Brevet FR2764843A1 — publié le 19981224

INSTALLATION D'ENCRAGE MULTIFONCTIONNELLE POUR UNE IMPRIMEUSE FLEXOGRAPHIQUE La présente invention est relative à une installation d'encrage multifonctionnelle pour une imprimeuse flexographique, notamment pour une imprimeuse flexographique destinée à l'impression d'éléments en bande ou en plaque tels que des bandes ou des feuilles de papier, de carton ou de carton ondulé. Les imprimeuses flexographiques que l'on connaît à ce jour comprennent généralement une station d'impression composée d'un cylindre porte cliché auquel l'encre est transférée au moyen d'un cylindre tramé plus connu des praticiens sous le nom de "cylindre Anilox". Ce cylindre tramé comporte une pluralités d'alvéoles dont la densité et la répartition est fonction du genre de travaux d'impression à réaliser. Ce cylindre tramé peut être alimenté en encre de plusieurs manières. Une première manière d'alimenter ce cylindre tramé en encre consiste à l'associer avec un rouleau essuyeur. L'encre est amenée à l'aide d'une pompe dans une zone se situant au- dessus du point de contact entre le cylindre tramé et le rouleau essuyeur. Cette encre est de ce fait laminée entre ces deux organes de façon à essuyer le cylindre tramé pour ne laisser de l'encre que dans ses alvéoles. Cette solution convient pour la plupart des travaux courants d'impression ne nécessitant pas une excellente qualité. Cependant, cette disposition permet d'imprimer, également avec une qualité moyenne, de grandes surfaces unies appelées "à plats" par les spécialistes. Au lieu d'amener l'encre dans la zone se situant au-dessus du point de contact entre le cylindre tramé et le rouleau essuyeur, on peut utiliser la solution d'un rouleau preneur trempant dans un encrier. Dans ce cas, le rouleau preneur dépose l'encre sur le rouleau essuyeur en un point situé avant le point de contact entre le cylindre tramé et le rouleau essuyeur. Une telle disposition est, entre autres, décrite dans le brevet US 4,526, 102. -2- Une autre manière d'alimenter le cylindre tramé consiste à l'associer avec une chambre à râcles. Cette chambre à râcle consiste en un corps de chambre à râcles se présentant sous la forme d'une barre évidée en forme de "U" dont la partie en regard du cylindre tramé comporte deux lames de râcle et dont les deux extrémités sont obturées par des joints d'étanchéité appropriés. Dans ce cas, l'encre est introduite dans le corps de la chambre à râcle au moyen d'une pompe et c'est la lame de râcle se trouvant disposée sur l'arc de circonférence défini, dans le sens de rotation du cylindre tramé, entre celle-ci et le point de contact entre le cylindre porte cliché et le cylindre tramé qui fera office de moyen de suppression du film d'encre déposé sur le cylindre tramé de telle façon que l'encre ne se trouve plus que dans les alvéoles du cylindre tramé. L'autre lame de râcle constituant un moyen de prérâclage et d'étanchéité pour la chambre à ràcle. Le brevet FR 2 687 096 décrit une telle chambre à râcles. L'utilisation d'une chambre à râcles à lame métallique convient tout particulièrement bien pour réaliser des travaux pour lesquels on recherche une excellente qualité d'impression. En effet, de par les qualités de rigidité des lames de râcle, il est aisé de contrôler très précisément l'épaisseur du film d'encre que l'on désire déposer sur le cylindre tramé. Par contre, cette méthode présente l'inconvénient de ne pas pouvoir assurer une bonne qualité pour l'impression de grandes surfaces ("à plats") car elle ne permet pas d'apporter suffisamment d'encre au cylindre tramé et pour l'impression de grands "à plats" il sera nécessaire de procéder au remplacement du cylindre tramé utilisé par un autre cylindre comportant un plus grand nombre d'alvéoles. L'essuyage du film d'encre sur le cylindre tramé dépend, entre autres du matériau employé pour les lames de râcle, de leur épaisseur, ainsi que de l'angle donné à celles-ci à l'endroit de leur point d'action contre le cylindre tramé. Pour améliorer l'impression des grandes surfaces ("à plats"), le praticien à testé et finalement choisi des lames de râcle plus épaisses, réalisées en matériau plastique comme cela est