Brevet FR2910373A1 — publié le 20080627

La présente invention concerne un procédé de commande d'une presse rotative, du type comprenant au moins une unité d'impression possédant au moins un cylindre d'impression et d'entraînement d'une bande à imprimer, et un dispositif d'entraînement en rotation du ou de chaque cylindre d'impression et d'entraînement. Pendant des opérations d'impression, une bande à imprimer défile en tension et à grande vitesse sur le ou chaque cylindre d'impression et d'entraînement. Le ou chaque cylindre d'impression et d'entraînement est en contact avec la bande et entraîné en rotation de sorte qu'il contribue à l'entraînement de la bande. Le ou chaque cylindre d'impression et d'entraînement imprime en outre une image sur la bande en y déposant de l'encre. En cas de rupture de la bande en aval d'une unité d'impression, la bande perd sa tension et a tendance à adhérer au ou à chaque cylindre d'impression et d'entraînement de l'unité d'impression, à cause de l'encre qui le recouvre. La bande risque ainsi de s'enrouler autour d'un cylindre d'impression, ce qui peut très rapidement provoquer l'endommagement du cylindre d'impression, et plus généralement de l'unité d'impression, du fait d'une accumulation de couches de bande entre des cylindres de l'unité d'impression. Le remplacement d'un cylindre d'impression et la remise en état de marche d'une unité d'impression sont des opérations extrêmement coûteuses. Un but de l'invention est de limiter les risques d'endommagement des unités d'impression en cas de rupture de la bande, et de faciliter leur remise en état de marche. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de commande d'une presse rotative du type précité, dans lequel, en fonctionnement normal, on entraîne le ou chaque cylindre d'impression et d'entraînement à l'aide du dispositif d'entraînement associé, et, en cas de rupture de la bande, on met 2910373 2 en oeuvre une étape d'arrêt d'urgence en freinant le ou chaque cylindre d'impression et d'entraînement à l'aide du dispositif d'entraînement associé, dans lequel dans l'étape d'arrêt d'urgence, on limite le couple et/ou la puissance appliqué(s) au ou à chaque cylindre d'impression et 5 d'entraînement par le dispositif d'entraînement associé de façon à ne pas dépasser un seuil de couple et/ou de puissance déterminé. Selon d'autres modes de mise en oeuvre, ce procédé comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : 10 -on limite le couple et/ou la puissance à un seuil de couple, respectivement de puissance, inférieur à un couple nominal, respectivement une puissance nominale, d'entraînement du ou de chaque cylindre d'impression et d'entraînement pendant une étape de fonctionnement normal ; 15 - le seuil de couple et/ou le seuil de puissance est(sont) positif(s) ; - on commande le dispositif d'entraînement du ou de chaque cylindre d'impression et d'entraînement de façon à ne pas dépasser le seuil de couple, respectivement de puissance, une fois que le couple, respectivement la puissance, est passé en dessous d'un deuxième seuil de couple, 20 respectivement de puissance, déterminé, égal ou inférieur au premier seuil de couple, respectivement de puissance ; - en fonctionnement normal, on commande le dispositif d'entraînement du ou de chaque cylindre d'impression et d'entraînement pour asservir le ou chaque cylindre d'impression et d'entraînement en vitesse angulaire ou en 25 position angulaire ; - au cours de l'étape d'arrêt d'urgence, on applique sur le ou chaque cylindre d'impression et d'entraînement un couple négatif et une puissance négative de freinage à l'aide du dispositif d'entraînement associé. L'invention concerne également une presse rotative du type 30 comprenant au moins une unité d'impression possédant au moins un groupe d'impression comprenant un cylindre d'impression et d'entraînement d'une 2910373 3 bande à imprimer, et un dispositif d'entraînement en rotation du ou de chaque cylindre d'impression et d'entraînement, et un système de commande du dispositif d'entraînement de la ou chaque unité d'impression pour appliquer sur le ou chaque cylindre d'impression et d'entraînement un 5 couple positif et une puissance positive d'entraînement en rotation ou