages 36 et 38. Le manchon intercalaire, une fois enfilé au maximum et correctement positionné sur le cylindre support en métal, est bloqué sur ce cylindre support par rotation de la bague mobile 29 afin d'amener les ajutages 36 et 38 en coincidence avec les ajutages 34, c'est-à-dire dans la position de la figure 3A. Le manchon mince 14 est alors enfilé à son tour sur le manchon intercalaire 12, car l'air qui s'échappe à travers les quatre séries d'ajutages forme un film d'air qui autorise un montage tout à fait aisé. Une fois ce manchon mince correctement positionné, l'opérateur coupe l'alimentation en air comprimé, ce qui a pour effet immédiat de bloquer le manchon mince sur le manchon intercalaire, lui-même solidarisé sur le cylindre support en métal. Pour la dépose, il suffit de procéder aux opérations cidessus dans l'ordre inverse. Si le développement est identique, on remarque qu'il suffit d'alimenter l'ensemble en air comprimé, de retirer le manchon mince sans toucher à la bague, de façon que le manchon intercalaire reste en place. L'opérateur peut ensuite monter un nouveau manchon mince. Dans le cas o il faut changer de développement, on retire le manchon intercalaire par rotation de la bague et l'opérateur monte, après retrait du manchon utilisé, le nouveau manchon. Si le développement est grandement différent du diamètre du cylindre support en métal, et ne peut être couvert par un manchon intercalaire, il convient de procéder également au changement du cylindre support en métal. Sur la figure 4, on a représenté une variante du manchon intercalaire dans laquelle la bague a été supprimée et remplacée par des inserts cylindriques taraudés 40 dans lesquels des bouchons filetés 42 peuvent se visser. Les bouchons filetés jouent le même rôle que la bague et s'ils sont un peu moins souple d'utilisation, leur prix de revient est moins élevé. On peut imaginer, avec les seules connaissances de l'homme de l'art, d'autres solutions pour laisser passer l'air ou obturer le passage prévu à cet effet, sans sortir du cadre de l'invention. On peut également donner un exemple chiffré qui, même s'il ne donne pas nécessairement des montants exacts en valeur absolue, représente néanmoins l'échelle et les rapports. Un imprimeur souhaite honorer une commande de 10 modèles d'impression différents en quatre couleurs, avec un même développement d'impression, par exemple 820 mm. Cet imprimeur ne possède qu'un ensemble de cylindres supports en métal de 680 mm, soit quinze développements inférieurs à celui de la commande. Il y a donc 40 clichés gravés et 10 changements en machine; il a alors l'opportunité de faire les solutions suivantes. PREMIERE SOLUTION: Achat de 4 cylindres supports en métal de 820 mm. Pour une laize donnée, le prix est de: 7.000 F x 4 = 28.000 F. INCONVENIENT: L'imprimeur doit arrêter sa machine après chaque tirage, retirer les cylindres, retirer les clichés de ces cylindres, repositionner les nouveaux clichés du tirage suivant. Arrêt de 5 heures à 6 heures suivant la dextérité des opérateurs. Au coût horaire d'une machine 4 couleurs, la perte est de: 800 F x 55 = 44.000 F Il vaut donc mieux, ainsi que cela a été mentionné dans le préambule, prévoir l'investissement de deux jeux de cylindres, soit 56.000 F. DEUXIEMESOLUTION: Achat de deux jeux de manchons composites de forte épaisseur (22 mm) au prix de 3.200 F. 3.200 x 8 = 25.600 F. Il y a alors un gain sur l'investissement par rapport à la solution métal car la manutention est aisée. De plus, les cylindres supports en métal restent sur la machine, il suffit de déposer et reposer les manchons sur les cylindres, ce qui procure un gain de temps à nouveau important. Un problème se pose lorsque les manchons épais sont directement garnis en caoutchouc car la présente opération de 10 tirages successifs différents oblige à avoir tous les manchons épais prêts et ceci pour chaque tirage. Cette solution présente tout son intérêt mais essentiellement pour les manchons porte-cliché. TROISIEMESOLUTION: Achat de 4 manchons intercalaires de 21 mm d'épaisseur et de 20 manchons minces porte-clichés ou garnis, soit: (3.800 x 4) + (850 x 20) = 32.200 F. Cette solution permet de rentabiliser au mieux la machine en optimisant les changements qui ne prennent plus que quelques minutes, si bien que l'arrêt machine peut être quasiment négligé et cette fois-ci quelle que soit la technique retenue, manchon mince porte-cliché ou garni et gravé. De plus, la manutention est encore diminuée puisque les manchons minces sont d'un poids très faible et le positionnement est également très aisé. On constate que pour un investissement du même ordre que pour la deuxième solution, seul le manchon intercalaire permet de gagner en coût d'immobilisation machine, en temps et qualité de pose et dépose, quel que soit le mode de cliché imprimant retenu. On remarque également que la présence d'un manchon intercalaire permet de jouer sur le garnissage du manchon mince pour traiter les développements très voisins également. Il n'est mentionné que les développements très voisins car le caoutchouc est cher, lourd et, de plus, la qualité d'impression serait altérée par une épaisseur trop importante. Par contre, on peut envisager, compte tenu des qualités notamment mécaniques des manchons intercalaires en matériau composite, du prix et du poids, de disposer plusieurs manchons intercalaires montés coaxialement. On