Brevet FR2934199A1 — publié le 20100129

MACHINE D'IMPRESSION EQUIPEE D'UN CYLINDRE TRAME AMOVIBLE La présente invention porte sur une machine d'impression de feuilles d'emballage, lesdites feuilles étant notamment de conception souple ou semi- rigide. Elle sera mise en oeuvre par les fabricants de machines d'impression et sera exploitée chez les industriels de l'emballage ou tout autre industrie utilisant de telles machines pour imprimer des motifs et/ou des textes sur les feuilles d'emballage de leurs produits. Les machines d'impression sont traditionnellement équipées d'un châssis supportant les différents éléments de la machine et notamment plusieurs groupes d'impression disposés successivement les uns derrière les autres au travers desquels passent les feuilles d'emballage. Chaque groupe d'impression permet d'imprimer une couleur d'encre. Ces groupes permettent de réaliser successivement l'impression de différentes couleurs pour la réalisation de motifs. De tels groupes d'impression sont constitués d'au moins un cylindre tramé, un cylindre porte- clichés et un cylindre de contre-pression. Le cylindre tramé est agencé pour apporter la couleur d'encre ; l'encre est déversée sur le cylindre et remplit les creux de la trame sur ledit cylindre. Un tel cylindre est réalisé en acier et il est revêtu d'une couche de céramique, la trame étant gravée en surface sur ladite couche en céramique. En outre, ce cylindre tramé comprend un élément racloir permettant de racler le surplus d'encre en surface du cylindre au niveau des zones de creux sur la trame. Le cylindre porte-cliché est agencé pour supporter un cliché représentatif de l'impression de la couleur à réaliser ; la couleur est déposée sur le cliché lors de la rotation du cylindre tramé et du cylindre porte-cliché, la partie de la trame disposée verticalement vers le bas permettant à l'encre de s'extraire de la trame par gravité et de se déposer sur le cliché. Le cylindre de contre-pression est agencé pour presser la feuille sur le cliché de manière à garantir l'impression de la couleur sur celle-ci, ce cylindre contre-pression assurant en outre le transfert de la feuille de l'amont vers l'aval sur le groupe d'impression lors de la rotation des cylindres. En outre, ces trois cylindres, à savoir le cylindre tramé, le cylindre porte-cliché et le cylindre de contre-pression sont disposés respectivement les uns en dessous des autres ou les uns au dessus des autres, dans le même alignement vertical. Les feuilles de papier sur lesquelles sont réalisées les impressions sont notamment conçues en matière carton, et présentent des propriétés absorbantes qui diffèrent selon la qualité du papier utilisé, laquelle dépend notamment du type de couverture d'emballage souhaité, selon qu'il s'agit par exemple de produits courants ou de produits de prestige à emballer. Ainsi, selon la qualité de l'impression souhaitée et la qualité du papier souhaitée en couverture d'emballage, un papier ordinaire sera plus absorbant qu'un papier de qualité, dit papier couché, qui présente au contraire des propriétés peu absorbantes. Selon le papier utilisé, la trame sur le cylindre tramé présente une conception différente. En effet, lors de l'impression sur un papier couché, peu absorbant, il convient de déposer une quantité d'encre moins importante que sur un papier absorbant ; ledit papier couché mettant un temps plus important pour sécher, l'utilisation d'une quantité trop importante d'encre pourrait dégrader la qualité de l'impression, laissant apparaître des traces d'encre sur la feuille suite à un frottement de la surface, au cours du déplacement de celle-ci sur la machine. Pour cela, la profondeur des zones de creux ou pores de la trame sur le cylindre pour l'impression de papier couché est moins importante que la profondeur de la zone de creux de la trame d'un cylindre pour l'impression d'un papier ordinaire. Selon le type d'impression à réaliser, il est donc nécessaire de changer le cylindre tramé sur la machine d'impression. Deux types de machine d'impression