un couple négatif et une puissance négative de freinage, le système de commande étant adapté et programmé pour la mise en oeuvre d'un procédé tel que défini ci-dessus. L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la 10 description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique d'ensemble d'une presse rotative conforme à l'invention ; - les figures 2 est une vue schématique d'une unité d'impression de la 15 presse de la figure 1 ; et - la figure 3 est un graphique représentant le couple appliqué sur un cylindre d'impression de la presse de la figure 1 au cours du temps, selon un procédé de commande conforme à l'invention. La figure 1 illustre une presse rotative 2 pour imprimer une bande 4 de 20 matière, par exemple une bande de papier. Pendant les opérations d'impression, la bande 4 défile à travers la presse 2, en tension et à grande vitesse, suivant un chemin de défilement, de la gauche vers la droite sur la figure 1, comme illustré par la flèche S. Dans la suite de la description, les termes amont et aval 25 s'entendent par rapport au sens de défilement de la bande 4 dans la presse 2 suivant son chemin de défilement. La presse 2 comprend une pluralité d'unités de traitement de la bande 4, incluant, successivement de l'amont vers l'aval, une unité de dévidage 6, des unités d'impression U1, U2, LJ3 et U4, une unité de séchage 8, une unité 30 de refroidissement 10 et une unité de pliage 12. Les unités 8, 10 et 12 sont optionnelles. 2910373 4 L'unité de dévidage 6 permet de dérouler la bande 4 à partir d'une bobine. Chaque unité d'impression U1, U2, U3, U4 permet d'imprimer la bande 4 recto/verso. L'unité de séchage 8 permet de sécher la bande 4 après son impression. L'unité de refroidissement 10 permet de refroidir la 5 bande 4 après son séchage. L'unité de pliage 12 permet de plier la bande 4, par exemple pour former des livrets. Tel que représenté sur la figure 2, chacune des unités d'impression U1, U2, U3, U4 est double et comprend deux groupes d'impression 14 et 16 disposés de part et d'autre du chemin de défilement de la bande 4 pour une 10 impression recto/verso de la bande 4. Chaque groupe d'impression 14, 16 comprend un cylindre d'impression 18 porte-blanchet, un cylindre 20 porte-plaque, et un cylindre encreur 22, d'axes parallèles. Pendant les opération d'impression, le cylindre 22 dépose de l'encre 15 sur une ou plusieurs plaque(s) portée(s) par le cylindre 20 et gravée(s) selon l'image à imprimer, et la ou chaque plaque dépose l'encre selon l'image sur un blanchet porté par le cylindre 18, qui dépose l'encre sur une face de la bande 4. De manière connue en soi, chaque unité d'impression U1 comprend 20 un mécanisme (non représenté) de support et de déplacement des cylindres 18, 20, 22 de ses groupes d'impression 14 et 16 entre une configuration en pression (figure 2) et une configuration hors pression (figure 3). En configuration en pression (figure 2), les cylindres 18 des groupes d'impression 14 et 16 sont rapprochés et pincent la bande 4 entre eux. 25 En configuration hors pression (non représentée), les cylindres 18 sont écartés l'un de l'autre d'un écartement suffisant pour laisser passer la bande 4, c'est-à-dire un écartement supérieur à l'épaisseur de la bande 4. En revenant à la figure 1, l'unité de dévidage 6 possède des cylindres 24 de déviation de la bande 4, libres en rotation. 30 L'unité de séchage 8 comprend des moyens de chauffage de la bande 4 pour sécher l'encre déposée sur la bande 4. 2910373 5 L'unité de refroidissement 10 comprend des cylindres 26 de déviation de la bande 4. L'unité de pliage 12 comprend un cône de pliage 28 de la bande 4, par exemple selon une ligne de pliure longitudinale, et deux paires de 5 cylindres 30 d'entraînement de la bande 4, disposées en amont et en aval du cône de pliage 28. Les deux cylindres 30 de chaque paire pincent la bande 4 entre eux. Les unités U1, U2, U3, U4, 10 et 12 possèdent des dispositifs 32 d'entraînement de leurs cylindres 18, 26 et 30, chacune de ces unités 10 possédant son propre dispositif 32. Chaque dispositif 32 comprend un ou plusieurs moteurs. Par exemple, dans chacune des unités d'impression U1, U2, U3 et U4, le dispositif 32 comprend un moteur commun aux