comprend dès lors qu'avec un jeu de cylindres supports en métal et quelques jeux de manchons intercalaires et en jouant sur l'épaisseur du garnissage des manchons minces, on couvre une20 gamme de développements très importante. Cet agencement est d'un grand intérêt pour ce domaine d'activité que constitue l'impression flexographique. Selon un mode de réalisation tel que représenté, la bague est ménagée dans un ressaut usiné à partir de la périphérie intérieure du manchon intercalaire mais un tel ressaut peut être ménagé à partir de la périphérie extérieure. De façon perfectionnée, on peut faire apparaître des index de positionnement pour faciliter les opérations de montage et de réglage préalable. Les manchons intercalaires sont réalisés suivant l'enseignement de la demande de brevet FR-A-94 06417. Chaque manchon comprend une succession de couches de matériau en nid d'abeille de préférence noyées dans une matrice en résine. Le support de fabrication est un cylindre en métal rectifié au diamètre du cylindre support ultérieur. Ainsi, la surface intérieure périphérique est d'aspect poli. La surface extérieure est rectifiée au diamètre exact permettant le montage serré du manchon mince. La composition de la résine est adaptée pour conférer au manchon un retrait calculé qui assure un montage serré radialement. Dans le cas du montage d'une bague, il est prévu un usinage mécanique connu et à la portée de l'homme de l'art. Dans le cas du montage avec inserts, ceux- ci sont noyés préalablement dans les couches lors de la fabrication, à une profondeur suffisante pour permettre la rectification finale du manchon intercalaire. R E V E N D ICATIONS 1. Agencement d'un cylindre complet d'imprimerie flexographique, comprenant un cylindre support creux (10) d'un diamètre donné, prévu pour être entraîné en rotation et équipé d'une alimentation interne (20) d'air comprimé avec des ajutages traversants (22), ménagés suivant une répartition angulaire donnée, en périphérie sensiblement le long d'un cercle à proximité immédiate de l'extrémité d'introduction, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un manchon intercalaire (12) d'un diamètre intérieur compatible avec le diamètre extérieur du cylindre support (10) pour un montage serré radialement, et un diamètre extérieur compatible avec le diamètre d'un manchon mince (14) portant l'image pour un montage serré radialement dont le diamètre extérieur est égal à celui du développement recherché, ledit manchon intercalaire comprenant des ajutages (38) sensiblement le long d'un cercle, ayant la même répartition angulaire que celle du cylindre support et des moyens d'obturation (29, 42) de ces ajutages de façon à permettre le montage de ce manchon intercalaire sur le cylindre support. 2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'obturation comprennent une bague (29) montée fixe en translation suivant l'axe longitudinal du manchon intercalaire et mobile en rotation entre deux positions, ouverte et fermée, dans un ressaut (30) muni25 d'ajutages (38) ayant la même répartition angulaire que celle des ajutages (22) du cylindre support (10) et des ajutages (34) du manchon intercalaire (12) avec la position ouverte correspondant à la coincidence des ajutages (38) du manchon intercalaire avec les ajutages (34) de la bague et une30 position fermée dans laquelle les ajutages (34) de la bague sont décalés par rapport à ceux (38) du manchon. 3. Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une bague fixe (28) solidaire du corps du manchon intercalaire et supportant à rotation la bague mobile35 29, ladite bague fixe étant également munie d'ajutages (36) dont la répartition angulaire est identique à celle des ajutages (22, 34, 38). 4. Agencement selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la bague mobile (29) comprend des joints d'étanchéité, de façon à éviter les fuites d'air comprimé entre la bague et le manchon. 5. Agencement selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les bagues fixe et mobile sont montées dans un ressaut ménagé à l'extrémité correspondante du manchon intermédiaire. 6. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'obturation comprennent des inserts fixes creux (40) traversant l'épaisseur du manchon intercalaire, lesdits inserts ayant une répartition angulaire identique à celle des ajutages (22) du cylindre support, lesdits inserts étant taraudés pour recevoir des bouchons (42) filetés amovibles. 7. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, dans le cas de plusieurs manchons intercalaires coaxiaux, ces manchons comprennent des index de façon à permettre l'alignement des différents ajutages suivant des directions radiales. 8. Manchon intercalaire pour la mise en oeuvre de l'agencement des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un corps de manchon de forte épaisseur, correspondant à la différence entre le diamètre extérieur du cylindre support et le diamètre intérieur du manchon mince portant l'image à imprimer, muni d'ajutages de montage et de moyens d'obturation de ces ajutages. 9. Manchon intercalaire selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend une succession de couches de matériaux du type nid d'abeille, noyées dans une matrice de résine, la surface extérieure étant rectifiée et la surface intérieure étant d'aspect poli, conféré par l'état de surface du cylindre de fabrication.