décrit dans le 11 ' " ", -3- brevet US 5,027,513. Cette solution, quoique plus avantageuse que le rouleau essuyeur, présente toutefois sensiblement les mêmes inconvénients lorsque l'on désire obtenir une excellente qualité d'impression pour des travaux fins ne comportant que de petits "à plats" en ne changeant pas le cylindre tramé. Pour améliorer la qualité d'impression en fonction du genre de travaux à exécuter, il a été proposé de combiner le système d'encrage utilisant un rouleau essuyeur et avec le système utilisant une chambre à râcle. Une telle combinaison est décrite dans le brevet EP 0 382 347 B1. Le résultat obtenu, est cependant tributaire des inconvénients provenant de l'utilisation du système d'encrage comportant un rouleau essuyeur. La solution apportée par cette combinaison a certes permis d'améliorer la qualité des impressions en pouvant opter indifféremment pour l'un ou l'autre des modes d'impression en fonction des travaux à réaliser mais présente, au niveau du prix de revient et de la réalisation de l'installation, des inconvénients non négligeables. Un autre inconvénient qu'il convient de relever réside dans le fait qu'il n'est pas possible d'utiliser des organes sensiblement identiques pour réaliser l'installation d'encrage et que dans la plupart des cas il faudra obligatoirement procéder au changement de cylindre tramé, ce qui représente une opération de démontage importante. Le but de la présente invention vise à remédier, en tout ou en partie aux inconvénients précités. A cet effet, I'invention a pour objet une installation d'encrage multifonctionnelle pour une imprimeuse flexographique, notamment pour une imprimeuse flexographique destinée à l'impression d'éléments en bande ou en plaque tels que des bandes ou des feuilles de papier, de carton ou de carton ondulé comprenant un cylindre porte cliché, un cylindre tramé et des moyens pour apporter une quantité d'encre déterminée sur le cylindre tramé, caractérisée en ce que les moyens pour apporter une quantité d'encre sur le cylindre tramé sont constitués par au moins deux chambres à râcles, placées en regard l'une de l'autre de part -4- et d'autre du cylindre tramé, en ce que le cylindre tramé utilisé est toujours le même quelque soit le genre de travaux d'impression à réaliser et en ce que l'on peut choisir d'utiliser indifféremment l'une ou l'autre desdites chambres à râcles en fonction du genre des travaux d'impression à réaliser sans avoir à remplaçer le cylindre tramé. De préférence, I'une des chambres à râcles est une chambre à râcles équipée de lames de râcles permettant un essuyage pratiquement complet de la circonférence du cylindre tramé et l'autre chambre à râcles est une chambre à ràcles équipée de lames de râcles permettant de laisser subsister un film d'encre déterminé sur la circonférence du cylindre tramé. De préférence, la chambre à râcles permettant un essuyage pratiquement complet de la circonférence du cylindre tramé est une chambre à râcles équipée de lames de râcles en feuillard d'acier. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la chambre à râcles permettant de laisser subsister un film d'encre déterminé sur la circonférence du cylindre tramé est une chambre à râcles équipée de lames de râcles en matière plastique. Avantageusement, les lames de râcles de l'une et de l'autre chambre à râcles sont réalisées en matière plastique de faible coefficient de frottement. Avantageusement, la pression de contact des lames de râcles de la chambre à râcles permettant de laisser subsister un film d'encre déterminé sur la circonférence du cylindre tramé est asservie en fonction de la vitesse de fonctionnement de l'imprimeuse de façon à contrôler l'épaisseur du film d'encre apporté au cylindre tramé. D'autres particularités et avantages de cette invention apparaîtrons au cours de la description qui va suivre, basée sur les dessins annexés qui illustrent, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de I'installation. -5- - La figure 1 est une vue schématique d'une installation d'encrage, la figure 2 est une vue schématique en coupe partielle d'une première chambre à râcles, - la figure 3 est une vue schématique en coupe partielle