Brevet FR2885068A1 — publié le 20061103

La présente invention concerne un dispositif de fixation d'un manchon sur un arbre d'une machine à imprimer et notamment une machine offset, une machine d'héliogravure, ou une machine flexographique. On sait que les cylindres d'impression des machines à imprimer peuvent, dans certains cas, être constitués d'un manchon amovible qui est fixé sur un arbre porteur. Une telle disposition présente de nombreux avantages et notamment celui de permettre à l'utilisateur, par un simple échange du manchon, de faire varier à sa guise le format d'impression. On a proposé pour assurer la fixation du manchon sur le cylindre porteur de jouer sur la déformation du manchon sous l'effet par exemple d'un circuit d'air sous pression, ou sur celle de l'arbre porteur en dilatant celui-ci lors de l'utilisation sous l'effet d'une pression d'huile. On a également proposé dans un brevet FR-B-2.742.379 de disposer entre le manchon et l'arbre porteur un fourreau déformable, et de creuser la surface de l'arbre d'une série de cavités séparées les une des autres par des surfaces de maintien sur lesquelles le fourreau est en appui, ce dernier étant apte à se déformer de façon qu'il soit à même de posséder deux positions, à savoir une position d'assemblage dans laquelle chaque partie de sa surface située en regard d'une cavité se déforme dans celleci sous l'action d'une contrainte, et une position de repos dans laquelle la zone déformable a repris, au moins en partie, sa forme initiale, de façon à être appliquée contre la surface interne du manchon. Si le fait d'utiliser un manchon extractible possède d'indéniables avantages en ce qui concerne le prix de revient et la simplicité de fabrication des cylindres d'impression il présente par ailleurs des inconvénients en ce sens qu'il nécessite par principe de donner à certaines pièces une flexibilité, flexibilité qui engendre ensuite, en cours d'usage, une certaine imprécision dans la rotation. La présente invention a pour but de proposer un dispositif bon marché permettant de fixer de façon amovible un manchon sur un arbre porteur, qui soit suffisamment puissant pour permettre des impressions de type offset ou hélio et qui fasse appel à une fixation totalement mécanique pour assurer un maintien correct du manchon sur son arbre porteur. La présente invention a ainsi pour objet un dispositif de fixation amovible d'un manchon sur un arbre cylindrique porteur d'une machine à imprimer, caractérisé en ce que: - la face interne du manchon comporte au moins une zone rigidifiée cylindrique, - l'ensemble arbre porteur/manchon est pourvu d'une part de moyens aptes, en position de travail, sous l'action de moyens délivrant une force de serrage, à appliquer au moins un élément presseur contre la zone rigidifiée, afin d'assurer sa solidarisation avec le manchon, et d'autre part, de moyens aptes, en position de montage/démontage, sous l'action de moyens délivrant une force de desserrage, à libérer l'élément presseur. De façon à permettre l'utilisation de manchons réalisés en des matériaux légers, tels que par exemple l'aluminium ou les matériaux de synthèse, la zone rigidifiée pourra être constituée d'une bague, notamment métallique, telle que notamment une bague de roulement, sur la face interne de laquelle l'élément presseur sera appliqué en position de travail de façon à assurer la solidarisation de l'arbre porteur et du manchon. Les moyens délivrant une force de serrage et/ou de desserrage pourront être des moyens internes, inclus dans l'ensemble arbre porteur/manchon, ou externes et pourront alors être notamment de type hydraulique ou pneumatique. Les moyens délivrant une force de serrage et/ou de desserrage pourront être constitués de moyens de stockage d'énergie tels que par exemple au moins un élément élastique à l'état comprimé lorsqu'il se trouve en position de travail, notamment un ressort ou une bague ressort. Suivant l'invention l'élément presseur pourra être constitué d'un bloc formé par exemple d'au moins