Brevet FR2889482A1 — publié le 20070209

LAMINATEUR À HAUTE VITESSE La présente invention se rapporte au domaine du laminage de films et en particulier de films protecteurs. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de laminage de documents à haute vitesse. Il est courant d'utiliser un film protecteur transparent, pouvant comporter des éléments optiques de sécurité (hologrammes par exemple), pour sceller des informations de personnalisation imprimées sur des documents officiels tels que des passeports. Les films protecteurs utilisés à cette fin sont généralement des films réactivables à chaud, c'est-à-dire chauffés lors de leur application sur le document à protéger. De tels films sont constitués d'un empilage de couches: polyester, cire, couche thermo-formable, couche transparente de haut indice optique, impression d'encres et une couche de colle réactivable à chaud, l'ensemble de ces couches pouvant être contrecollé sur un support. Ce composant permettant le scellage des informations est couramment appelé laminat. L'art antérieur connaît deux types de laminateurs pour 25 de tels documents. Un premier dispositif simple est illustré par la figure 1. Il est composé de deux cylindres tournant: l'un presseur (1) et l'autre chauffant (2), entraînant le passeport et le laminat (3). L'adhésion du film protecteur sur le passeport est réalisée le long de la ligne de contact entre les deux cylindres grâce à la chaleur amenée par le cylindre chauffant et la pression du deuxième cylindre. Cette unique ligne de contact impose des cadences de travail très lentes pour amener suffisamment d'énergie thermique au laminat. Une variante de ce dispositif peut consister en deux cylindres chauffants maintenus en pression l'un contre l'autre sans pour autant améliorer la cadence de travail. Pour accroître cette cadence, il a été prévu de dupliquer cette paire de cylindres le long d'un chemin de collage comme illustré sur la figure 2. Le même document accompagné du laminat passe entre plusieurs paires de cylindres. Le nombre de lignes de contact pour coller le laminat est ainsi multiplié par le nombre de paires de cylindres utilisées. Pour un petit nombre de paires de cylindres, la cadence de travail est quelque peu améliorée, mais reste lente. Un grand nombre de paires permet, au contraire, d'atteindre des vitesses élevées. Cependant, cette solution présente l'inconvénient d'être coûteux (multiplication du nombre de cylindres) et de requérir une place importante pour son installation. Les solutions de l'art antérieur présentent donc certains inconvénients: une cadence de traitement très faible; un encombrement accru lors de la multiplication des paires de cylindres; un chauffage inhomogène du fait de la faible zone de contact et de chauffage (uniquement un segment). La présente invention entend remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de laminage d'un film protecteur qui remplace les diverses lignes de contact des dispositifs de l'art antérieur en une surface de contact continue. Le dispositif selon la présente invention offre de nombreux avantages: augmentation significative de la cadence de laminage de laminats, diminution de l'encombrement eut égard aux systèmes comprenant plusieurs paires de cylindres. À cet effet, l'invention concerne dans son acception la plus générale un dispositif pour laminer à chaud un laminat sur un document, caractérisé en ce qu'il comprend un unique tambour et une pluralité de moyens presseurs répartis sur une partie au moins de la périphérie dudit tambour, au moins l'un du tambour ou de la pluralité de moyens presseurs étant chauffant, et l'ensemble formé par le tambour et la pluralité de moyens presseurs présente, en amont, une zone d'introduction du document superposé au laminat et, en aval, une zone d'évacuation du document laminé. Dans un mode de réalisation, lesdits moyens presseurs sont chauffants. Dans un autre mode de réalisation, seul le tambour central est chauffant pour simplifier les problèmes de régulation de chaleur en évitant les interactions entre plusieurs éléments chauffants. Également dans un mode de réalisation, lesdits moyens presseurs sont des cylindres presseurs de hauteur sensiblement égale à celle dudit tambour, cette hauteur étant supérieure ou égale à celle du document à laminer. Particulièrement, lesdits cylindres presseurs sont montés sur des moyens ressorts pour assurer une pression homogène et constante sur le tambour chauffant. Dans un autre mode de réalisation, lesdits moyens presseurs sont montés sur un élément mobile par rapport audit tambour, le déplacement dudit élément permettant de dégager l'accès audit tambour. De façon générale, la pluralité de moyens presseurs et le tambour sont montés 30 mobiles l'un par rapport à l'autre. Particulièrement, lesdits moyens presseurs sont répartis sur au plus 180 dudit tambour et sont montés sur une plaque sensiblement en forme de U mobile et