d'une deuxième chambre à râcles, - la figure 4 représente un diagramme montrant la variation du volume d'encre apporté au cylindre tramé en fonction de la vitesse de rotation de celui-ci avec une pression de contact constante des lames de râcles, - la figure 5 représente un diagramme montrant la variation du volume d'encre apporté au cylindre tramé en fonction de la vitesse de rotation de celui- ci avec une pression de contact variable des lames de râcles, et - la figure 6 représente un schéma-bloc d'un système de régulation de la pression de contact des lames de râcles. La figure 1 est une vue schématique d'une installation d'encrage 1, pour une imprimeuse flexographique, comprenant un cylindre porte cliché 2 contre lequel vient s'appuyer un cylindre tramé 3 associé à une première chambre à râcles 4 et à une deuxième chambre à râcles 5. Il est à noter que l'on pourrait envisager l'utilisation de plus de deux chambres à râcles. Le cylindre tramé 3 est choisi de telle sorte qu'il comporte un nombre d'alvéoles correspondant à un cylindre tramé utilisé pour des travaux fins ne comportant pas de grands "à plats" La première chambre à râcles 4 est montée sur un support 6 constitué par deux leviers 7 et 8 disposés à chacune des extrémités d'une traverse 33. Les leviers 7 et 8 pivotent autour d'un axe 10 agencé dans un palier 11 fixé sur une entretoise 12 s'étendant entre les deux bâtis latéraux 13 et 14 de l'installation d'encrage 1. Le pivotement des leviers 7 et 8 est assuré par un vérin pneumatique ou hydraulique 15 dont le corps 16 est fixé, de façon à pouvoir tourner quelque peu, contre la face intérieure des bâtis latéraux 13 et 14 au moyen d'un tourillon 17. La tête 18 de la tige 19 du vérin pneumatique ou -6- hydraulique 15 est quant à elle reliée à une patte 20 fixée au moyen de vis, non représentées sur cette figure, sur la partie supérieure 21 de chacun des leviers 7 et 8. La deuxième chambre à râcles 5 est montée de manière analogue sur des éléments identiques lesquels porteront les mêmes chiffres de référence auquels on aura ajouté l'indice "a". Dans l'exemple représenté sur la figure 1, seule la première chambre à râcle 4 est en contact avec le cylindre tramé 3, ce qui correspond à l'utilisation de l'installation d'encrage 1 pour des travaux fins ne comportant que de petits "à plats". L'alimentation en encre des première et deuxième chambres à râcles 4 et 5 est assurée par une pompe à encre 22, de construction bien connue et disponible directement du commerce. Cette pompe à encre puise l'encre dans un réservoir 23 et la dirige vers les première et deuxième chambres à râcles au travers d'une vanne 24 par les canalisations 25, 26, 27 et 28. La récupération de l'encre s'effectue par gravité au travers de la canalisation 29 reliée d'une part à un bac 30 et d'autre part au réservoir 23. Le bac 30 s'étend sur toute la longueur du cylindre tramé 3 et il est fixé, par des moyens non représentés, entre les deux bâtis latéraux 13 et 14. Il est bien évident que, pour des raisons de simplification du nettoyage lorsque l'on désire changer la couleur de l'encre employée, on pourrait utiliser un réservoir, une pompe et des canalisations indépendantes pour chacune des première et deuxième chambres à râcles 4 et 5. La commande des vérins pneumatiques ou hydrauliques 15 et 15a s'effectue de manière indépendante suivant que l'on désire employer soit la première chambre à râcles ou la deuxième, par exemple au moyen d'un interrupteur à deux positions relié électriquement ou pneumatiquement à un circuit de commande de vérins 13 et 14. Dans l'exécution représentée, les première et deuxième chambres à râcles 4 et 5 sont placées en regard l'une de l'autre sur un axe commun passant par le centre de rotation du cylindre tramé 3. Cependant, il est tout à fait possible de disposer les première et deuxième chambres à râcles 4 et 5, de part et d'autre du -7cylindre tramé 3, suivant une orientation différente passant par le centre de rotation du cylindre tramé 3, de façon à ce que les chambres à râcles 4 et soient toujours en regard l'une de l'autre, quoique placées sur deux axes différents. La figure 2 est une vue schématique en coupe partielle