deux groupes d'impression 14 et 16, un moteur pour chaque groupe d'impression 14 et 16, ou un moteur pour 15 chacun des cylindres 18 et 20, et éventuellement 22. La presse 2 possède un dispositif de détection 34 associé à chacune des unités U1, U2, U3, U4, 10, 12, et un système de commande 36 central. Chaque dispositif de détection 34 est apte à émettre un signal de mesure représentatif de la position angulaire ou de la vitesse angulaire des 20 cylindres 18, 26, 30 de l'unité correspondante. Le système de commande 36 est relié aux dispositifs de détection 34 pour recevoir les signaux de mesure émis par ceux-ci, et est relié aux dispositifs d'entraînement 32 pour leur envoyer des signaux de commande après traitement des signaux de mesure. 25 Pendant les opérations d'impression, la bande 4 est entraînée en défilement dans la presse 2 par les cylindres 18, 26 et 30, entraînés en rotation par leur dispositif 32 associé. La rotation des cylindres 18, 26 et 30 doit être synchronisée, d'une part, pour assurer le défilement de la bande 4 en tension entre les différentes 30 unités de la presse 2, et, d'autre part, pour assurer la bonne impression de la 2910373 6 bande 4, sans décalage entre les impressions effectuées par les différentes unités d'impression U1, U2, U3, U4. A cet effet, le système de commande 36 asservit les cylindres 18, 26 et 30 en position angulaire et/ou en vitesse angulaire et assure leur rotation 5 synchronisée. Il arrive que la bande 4 se rompt pendant les opérations d'impression, du fait des sollicitations mécaniques et thermiques qu'elle subit, et souvent en raison d'un défaut de la bande 4. De manière connue en soi, la presse 2 possède des détecteurs 38 de 10 rupture de bande disposés le long du chemin de la bande 4 et reliés au système de commande 36. La presse 2 comprend par exemple un détecteur 38 entre chaque paire d'unité adjacentes. Les détecteurs 38 sont des détecteurs d'un type connu, et par exemple des détecteurs optiques aptes à détecter une rupture de la bande 4 15 par la modification d'un rayon lumineux réfléchi par la bande 4 ou traversant la bande 4 du fait de la perte de tension de la bande 4. En cas de rupture de la bande 4, un enroulement de la bande 4 autour des cylindres 18 d'une unité d'impression U1, U2, U3, U4 risque d'endommager cette unité d'impression, et d'entraîner des opérations 20 coûteuse de remplacement des cylindres, des plaques ou des blanchets, et de remise en état de marche de l'unité d'impression. Afin de protéger les unités d'impression U1, U2, U3 et U4, en cas de rupture de la bande 4, on met en oeuvre une étape d'arrêt d'urgence de la presse 2 au cours de laquelle on freine les cylindres 18, 26, 30 de façon 25 synchronisée en leur appliquant un couple résistant de freinage à l'aide des dispositifs d'entraînement 32, tout en déplaçant les groupes d'impression 14, 16 en configuration hors pression pour dégager les cylindres 18 de la bande 4. Toutefois, tel qu'illustré en trait mixtes sur la figure 2, il existe encore 30 un risque que la bande 4 s'enroule lors de l'arrêt d'urgence sur un cylindre 18 d'une unité d'impression U1, U2, U3, U4, de sorte que la bande 4 est 2910373 7 comprimée entre le cylindre 18, et l'autre cylindre 18 et/ou le cylindre 20 adjacent, aux endroits désignés par les flèches F. La bande 4 est décoincée par exemple en faisant tourner les cylindres 18, 20 en arrière. 5 La figure 3 est un graphique illustrant le couple C (axe des ordonnées) appliqué par le dispositif 32 d'une unité d'impression, par exemple l'unité d'impression U1, sur les cylindres 18 de cette unité d'impression U1, en fonction du temps (axe des abscisses), en cas de rupture de bande et de coincement de la bande 4 dans cette unité d'impression U1. 10 Par convention, un couple positif correspond à un entraînement du cylindre 18 dans le sens de rotation du cylindre 18 en fonctionnement normal. La courbe Cl en pointillés est une courbe de couple appliqué à un cylindre 18 de l'unité U1, selon un procédé de commande classique. 