une rondelle d'assemblage. Dans un mode de mise en uvre de l'invention l'arbre porteur sera creusé d'un logement central et longitudinal à l'intérieur duquel un arbre de commande sera monté à coulissement. Cet arbre de commande pourra être traversé par au moins un élément radial assurant une liaison en translation avec une bague montée coulissante sur l'arbre porteur et qui sera apte à comprimer longitudinalement l'élément presseur lorsque l'utilisateur déplacera l'arbre de commande en direction de ce dernier, sous l'action des moyens délivrant une force de serrage. Préférentiellement, en position de travail, le manchon sera en appui contre un épaulement de l'arbre porteur, de façon à assurer l'indexation en translation de ces deux éléments. Par ailleurs leur indexation en rotation sera assurée par un élément de liaison tel que par exemple une goupille ou une clavette. Dans un autre mode de mise en oeuvre l'arbre de commande pourra comporter une partie tronconique, et la paroi de l'arbre porteur sera traversée par au moins un logement radial dans lequel sera disposée une bille, de façon qu'un déplacement longitudinal de l'arbre de commande dans un sens applique cette bille contre le manchon de façon à solidariser celui-ci de l'arbre porteur et qu'un déplacement longitudinal de l'arbre de commande dans l'autre sens n'applique pas cette bille contre le manchon de façon à désolidariser celui-ci de l'arbre porteur. On décrira ci-après à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un 10 cylindre d'impression suivant l'invention représenté en position de montage/démontage de son manchon, la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du cylindre d'impression représenté sur la figure 1 en position de travail, la figure 3 est une vue partielle en coupe agrandie montrant un détail de réalisation des moyens de bridage du manchon sur son arbre porteur, la figure 3a est une vue en perspective d'une rondelle d'assemblage utilisée dans les blocs de bridage mis en 20 oeuvre suivant l'invention, la figure 3b est une vue en coupe diamétrale suivant la ligne III-III de la figure 3a de la rondelle d'assemblage représentée sur cette dernière, la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un deuxième mode de mise en oeuvre d'un cylindre d'impression suivant l'invention représenté en position de travail, la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'un troisième mode de mise en oeuvre d'un cylindre d'impression suivant l'invention représenté en position de travail, la figure 6 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un quatrième mode de mise en oeuvre d'un cylindre d'impression suivant l'invention représenté en position de travail, la figure 7 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un autre mode de mise en oeuvre d'un cylindre d'impression suivant l'invention représenté en position de travail. On a représenté sur les figures 1 à 3 un cylindre d'impression 1 pouvant être par exemple, en fonction des utilisations, un cylindre porte-plaque, un cylindre porte-blanchet dans le cas d'une impression offset, un cylindre porte cliché dans le cas d'une impression flexo ou un cylindre gravé dans le cas d'une impression heliographique. Ce cylindre d'impression 1 est essentiellement constitué d'un arbre porteur 3 sur lequel est fixé de façon amovible un manchon 5. Dans le mode de mise en oeuvre représenté sur les figures, le manchon 5 est constitué d'un élément tubulaire de forte épaisseur en acier, venant s'enfiler sur l'arbre porteur 3, si bien que sa zone rigidifiée s'étend sur toute sa longueur. L'arbre porteur est constitué d'un élément cylindrique se terminant à chacune de ses extrémités par une portion 3a de plus faible diamètre sur laquelle sont disposés deux roulements respectivement 7 et 7', la partie gauche sur la figure comportant un pignon d'entraînement 8. L'arbre porteur 3 est percé, sur toute sa longueur, d'un logement central et longitudinal 9 à l'intérieur duquel est monté à coulissement un arbre de commande 