d'une première chambre à râcles 4 destinée à être mise en service lorsque l'on se trouve être en présence de l'exécution de travaux fins ne comportant que de petits "à plats". La chambre à râcles 4 comporte un corps 9 de chambre à râcles constitué, dans l'exemple choisi, d'une barre transversale en aluminium montée à pivotement sur un axe 31 entre deux pattes de fixation 32 soudées à chaque extrémité de la traverse 33 du support 6. La face 34 du corps 9 de chambre à râcle est usinée de façon à présenter deux plans inclinés 35 et 36 sur lesquels viendront se placer les lames de râcles 37 et 38 qui seront maintenues fermement au moyen d'une barrette 39, respectivement 40 fixée au corps 9 de chambre à râcles à l'aide de vis 41, respectivement 42, réparties sur toute la longueur du corps 9 de chambre à râcles. Dans la présente exécution, la position choisie de la chambre à râcles 4 est assurée d'une part par un boyau gonflable 43 agissant sur la partie arrière 44 du corps 9 de chambre à râcles et par un moyen de limitation et de réglage de position, non représenté, de construction bien connue. Le boyau gonflable 43 est disposé dans un fer à "U" 45 soudé contre la traverse 33 du support 6. Il est à noter que les lames de râcles 37 et 38 utilisées dans cet exemple sont réalisées en métal, par exemple un clinquant d'acier d'épaisseur comprise entre 0,2 et 0,4 millimètres. Le cylindre tramé tourne dans le sens indiqué par la flèche 46 et par conséquent c'est la lame de râcles 38 qui fera office d'organe d'essuyage de l'encre apportée sur le cylindre tramé 3 de façon à ce que seules les alvéoles de celui-ci soient remplies d'encre. La figure 3 est une vue schématique en coupe partielle d'une deuxième chambre à râcles 5 destinée à être mise en service lorsque l'on -8- se trouve être en présence de l'exécution de travaux comportant des grands "à plats". La chambre à ràcles 4 comporte un corps 9a de chambre à râcles constitué dans l'exemple choisi d'une barre transversale en aluminium montée à pivotement sur un axe 31a entre deux pattes de fixation 32a soudées à chaque extrémité de la traverse 33a du support 6a. La face 34a du corps 9a de chambre à râcle est usiné de façon à présenter deux plans inclinés 35a et 36a sur lesquels viendront se placer les lames de râcles 37a et 38a qui seront maintenues fermement au moyen d'une barrette 39a, respectivement 40a fixée au corps 9a de chambre à râcles à l'aide de vis 41a, respectivement 42a, réparties sur toute la longueur du corps 9a de chambre à râcles. Dans la présente exécution, la position choisie de la chambre à ràcles 5 est assurée d'une part par un boyau gonflable 43a agissant sur la partie arrière 44a du corps 9a de chambre à râcles et par un moyen de limitation et de réglage de position, non représenté, de construction bien connue. Le boyau gonflable 43a est disposé dans un fer à "U" 45a soudé contre la traverse 33a du support 6a. Il est à noter que les lames de râcles 37a et 38a utilisées dans cet exemple sont réalisées en matière plastique, par exemple une matière plastique présentant un faible coefficient de frottement d'épaisseur comprise entre 0,8 et 1,6 millimètres. Le cylindre tramé tourne dans le sens indiqué par la flèche 46a et par conséquent c'est la lame de râcles 37a qui fera office d'organe d'essuyage de l'encre déposée sur le cylindre tramé 3. L'utilisation de lames de râcles en plastique permet de laisser passer un volume d'encre plus grand que celui nécessaire pour remplir les alvéoles du cylindre tramé 3 et par là autorise l'impression de grands "à plats" en raison du plus grand volume d'encre apporté au cylindre tramé 3. Il est évident que l'on pourrait choisir de n'utiliser que des chambres à râcles 4, 5 équipées de lames de râcles en plastique en choisissant des qualités de plastique d'épaisseur différente ainsi qu'un angle de contact lui-aussi différent pour chacune des chambres à râcles. -9- La figure 4 représente un diagramme montrant la variation du volume d'encre apporté au cylindre tramé 3 en fonction de la vitesse de rotation de celui-ci avec une pression de contact constante des lames de râcles 37a, 38. la vitesse de rotation du cylindre tramé dépend bien