15 En fonctionnement normal, jusqu'à un instant Ti, le dispositif 32 applique un couple nominal Cn positif d'entraînement en rotation des cylindres 18 pour compenser les couples résistant à l'entraînement de la bande 4. A partir de l'instant Ti, auquel se produit une rupture de bande, le 20 système de commande 36 déclenche l'étape d'arrêt d'urgence, et commande le dispositif 32 de l'unité d'impression pour appliquer sur les cylindres 18 un couple négatif de freinage, pouvant aller jusqu'à par exemple -1.6Cn. Lorsque la bande 4 se coince à un instant T2, elle exerce un couple de freinage sur les cylindres 18 de l'unité d'impression U1. De ce fait, le 25 couple de freinage appliqué par le dispositif 32 diminue (la courbe Cl remonte). Le couple de freinage exercé par la bande 4 devient si élevé que les cylindres 18 de l'unité d'impression U1 freinent plus rapidement que ceux des autres unités d'impression. 30 Ceci est détecté par les dispositifs de détection 34 et le système de commande 36. Du fait de l'asservissement synchronisé en vitesse et/ou en 2910373 8 position angulaire des cylindres 18 des unités d'impression U1, U2, U3, U4, le système de commande 36 commande le dispositif 32 de l'unité d'impression U1 pour qu'il applique un couple positif d'entraînement (à partir de l'instant T3) pour compenser le couple négatif de freinage de la bande 4, 5 pour que les cylindres 18 de l'unité d'impression U1 continuent à tourner à la même vitesse que ceux des autres unités d'impression. Dans ce cas, le couple positif fourni par dispositif 32 de l'unité d'impression U1 contribue à coincer encore plus la bande 4. Ceci augmente le risque d'endommager l'unité d'impression U1. Ceci 10 rend en outre la remise en marche de l'unité d'impression U1 plus difficile et plus longue. Cette remise en marche peut s'avérer d'autant plus difficile que l'énergie d'inertie de rotation du cylindre 18 au moment de la rupture de bande aura contribué au serrage de la bande 4, alors que cette énergie ne sera plus disponible pour débloquer l'unité d'impression U1 en faisant tourner 15 le cylindre 18 en arrière à l'aide du dispositif 32, et qu'un moteur du dispositif 32 devra en plus vaincre son couple de décollage pour faire tourner le cylindre 18 en arrière. Pour pallier cet inconvénient, conformément à l'invention, dans la presse 2, les dispositifs de détection 34 sont aptes à fournir un signal de 20 mesure représentatif du couple appliqué par chaque dispositif 32 sur les cylindres 18 de l'unité d'impression U1, U2, U3, U4 associée, et le système de commande 36 est apte à prendre ces signaux en compte pour commander les dispositifs 32 d'entraînement des cylindres 18. Selon le procédé de commande conforme à l'invention, illustré par la 25 courbe C2 en traits pleins, dans l'étape d'arrêt d'urgence, le système de commande 36 commande les dispositif 32 pour ne pas dépasser un seuil de couple S1 appliqué sur les cylindres 18 de l'unité d'impression U1. Le système 36 est donc programmé pour fonctionner comme un limiteur de couple lors d'un arrêt d'urgence de la presse 2. 2910373 9 Ainsi, en cas de coincement de la bande 4, dans l'unité d'impression U1, le couple ne dépassera pas le seuil S1, ce qui limitera le coincement de la bande 4 et les risque d'endommager l'unité d'impression U1. De préférence, le seuil Si est inférieur au couple nominal Cn, car 5 l'application d'un couple supérieur au couple Cn pendant une étape de freinage est le signe d'un coincement de la bande 4. Avantageusement, le système de commande 36 interdit de repasser au-dessus du seuil S1 une fois que le couple est passé en dessous d'un deuxième seuil S2. 10 Le seuil S2 est de préférence égal ou inférieur au seuil S1 pour ne pas perturber le début de l'étape de freinage synchronisé de la presse 2. Le seuil S2 est par exemple égal au seuil S1, ou égal à un couple nul. De préférence, le seuil S1 est positif. En effet, le couple résistant à l'entraînement de la bande 4 est élevé dans les unités d'impression U1, U2, 15 U3, U4 où la bande 4 est pincée fortement par les cylindres 18. Pendant le freinage d'urgence, il peut être nécessaire d'appliquer un couple légèrement positif sur les cylindres 18 pour qu'ils restent synchronisés avec les cylindres d'entraînement situés en aval, sans que cela signifie que la bande 4 se coince. 