11. Sur l'un de ses côtés, à gauche sur les figures 1 et 2, l'arbre porteur 3 est pourvu d'un épaulement cylindrique 13 contre lequel, en position de travail, l'une des faces transversales 5a du manchon 5 est maintenue en appui. Dans le mode de mise en oeuvre représenté sur les figures 1 à 3, le maintien du manchon 5 sur l'arbre porteur 3 est assuré par un bridage qui est réalisé aux deux extrémités de l'arbre porteur. A cet effet, on fait appel à des rondelles d'assemblage 15, notamment du type représenté sur les figures 3a et 3b, qui sont disposées, ainsi que représenté sur la figure 3, sur la portion 3a de plus faible diamètre de l'arbre porteur 3 et qui, lorsqu'elles sont en position de non serrage (figure 3) sont inclinées par rapport au plan diamétral de l'arbre et sont en contact avec la face interne 5b du manchon 5. Des bagues de transmission d'effort 17 sont montées à coulissement entre la portion 3a de l'arbre porteur 3 et le manchon 5, de façon que, lorsque l'on déplace ces dernières dans le sens de la flèche F, on déforme les bagues 15 qui s'arc-boutent alors en se pressant fortement contre la face interne 5b du manchon 5 assurant ainsi un bridage de celui-ci sur l'arbre porteur 3. Le déplacement des bagues de transmission 17 est assuré par des goupilles transversales 19 qui traversent les bagues 17, l'arbre porteur 3 et l'arbre de commande 11. Les goupilles 19 sont ajustées dans l'arbre de commande 11 et on a prévu un jeu entre lesdites goupilles 19 et les orifices transversaux réalisés dans l'arbre porteur 3, de façon que lorsque l'on déplace longitudinalement l'arbre de commande 11 dans son logement 9 à l'intérieur de l'arbre porteur 3, on déplace les bagues de transmission 17 de façon à assurer, soit la compression des rondelles d'assemblage 15, lorsque l'on souhaite assurer le bridage du manchon 5 sur l'arbre porteur 3, soit le débridage de ces rondelles 15 lorsque l'on souhaite assurer la libération du manchon 5 par rapport à l'arbre porteur 3. L'énergie nécessaire à l'application des bagues de transmission 17 sur les rondelles d'assemblage 15 est fournie par des rondelles de compression élastiques 21 qui sont disposées entre l'épaulement 13 et une bague cylindrique 22 enfilée sur la portion 3a de l'arbre porteur 3, cette bague 22 étant immobilisée en translation par une goupille transversale 23 traversant celle-ci et les arbres porteur 3 et de commande 11. Le positionnement de la bague 22 par rapport à l'épaulement 13 est tel que ladite bague 22 assure une compression des rondelles de compression élastiques 21 telle que l'énergie emmagasinée par celles-ci lors de cette compression est supérieure à l'effort que les bagues de transmission 17 doivent transmettre pour assurer l'écrasement des rondelles d'assemblage 15. Ainsi, dans la position de travail qui est représentée sur la figure 2, les rondelles de compression élastiques 21 repoussent sur la gauche, sur le dessin, la bague 22 qui, de ce fait, entraîne par l'intermédiaire de la goupille transversale 23 l'arbre de commande 11 dans la direction de la flèche F, si bien que ce dernier entraîne à son tour les goupilles transversales 19 dans cette même direction avec pour effet de provoquer le déplacement des bagues de transmission 17 et d'assurer l'écrasement des rondelles d'assemblage 15 provoquant ainsi le bridage du manchon 5 sur l'arbre porteur 3. Lorsque l'utilisateur souhaite démonter le manchon 5, il lui suffit alors d'exercer une force de direction F' sur l'arbre de commande 11, ce qui a pour effet, par un déplacement de ce dernier, de comprimer les rondelles de compression élastiques 21 et par l'intermédiaire des goupilles transversales 19 en prise avec les bagues 17, de libérer les blocs de rondelles d'assemblage 15 (blocs de bridage) avec pour effet de libérer le manchon 5 de l'arbre porteur 3 et permettre ainsi son retrait. On pourrait bien entendu suivant l'invention faire appel à des blocs de bridage en nombre quelconque répartis suivant la longueur de l'arbre porteur 3 et du