entendu de la vitesse de fonctionnement de l'imprimeuse. Dans cette figure, on a porté en abscisse la valeur Vmach qui représente la vitesse de fonctionnement de l'imprimeuse et en ordonnée la valeur Ve qui représente le volume d'encre apporté au cylindre tramé 3. La courbe Vn représente le volume d'encre nominal, c'est-à-dire le volume d'encre nécessaire pour remplir les alvéoles du cylindre tramé. La courbe Vc représente la variation du volume d'encre en surencrage à pression constante pour un rouleau essuyeur et la courbe Vchp représente la variation du volume d'encre en surencrage à pression constante pour une chambre à râcles équipée de lames de râcles en matière plastique. La figure 5 représente un diagramme montrant la variation du volume d'encre apporté au cylindre tramé en fonction de la vitesse de rotation de celui-ci avec une pression de contact variable des lames de râcles 37a, 38. Dans cette figure, on a porté en abscisse la valeur Vmach qui représente la vitesse de fonctionnement de l'imprimeuse et en ordonnée la valeur Ve qui représente le volume d'encre apporté au cylindre tramé 3. La courbe Vn représente le volume d'encre nominal, c'est-à-dire le volume d'encre nécessaire pour remplir les alvéoles du cylindre tramé. La courbe Vl représente la variation du volume d'encre en surencrage pour une pression pl, la courbe V2 représente la variation du volume d'encre en surencrage pour une pression p2, la courbe V3 représente la variation du volume d'encre en surencrage pour une pression p3 et la courbe V4 représente la variation du volume d'encre en surencrage pour une pression p4. La courbe Vs représente le volume d'encre apporté au cylindre tramé 3 pour un surencrage donné. La pression de contact des lames de râcles 3 est obtenue, dans le présent exemple, par l'action du boudin gonflable 43, respectivement 43a. La - 10- pression d'air dans le boudin gonflable permet de s'opposer à la pression hydro-dynamique dépendant de la vitesse de rotation du cylindre tramé 3 et, si cette vitesse augmente, l'épaisseur du film d'encre augmente. Si l'on augmente la pression d'air dans le boudin gonflable 43, 43a, on fera diminuer l'épaisseur du film d'encre d'o l'idée d'asservir cette pression en fonction de la vitesse de rotation du cylindre tramé 3 pour obtenir un contrôle de l'épaisseur du film d'encre. En utilisant des pressions différentes pl, p2, p3, p4, on obtient un réseau de courbes V1, V2, V3, V4 correspondant aux différentes pressions. Pour un surencrage donné, on passe d'une pression à l'autre en fonction de la vitesse de rotation du cylindre tramé 3. La figure 6 représente un schéma-bloc d'un système d'asservissement de la pression de contact des lames de râcles des chambres à râcles 4, respectivement 5. Sur cette figure, la chambre à râcles 4 est du type à lames de ràcles métalliques et la chambre à râcles 5 utilise des lames de râcles en plastique. Elle sert donc à réaliser les travaux comportant de grands "à plats". Ainsi que nous l'avons déjà expliqué précédemment, il est prévu d'asservir la pression des lames de râcles en plastique contre le cylindre tramé 3 en fonction de la vitesse de rotation de celui-ci. Cet asservissement comporte un générateur d'impulsions GI monté sur l'axe du cylindre tramé 3 de façon à donner une information Vr relative à sa vitesse de rotation. Cette information Vr est transmise à un décodeur 50 puis envoyée sur un comparateur 51. La pression d'appui des lames de râcles en plastique de la chambre à râcles 5 est représentée par l'information Pr provenant d'un capteur tel que, par exemple une jauge de contrainte. Cette information Pr est transmise à un décodeur 52 avant d'être envoyée sur le comparateur 51. Dans l'exemple choisi, la boucle de retour du circuit d'asservissement est constituée par un lecteur 54, par exemple un densitomètre, qui émettra une information Lc représentant l'indication relative à la qualité de l'impression des grands "à plats". L'information Lc est transmise à un décodeur 55 avant d'être -11 - envoyée sur le comparateur 51. Nous sommes ici en présence d'un asservissement en boucle fermée. Il est bien entendu que l'on pourrait choisir de travailler en boucle