coulissant par rapport au support dudit tambour. Cette configuration 35 permet de libérer le tambour lors d'un éventuel bourrage ou pour permettre le nettoyage du tambour, en faisant coulisser la plaque en forme de U en l'éloignant du tambour. Dans un mode de réalisation particulier, ledit dispositif comprend, en outre, des moyens de refroidissement 5 dudit document. Particulièrement, lesdits moyens de refroidissement comprennent une courroie mobile de largeur sensiblement identique à la hauteur desdits moyens presseurs intercalée entre ladite pluralité de moyens presseurs et le document. Ces moyens permettent de refroidir et de protéger l'extérieur de documents dont la couverture est relativement fragile en température. Le refroidissement de la courroie peut être réalisé soit au contact de l'air libre lors de son parcours, soit par l'utilisation de moyens de ventilation soufflant de l'air frais sur ladite courroie. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ciaprès à titre purement explicatif, d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux 20 figures annexées: - les figures 1 et 2 représentent deux dispositifs de l'art antérieur pour le laminage d'un film protecteur sur document; - la figure 3 représente une vue du dessus d'un mode 25 de réalisation de la présente invention; et, - la figure 4 représente une vue en plongée du dispositif de la figure 3. En référence aux figures 3 et 4, le laminateur haute 30 vitesse 30 selon la présente invention comprend un seul tambour 32 entraîné par un moteur (non représenté) et une pluralité de cylindres presseurs 34 positionnés autour de la périphérie du tambour 32. Le tambour 32 est de type chauffant et de grand diamètre, 15 cm de diamètre. La hauteur du tambour 32 est prévue suffisante pour permettre le laminage de tout le document souhaité, par exemple au moins 15 cm de hauteur pour laminer des passeports. Le tambour 32 est mis en rotation par rapport à une plaque 36 fixée à un support fixe 38. Dans le mode de réalisation de la figure 3, le tambour chauffant 32 est creux et comprend une paroi extérieure en métal qui est amenée à transmettre la chaleur au film protecteur à coller. Le système de chauffage d'un tel tambour est réalisé par l'application d'un élément chauffant qui tapisse l'intérieur de la paroi extérieure du tambour. Des solutions de l'art antérieur peuvent être utilisées pour fournir ce chauffage uniforme et rapide. Les cylindres presseurs 34 sont des cylindres de petit diamètre, de l'ordre de 1 à 3 cm, et dont la hauteur est sensiblement égale à celle du tambour central 32. Par ces dimensions, il est recherché que l'intégralité du document soit en contact avec le tambour chauffant 32 permettant ainsi un chauffage rapide et uniforme de la surface du document. Les cylindres sont revêtus d'une matière conformable, mais dure, par exemple du caoutchouc. Ces cylindres presseurs 34 sont organisés en modules autour du tambour 32. Chaque module présente une première partie 40 en prise avec une plaque support 44 et une seconde partie mobile par rapport à la première au travers d'un axe sur lequel est monté un ressort 42. Un cylindre presseur est monté en pivot sur cette deuxième partie de support 40. Par la présence du ressort, la deuxième partie applique le cylindre presseur 34 sur le tambour 32. Les cylindres presseurs 34 et leurs supports 40 sont montés sur la plaque 44 en forme de U, dont le creux du U est complémentaire de la plaque 36. Cette plaque 44 est rendue mobile par rapport au support fixe 38 et à la plaque 36 grâce à la présence de deux ouvertures 46 dans la plaque 44 et de guides 48 solidaires du support fixe 38. Dans cette configuration, les cylindres presseurs 34 coulissent en s'éloignant du tambour 32 ce qui permet de dégager l'accès au tambour central 32 en cas de bourrage. Cette translation de la plaque 44 est rendue possible puisque les cylindres presseurs 34 sont répartis, au plus, le long d'un demi-périmètre (180 autour du tambour 32) du tambour 32. En position fermée, les guides 48 sont situés à l'extrémité haute des ouvertures 46 et les cylindres presseurs 34 exercent une pression sur le tambour chauffant 32. De par la nature des ressorts et en fonction de l'épaisseur du document à laminer, il est possible de jouer sur la pression qu'exerce les cylindres presseurs 34 sur ce document et le tambour en positionnant les guides 48 à des positions intermédiaires dans les ouvertures 46. Le premier cylindre presseur à gauche associé au tambour 32 fournit une zone d'introduction 54 du document à laminer et du laminat. De façon symétrique, le dernier cylindre presseur et le tambour offre une zone d'évacuation 56 du document laminé. En fonctionnement, le laminat est en contact, entre les deux zones d'introduction 54 et d'évacuation 56, avec le tambour 32 par sa face extérieure (c'est-à-dire par la face non adhésivée), le document à laminer est disposé contre la face revêtue de