manchon 5. On pourrait également, suivant l'invention, disposer un seul bloc de bridage au centre de ces deux éléments et constituer un bloc de bridage s'étendant sur toute la longueur commune au manchon et à l'arbre. On pourrait également suivant l'invention faire appel à d'autres moyens de mise et de maintien en pression et notamment, ainsi que représenté sur la figure 4, à des moyens faisant appel à des troncs de cône et des billes. Dans un tel mode de mise en oeuvre de l'invention, le cylindre d'impression 1 est constitué d'un arbre porteur 3 et d'un manchon 5 qui est emmanché à coulissement sur celui-ci. Ce manchon est creusé à ses deux extrémités d'un logement cylindrique dans lequel est logée une bague de rigidité constituée en l'espèce par une bague de roulement 24, si bien que le manchon 5 se trouve en appui sur l'arbre porteur 3 par la surface interne de cette dernière. Dans sa position de travail l'une des faces transversales 5a du manchon 5 est en appui contre un épaulement cylindrique 13 de l'arbre de commande 11 ce qui assure son indexation dans le sens longitudinal, et une goupille 25 traverse l'épaulement 13 pour s'encastrer dans un logement du manchon 5 ce qui assure l'indexation en rotation de ces deux éléments. L'arbre porteur 3 est traversé par un logement central et longitudinal 9 dans lequel est monté à coulissement un arbre de commande 11 qui comporte, au droit des bagues de roulement 24, une partie tronconique 27. La paroi de l'arbre porteur 3 est percée de plusieurs logements radiaux 28 qui reçoivent des billes 30 d'un diamètre d supérieur à l'épaisseur e de ladite paroi. Le diamètre d est tel que lorsque l'on exerce une force de pression sur l'arbre de commande 11 dans le sens de la flèche F les parties tronconiques respectives 27 repoussent les billes 30 vers l'extérieur et appliquent celles-ci contre la face interne des bagues de roulement 24 avec pour effet d'assurer la solidarisation du manchon 5 et de l'arbre porteur 3, et lorsque l'on exerce aucune force sur l'arbre de commande 11 ces derniers éléments sont libre en coulissement. Dans le mode de mise en oeuvre représenté sur la figure 4 l'énergie nécessaire à la solidarisation du manchon 5 et de l'arbre 3 est fournie par un ressort de compression 32 qui est disposé entre deux cuvettes l'une formée par un chambrage creusé en extrémité de l'arbre de commande 11 et l'autre dans un élément prolongateur 3' de l'arbre porteur 3 qui est fixé en extrémité de ce dernier par des moyens de fixation non représentés sur le dessin. On déterminera bien entendu la raideur du ressort de compression 32 de façon que dans l'état de compression où il se trouve lorsque le cylindre d'impression 1 est en position de travail, l'énergie qu'il délivre soit suffisante pour que la force de bridage exercée par les billes 30 sur le manchon 5 permette d'assurer un entraînement correct de ce dernier. Lorsque l'utilisateur souhaite démonter le manchon 5 il exerce sur l'arbre de commande 11 une force F' antagoniste à celle déployée par le ressort de compression 32 de façon que les billes 30 ne soient plus appliquées contre le manchon 5. On pourrait bien entendu suivant l'invention faire appel à d'autres moyens permettant d'appliquer, à partir de l'arbre porteur 3, un effort radial sur la face interne du manchon 5 et notamment sur la face interne des bagues de rigidité dont celui-ci peut éventuellement être pourvu. On peut ainsi faire appel à tout moyen permettant notamment de transformer un effort de direction longitudinale suivant l'axe xx' du cylindre d'impression 1 en effort de direction radiale. On peut ainsi, comme représenté sur la figure 5, remplacer les parties tronconiques 27 et les billes 30 qui leur sont associées par deux bagues tronconiques. Plus précisément on disposera à une extrémité de l'arbre porteur 3 une première bague conique 34 à conicité tournée vers l'extérieur, cette bague conique étant bloquée contre tout déplacement en translation par un manchon 36 lui-même immobilisé par un circlips 