existent actuellement sur le marché, à savoir les machines standard et les machines perfectionnées et automatisées. Sur les machines standard, le remplacement du cylindre tramé nécessite un démontage complet de celui-ci par rapport au châssis de la machine puis le remontage du cylindre tramé correspondant au papier à imprimer ; ces opérations sont réalisées manuellement. En outre, le démontage du cylindre tramé sur de telles machines est fastidieux, le poids du cylindre, réalisé en acier revêtu d'une couche de matière céramique, accentuant de plus l'opération de démontage qui nécessite l'utilisation de moyens de manutention pour le support du cylindre, tel qu'un treuil ou un pont roulant. Sur les machines perfectionnées, le cylindre tramé est extrait au moyen d'un dispositif de retrait automatisé dont la mise en oeuvre est complexe et augmente considérablement le coût de fabrication d'une telle machine d'impression. L'objet de la présente invention a pour but de pallier les inconvénients des machines d'impression actuelles sur les marchés. A cet effet, la machine d'impression de feuilles d'emballage, selon la présente invention, comprend au moins un châssis et un groupe d'impression, lequel est agencé pour imprimer une couleur d'encre sur la feuille lors de son passage au travers de celui-ci. Un tel groupe d'impression est constitué d'au moins un cylindre tramé, un cylindre porte-cliché et un cylindre contre-pression. Le cylindre tramé est agencé pour apporter la couleur d'encre à imprimer sur la feuille d'emballage. Le cylindre porte-cliché est agencé pour supporter un cliché représentatif de l'image ou des caractères à imprimer sur la feuille, selon la couleur définie ; la couleur d'encre apportée par le cylindre tramé est donc déposée sur ce cliché. Le cylindre contre-pression est quant à lui agencé pour presser la feuille d'emballage contre le cliché afin de déposer convenablement l'encre sur ladite feuille, ce cylindre contre-pression permettant en outre de déplacer la feuille de l'amont vers l'aval sur le groupe d'impression, pour son acheminement vers le groupe d'impression suivant, voire vers la sortie de la machine d'impression. Les différents cylindres du groupe d'impression sont montés en rotation sur le châssis suivant leurs axes de rotation définis par l'axe des cylindres. Ces cylindres sont disposés transversalement sur le châssis, et ils sont montés respectivement les uns en-dessous des autres, dans le cas d'une machine à impression � par-dessus �, c'est-à-dire que le cylindre porte-cliché est disposé sous le cylindre tramé, et le cylindre contre-pression est disposé sous le cylindre porte-cliché, les axes de rotation de ces cylindres étant disposés dans un plan vertical et transversal sur la machine. Toutefois, cette disposition peut être inversée, ce qui est le cas si la machine est du type dit � par-dessous �, c'est-à-dire que le cylindre porte-cliché est disposé au dessus du cylindre tramé et le cylindre de contre pression est disposé au dessus du cylindre porte-cliché, ces cylindres étant disposés transversalement, leur axe de rotation étant défini dans un même plan vertical transversal sur la machine. En outre, le cylindre tramé est réalisé dans un matériau léger, tel que du carbone, et il est revêtu d'une couche ou feuille de métal, telle que de la céramique ou tout autre matériau très résistant à l'usure, sur laquelle est réalisée la trame. Par ailleurs, ce cylindre tramé est monté sur le châssis, de manière directe ou indirecte, au moyen de deux paliers ouvrables en deux. Ces paliers sont agencés respectivement aux extrémités axiales dudit cylindre tramé pour permettre son extraction, lesdits paliers étant assujettis au châssis. L'utilisation d'un cylindre en matériau léger revêtu d'une couche de métal présente pour avantage d'alléger le cylindre tramé afin de permettre son extraction manuellement, tandis que la couche de métal permet de conserver une dureté suffisante en surface sur le cylindre pour réaliser la trame. Ainsi on conserve les mêmes caractéristiques