l'adhésif réactivable à chaud du laminat puis les cylindres presseurs 34 viennent appliquer une pression sur l'extérieur du document permettant, au tambour 32, : d'entraîner le document et le laminat, de chauffer le laminat sur toute la surface entre 35 le premier et le dernier cylindre presseur. Ainsi, le tambour chauffant 32 et les cylindres presseurs 34 réalisent un guidage implicite du document. De plus, la surface du laminat chauffée est très supérieure aux zones chauffées par l'utilisation de paires de cylindres de l'art antérieur, permettant d'atteindre une vitesse linéaire des documents laminés supérieure à 2 mètres par minute. Toujours en référence aux figures 3 et 4, une courroie de refroidissement 50 est présente, au niveau des cylindres, entre l'extérieur du document à laminer et les cylindres presseurs 34. La largeur de la courroie est sensiblement identique à la hauteur des cylindres presseurs et supérieure à la taille des documents à laminer. Elle est constituée d'un matériau, typiquement un métal, permettant un échange rapide de chaleur thermique avec, d'une part, le document, et d'autre part, l'air utilisé comme système de refroidissement. La courroie 50 est enroulée tendue autour de 4 cylindres verticaux 52 montés en pivot sur la plaque 44 et est tendue lorsque le tambour 32 est en position entre les cylindres presseurs 34. Lorsque la plaque 44 est mise en position au contact de la plaque 36, le tambour 32 tend et plaque la courroie 50 contre les cylindres presseurs 34. En fonctionnement de laminage, le tambour chauffant 32 entraîne le film protecteur, le document ainsi que la courroie de refroidissement 50. L'énergie thermique du tambour 32 assure le collage du laminat sur le document et la courroie 50 permet de protéger l'extérieur du document sensible à la chaleur. Dans le reste du trajet (hors des cylindres presseurs 34 et du tambour chauffant 32), la courroie se refroidit au contact de l'air. La courroie 50 joue également le rôle de guide du document et du film protecteur puisque tendue autour du tambour 32, elle plaque ces deux éléments contre le tambour et assure, de la sorte, leur entraînement en rotation. Éventuellement tout système adéquat de refroidissement de la courroie peut être envisagé : fluide réfrigérant, ... Dans d'autres modes de réalisation non représentés, il est envisagé que les cylindres presseurs 34 soient chauffants (de façon uniforme ou selon un gradient de température par exemple) et, le tambour principal 32 soit réfrigérant et permette l'entraînement des documents. Dans cette configuration, le document à laminer est placé contre le tambour 32 et le laminat du côté des cylindres presseurs 34. La courroie 50 est alors utilisée pour guider et plaquer les document et laminat contre le tambour afin d'assurer un bon entraînement de l'ensemble. REVENDICATIONS 1. Dispositif (30) pour laminer à chaud un laminat sur un document, caractérisé en ce qu'il comprend un unique tambour (32) et une pluralité de moyens presseurs (34) répartis sur une partie au moins de la périphérie dudit tambour (32), au moins l'un du tambour (32) ou de la pluralité de moyens presseurs (34) étant chauffant, et l'ensemble formé par le tambour (32) et la pluralité de moyens presseurs (34) présente, en amont, une zone d'introduction du document superposé au laminat et, en aval, une zone d'évacuation du document laminé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé 15 en ce que ledit tambour (32) est chauffant. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens presseurs (32) sont chauffants. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens presseurs (34) sont des cylindres presseurs de hauteur sensiblement égale à celle dudit tambour (32), cette hauteur étant supérieure ou égale à celle du document à laminer. 5. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits cylindres presseurs (34) sont montés sur des moyens ressorts (40, 42). 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens presseurs (34) sont montés sur un élément mobile (44) par rapport audit tambour (32), le déplacement dudit élément permettant de dégager l'accès audit tambour (32). 7. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens presseurs (34) sont répartis sur au plus 180 dudit tambour (32) et sont montés sur une plaque sensiblement en forme de U mobile (44) et coulissant par rapport au support (36) dudit tambour (32). 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens de refroidissement (50) dudit document. 9. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens de refroidissement comprennent une courroie mobile (50) de largeur sensiblement identique à la hauteur desdits moyens presseurs (34) intercalée entre ladite pluralité de moyens presseurs (34) et le document. 10. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens de refroidissement comprennent, en outre, des moyens de ventilation soufflant de l'air frais sur ladite courroie.