38. Une seconde bague conique 40 à conicité inversée complémentaire de la première sera disposée en coopération avec celle-ci, de façon que tout déplacement longitudinal vers l'intérieur de la seconde bague conique 40 provoque un déplacement radial de celle-ci et l'application de sa surface externe contre la surface interne de la bague de roulement 24. Comme dans le mode de mise en oeuvre précédent l'énergie nécessaire sera fournie par un ressort de compression 32 inséré entre un épaulement 41 d'une bague 43 disposée entre l'arbre de commande 11 et la surface interne de l'arbre porteur 3 et un élément prolongateur 3' de celui-ci fixé sur l'arbre porteur 3 par des entretoises 44 et des moyens de fixation non représentés sur le dessin. L'autre extrémité du cylindre d'impression 1 pourra éventuellement être muni également de moyens de bridage du manchon 5 sur l'arbre porteur 3. Il pourra ainsi comporter à cet effet des moyens de même type à savoir un ensemble de bagues coniques complémentaires ainsi que son propre système de stockage et de distribution d'énergie constitué d'un ressort de compression 32' disposé entre une bague interne 45 immobilisée en translation par un circlips 46 et une bague 43' de même type que la première et qui est ainsi pourvue d'un épaulement 41 venant en appui sur la seconde bague conique. Dans ces conditions on comprend qu'en position de travail, ainsi que représenté sur la figure 5, le ressort 32' prend appui sur le circlips 46 et applique par l'intermédiaire de la bague 43', la deuxième bague conique 40' contre la première bague conique 34' ce qui a pour effet de l'appliquer contre la face interne de la bague de roulement 24 assurant ainsi la solidarisation de l'arbre porteur 3 et du manchon 5. De même, dans cette position, le ressort 32 prend appui sur l'élément prolongateur 3' et applique, par l'intermédiaire de la bague 43, la deuxième bague conique 40 contre la première bague conique 34, ce qui a pour effet de l'appliquer contre la face interne de la bague de roulement 24. Pour démonter le manchon 5 il suffira à l'utilisateur d'appliquer, comme précédemment, une force de direction F' sur l'arbre de commande 11. Suivant l'invention la force nécessaire à l'application de l'élément presseur sur la zone rigidifiée du manchon peut être produite par des éléments extérieurs à l'ensemble arbre porteur/manchon. Ainsi dans le mode de mise en oeuvre représenté sur la figure 6 on a supprimé les rondelles de compression élastiques 21 des figures 1 et 2 et on a usiné une rainure circulaire 47 dans la bague 22. On a prévu un levier de commande externe 48 monté pivotant autour d'un axe 49 qui se termine dans la rainure 47 par un palpeur 50, avec lequel on exerce respectivement sur la bague 22 des efforts longitudinaux de résultante de direction F en position de travail et de direction F' en position de montage/démontage. On pourrait également faire appel à des moyens pneumatiques ou hydrauliques, ainsi que représenté sur la figure 7, pour commander l'application de l'élément presseur sur la zone rigidifiée du manchon 5. Sur cette figure on fait appel à des moyens hydrauliques qui sont représentés de façon schématique. La source d'énergie est fournie par un vérin hydraulique 51 dont le piston 52 comporte une cage 53 à son extrémité active assurant le maintien d'un roulement 54 dont la partie interne est solidaire de l'extrémité de l'arbre de commande 11. On comprend, qu'en position de travail (figure 7), le vérin exerce une force F sur l'organe de commande 11, ayant pour effet d'appliquer, par l'intermédiaire des goupilles 19, les bagues de transmission 17 sur les rondelles d'assemblage 15 constituant l'élément presseur. Bien entendu en position de montage/démontage on exerce avec le vérin 51 une force F' de direction opposée qui a pour effet d'écarter les bagues de transmission 17 des rondelles d'assemblage 15, de façon à ne plus les comprimer, libérant ainsi le manchon de son arbre porteur 3. On pourrait bien, entendu sans sortir du domaine de protection de la présente invention faire appel à tout autre moyen apte à communiquer une force de serrage/desserrage à l'élément presseur. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de fixation amovible d'un manchon (5) sur un arbre cylindrique porteur (3) d'une machine à 5 imprimer, caractérisé en ce que: - la face interne (5b) du manchon (5) comporte au moins une zone rigidifiée cylindrique (24), - l'ensemble arbre porteur/manchon est pourvu d'une part de moyens aptes, en position de travail, sous l'action de moyens délivrant une force de serrage (21,32,32'), à appliquer au moins un élément presseur (15,30,40) contre la zone rigidifiée (24), afin d'assurer sa solidarisation avec le manchon (5), et d'autre part, de moyens aptes, en position de montage/démontage, sous l'action de moyens délivrant une force de desserrage, à libérer l'élément presseur (15,30,40) . 2.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la zone rigidifiée est constituée d'une bague, notamment métallique, telle que notamment une bague de roulement (24), sur la face interne de laquelle l'élément presseur (15,30,40) est appliqué en position de travail. 3.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les moyens délivrant une force de serrage et/ou de desserrage sont des moyens internes inclus dans l'ensemble arbre porteur/manchon. 4.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les moyens délivrant une force de serrage et/ou de desserrage sont de type hydraulique ou pneumatique externes à l'ensemble arbre porteur/manchon. 5.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens délivrant une force de serrage et/ou de desserrage sont constitués de moyens de stockage d'énergie. 6.- Dispositif suivant la revendication 5 caractérisé en ce que les moyens de stockage d'énergie sont constitués d'au moins un élément élastique (21,32) à l'état comprimé lorsqu'il se trouve en position de travail. 7.- Dispositif suivant la revendication 6 caractérisé en ce que l'élément élastique est constitué d'au moins un ressort (32,32') ou d'au moins une bague ressort (21). 8.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément presseur est constitué d'un bloc formé d'au moins une rondelle d'assemblage (15). 9.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'arbre porteur (3) est creusé d'un logement central et longitudinal (9) à l'intérieur duquel est monté à coulissement un arbre de commande (11). 10.- Dispositif suivant la revendication 9 caractérisé en ce que l'arbre de commande (11) est traversé par au moins un élément radial (19) assurant sa liaison en translation avec une bague (17) montée coulissante sur l'arbre porteur (3) et qui est apte à comprimer longitudinalement l'élément presseur (15) lorsque l'on déplace l'arbre de commande (11) en direction de ce dernier sous l'action des moyens délivrant une force de serrage (21). 11.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que, en position de travail, le manchon (5) est en appui contre un épaulement (13) de l'arbre porteur (3) de façon à assurer l'indexation en translation de ces deux éléments. 12.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que, en position de travail, le manchon (5) et l'arbre porteur (3) sont réunis par un élément de liaison tel que notamment une goupille (25) ou une clavette assurant leur indexation en rotation. 13.- Dispositif suivant la revendication 9 caractérisé en ce que, au droit de chaque zone rigidifiée, l'arbre de commande (11) comporte une partie tronconique (27), et la paroi dudit arbre porteur (3) est traversée par au moins un logement radial (28) dans lequel est disposée une bille (30) de façon qu'un déplacement longitudinal de l'arbre de commande (11) dans un sens applique cette bille (30) contre le manchon (5) de façon à solidariser celui-ci de l'arbre porteur (3) et qu'un déplacement longitudinal de l'arbre de commande (11) dans l'autre sens n'applique pas cette bille (30) contre le manchon (5) de façon à désolidariser celui-ci de l'arbre porteur (3).