20 Une courbe C3 illustre un exemple de couple appliqué par le dispositif 32 en l'absence d'enroulement et de coincement de la bande dans l'unité d'impression U1. En variante ou en option, le système 36 commande les dispositifs 32 des unités d'impression U1, U2, U3, U4 pour limiter la puissance P 25 d'entraînement des cylindres 18. La puissance P d'entraînement appliquée par un dispositif 32 à un cylindre 18 est proportionnelle au produit du couple appliqué par le dispositif 32 et à la vitesse de rotation du cylindre 18. Par conséquent la limitation en puissance s'effectue de façon 30 analogue à la limitation en couple décrite ci-dessus, et présente les mêmes avantages. 2910373 10 Le système 36 est donc programmé pour agir comme un limiteur de puissance au moins dans une étape d'arrêt d'urgence. Le système 36 utilise les mesures de couple et de vitesse de rotation fournies par les dispositifs de détection 34. 5 Par convention, une puissance positive correspond à un entraînement du cylindre 18 dans le sens de rotation du cylindre 18 en fonctionnement normal. REVENDICATIONS 1.- Procédé de commande d'une presse (2) rotative, du type comprenant au moins une unité d'impression (U1, U2, U3, U4) possédant au moins un cylindre (18) d'impression et d'entraînement d'une bande (4) à imprimer, et un dispositif (32) d'entraînement en rotation du ou de chaque cylindre (18) d'impression et d'entraînement, dans lequel, en fonctionnement normal, on entraîne le ou chaque cylindre (18) d'impression et d'entraînement à l'aide du dispositif d'entraînement (32) associé, et, en cas de rupture de la bande (4), on met en oeuvre une étape d'arrêt d'urgence en freinant le ou chaque cylindre (18) d'impression et d'entraînement à l'aide du dispositif d'entraînement (32) associé, et dans lequel, dans l'étape d'arrêt d'urgence, on limite le couple et/ou la puissance appliqué(s) au ou à chaque cylindre (18) d'impression et d'entraînement par le dispositif (23) d'entraînement associé de façon à ne pas dépasser un seuil de couple et/ou de puissance déterminé. 2.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel on limite le couple et/ou la puissance à un seuil de couple, respectivement de puissance, inférieur à un couple nominal, respectivement une puissance nominale, d'entraînement du ou de chaque cylindre (18) d'impression et d'entraînement pendant une étape de fonctionnement normal. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le seuil de couple et/ou de puissance est(sont) positif(s). 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on commande le dispositif (32) d'entraînement du ou de chaque cylindre (18) d'impression et d'entraînement de façon à ne pas dépasser le seuil de couple, respectivement de puissance, une fois que le couple, 2910373 12 respectivement la puissance, est passé en dessous d'un deuxième seuil de couple, respectivement de puissance, déterminé, égal ou inférieur au premier seuil de couple, respectivement de puissance. 5 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, en fonctionnement normal, on commande le dispositif (32) d'entraînement du ou de chaque cylindre (18) d'impression et d'entraînement pour asservir le ou chaque cylindre (18) d'impression et d'entraînement en vitesse angulaire ou en position angulaire. 10 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'arrêt d'urgence, on applique sur le ou chaque cylindre (18) d'impression et d'entraînement un couple négatif et une puissance négative de freinage à l'aide du dispositif (32) 15 d'entraînement associé. 7.- Presse rotative du type comprenant au moins une unité d'impression (U1, U2, U3, U4) possédant au moins un groupe d'impression comprenant un cylindre (18) d'impression et d'entraînement d'une bande (4) 20 à imprimer, et un dispositif (32) d'entraînement en rotation du ou de chaque cylindre (18) d'impression et d'entraînement, et un système (36) de commande du dispositif (32) d'entraînement de la ou chaque unité d'impression (U1, U2, U3, U4) pour appliquer sur le ou chaque cylindre (18) d'impression et d'entraînement un couple positif et une puissance positive 25 d'entraînement en rotation ou un couple négatif et une puissance négative de freinage, caractérisé en ce que le système de commande (36) est adapté et programmé pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.