techniques tout en allégeant considérablement le cylindre tramé de manière à permettre sa manipulation manuellement, sans utiliser de moyens de manutention tels qu'un treuil ou un pont-roulant. Par ailleurs, l'utilisation de paliers ouvrables permet l'extraction du cylindre tramé par la simple ouverture desdits paliers, sans nécessiter de système complexe et automatisé pour le démontage du cylindre par rapport au châssis. L'utilisation de tels paliers est en outre envisageable étant donné la réduction considérable de la masse du cylindre, ce qui d'une part, réduit les efforts sur les paliers et d'autre part, permet le maintien manuel du cylindre durant l'ouverture desdits paliers, sans risque de dégagement des extrémités de l'axe du cylindre hors desdits paliers dû au poids du cylindre. De manière préférentielle, les paliers se composent de deux parties 30 montées en liaison l'une par rapport à l'autre, l'une des parties étant assujetties, de manière directe ou indirecte, au châssis tandis que la seconde partie est montée en liaison sur la première partie de préférence de manière pivotante, ce qui permet l'ouverture du palier. En outre, ces parties sont munies d'un système de fixation, permettant le verrouillage entre ces deux parties, une fois celles-ci positionnées autour des extrémités axiales du cylindre. Un tel montage pivotant facilite le dégagement de la partie mobile afin de permettre l'extraction des extrémités de l'axe hors des paliers. En outre, le montage en liaison des deux parties permet de conserver celles-ci solidaires l'une de l'autre, ce qui permet de déverrouiller le système de fixation, puis de dégager la partie mobile sans risque de chutes de celle-ci ; l'utilisateur peut donc manipuler les paliers et les ouvrir tout en maintenant le cylindre tramé en position sur le châssis avant son extraction. De manière préférentielle, le système de fixation est constitué par deux alésages taraudés mis en oeuvre sur la première partie des paliers, assujettie au châssis, et par deux alésages débouchant sur la seconde partie des paliers, mobile par rapport à la première partie. Les alésages débouchant sur la seconde partie et les alésages taraudés sur la première partie sont attenants et coaxiaux lors du pivotement et de la fermeture desdites parties du palier. Ces alésages reçoivent des vis de fixation de dimension correspondant aux alésages taraudés, ces vis permettant le verrouillage des parties entre elles, en position fermée, selon laquelle le cylindre tramé est immobilisé vis-à-vis des paliers. En outre, le groupe d'impression de la machine comprend un système d'entraînement en rotation, lequel permet la synchronisation et l'entraînement en rotation des cylindres. Le premier palier est assujetti de manière directe ou indirecte, à l'un des côtés latéraux du châssis tandis que le second palier est monté rotatif et assujetti au système d'entraînement en rotation, lui-même monté sur l'autre des côtés latéraux du châssis. Par ailleurs, la première extrémité axiale du cylindre, montée sur le premier palier, est constituée d'un arbre monté à roulement dans une cage alésée, ladite cage étant montée serrée sur ledit premier palier en position fermée. La seconde extrémité axiale du cylindre est quant à elle constituée d'un arbre monté serré directement sur le second palier en position fermée. Cet agencement des paliers sur la machine simplifie sa conception tout en permettant l'entraînement en rotation du cylindre tramé sans ajouter de système de transmission complémentaire entre le système d'entraînement et le cylindre tramé. De manière préférentielle, les paliers en position fermée présentent chacun un alésage muni d'une gorge, la cage présentant un diamètre externe correspond au diamètre interne de l'alésage sur le premier palier, ainsi qu'un épaulement agencé pour se loger dans la gorge sur ce premier palier. De même, l'arbre du côté de la seconde extrémité axiale présente un diamètre externe correspondant au diamètre interne de l'alésage sur le second palier, ainsi