ouverte en supprimant les organes relatifs au contrôle automatique de la qualité d'impression des grands "à plats" et donc l'indication Lc. La pression d'air dans le boudin gonflable 43a est obtenue au moyen d'une pompe P et son intensité est réglée par un limiteur de pression 53. La pompe P alimente aussi le boudin gonflable 43 de la chambre à râcles 4 au travers d'un autre limiteur de pression 56 assurant une pression constante dans le boudin gonflable 43 lorsque l'on utilise la chambre à râcles 4 car dans ce cas, il n'est pas nécessaire de faire varier la pression d'appui des lames de râcles de cette chambre à râcles puisque l'on ne recherche pas un surencrage. Lorsque l'on utilise la chambre à râcles 5, on commutera sur le mode "asservissement" et le comparateur 51 émettra, en fonction des informations Lc, Pr et Vr, une information Pbg qui sera envoyée sur le limiteur de pression 53 qui fournira une pression modulée Pm au boudin gonflable 43a. Le lecteur 54 est plaçé au voisinage de la feuille imprimée 57, se déplaçant dans le sens indiqué par la flèche 58, de façon à lire sa face inférieure. Il apparaît à l'évidence, à la lecture de la présente description, qu'une grande diminution des coûts intervient dans la réalisation de l'installation d'encrage en raison du fait de la possibilité d'utiliser un grand nombre de pièces communes aux deux possibilités d'encrage. De plus, par le choix de la combinaison de deux systèmes utilisant des lames de râcles on obtient, au niveau de la qualité des impressions, une amélioration jamais encore observée auparavant avec les techniques mises en oeuvre. -12- REVENDICATIONS 1. Installation d'encrage multifonctionnelle pour une imprimeuse flexographique, notamment pour une imprimeuse flexographique destinée à l'impression d'éléments en bande ou en plaque tels que des bandes ou des feuilles de papier, de carton ou de carton ondulé, installation d'encrage comprenant un cylindre porte cliché (2), un cylindre tramé (3) et des moyens pour apporter une quantité d'encre déterminée sur le cylindre tramé (3), caractérisée en ce que les moyens pour apporter une quantité d'encre sur le cylindre tramé (3) sont constitués par au moins deux chambres à râcles (4, 5), placées en regard l'une de l'autre de part et d'autre du cylindre tramé (3), en ce que le cylindre tramé (3) utilisé est toujours le même quelque soit le genre de travaux d'impression à réaliser et en ce que l'on peut choisir d'utiliser indifféremment l'une ou l'autre desdites chambres à râcles (4, 5) en fonction du genre des travaux d'impression à réaliser sans avoir à remplacer le cylindre tramé (3). 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'une des chambres à râcles (4) est une chambre à râcles équipée de lames de râcles (37, 38) permettant un essuyage pratiquement complet de la circonférence du cylindre tramé (3) et en ce que l'autre chambre à râcles (5) est une chambre à râcles équipée de lames de râcles (37a, 38a) permettant de laisser subsister un film d'encre déterminé sur la circonférence du cylindre tramé (3). 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la chambre à râcles (4) permettant un essuyage pratiquement complet de la circonférence du cylindre tramé (3) est une chambre à râcles équipée de lames de râcles (37, 38) en feuillard d'acier. 4. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la chambre à râcles (5) permettant de laisser subsister un film d'encre déterminé sur la circonférence du cylindre tramé (3) est une chambre à râcles équipée de lames de râcles (37a, 38a) en matière plastique. - 13 -,2764843 5. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les lames de râcles (37, 38, 37a, 38a) de l'une et de l'autre chambre à râcles (4, 5) sont réalisées en matière plastique de faible coefficient de frottement. 6. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la pression de contact des lames de racles (37a, 38a) de la chambre à râcles (5), permettant de laisser subsister un film d'encre déterminé sur la circonférence du cylindre tramé (3), est asservie en fonction de la vitesse de fonctionnement de l'imprimeuse de façon à contrôler l'épaisseur du film d'encre apporté au cylindre tramé (3).