qu'un épaulement agencé pour se loger dans la gorge sur ce second palier. Cette conception facilite le positionnement du cylindre tramé, ainsi que son maintien en position sur les deux paliers en position ouverte. De manière préférentielle, le châssis comprend une structure porteuse sur laquelle sont montés mobiles les paliers. Cette structure porteuse permet de régler la hauteur de positionnement des paliers et donc celle du cylindre tramé par rapport à la position du cylindre porte-cliché. L'objet de la présente invention apparaitra à la lecture suivante d'un mode préférentiel de conception de la machine, cette description s'appuyant sur des figures parmi lesquelles : - la figure 1 schématise un groupe d'impression sur une machine d'impression ; - la figure 2 schématise partiellement un cylindre tramé selon l'invention ; - la figure 3 représente un ensemble porteur sur lequel est agencé le cylindre tramé ; - la figure 4 représente un cylindre tramé selon l'invention ; - la figure 5 représente un premier palier ; - la figure 6 représente un second palier. La machine d'impression 1 selon la présente invention est constituée d'une pluralité de groupes d'impression 2 permettant d'imprimer chacun une couleur sur les feuilles d'emballage 3. Le dépôt de plusieurs couleurs sur la feuille d'emballage 3 lors de son passage successif sur plusieurs groupes d'impression permet de réaliser des motifs, des images ou des caractères sur ladite feuille. Le groupe d'impression 2 se compose notamment de trois rouleaux disposés les uns au dessus des autres, à savoir respectivement de haut en bas, un cylindre tramé 4, un cylindre porte-cliché 5, et un cylindre de contre-pression 6. Ce type de machine est plus couramment appelé machine à impression � par-dessus �. On peut toutefois envisager une conception semblable avec un positionnement inversé des cylindres, dans quel cas il s'agit d'une machine plus couramment appelée machine à impression � par-dessous �. En outre, selon ce mode préférentiel de conception, le groupe d'impression 2 comprend également un système de transfert 7 de l'amont 8 vers l'aval 9. Ce système de transfert 7 est agencé à hauteur du point de tangence entre le cylindre porte-cliché 5 et le cylindre de contre-pression 6. Le cylindre tramé 4 comprend un axe de rotation 10 ; celui-ci permet l'apport de l'encre devant être imprégnée. De même, le cylindre porte-cliché comprend un axe de rotation 11. Ce cylindre porte-cliché 5 supporte un cliché 12 sur lequel est déposé l'encre apportée par le cylindre tramé 4. Le cylindre de contre-pression 6 comprend également un axe de rotation 13 ; celui-ci permet d'assurer une pression sur la feuille 3 de manière à la mettre en contact sur le cliché 12 lors de la rotation des cylindres et assurer ainsi la pression de ladite feuille 3. Par ailleurs, le groupe d'impression de la machine d'impression 1 comprend un système d'entraînement en rotation des cylindres. Ce système d'entraînement permet la rotation synchronisée des cylindres selon leurs axes de rotation 10,11,13. Tel qu'illustré sur la figure 1, ce système d'entraînement en rotation permet la rotation dans le sens trigonométrique du cylindre tramé 4, la rotation dans le sens horaire du cylindre porte-cliché 5 et la rotation dans le sens trigonométrique du cylindre contre-pression 6. On pourra toutefois prévoir un fonctionnement inversé. En outre, ce système d'entraînement permet la maitrise des vitesses de rotation des différents cylindres pour assurer le transfert convenable de l'encre sur le cliché 12 lors du transfert de celle-ci du cylindre tramé 4 vers le cylindre porte-cliché 5, de même que le passage du cliché 12 en appui sur le cylindre de contre-pression 6 simultanément au transfert de la feuille 3 via le système de transfert 7, entre ces deux rouleaux 5,6. De tels systèmes d'entraînement sont déjà connus des machines d'impression de l'art antérieur. De manière préférentielle et non limitative, le cylindre tramé 4 constitué d'un corps en carbone 14 revêtu d'une couche 15 de céramique, ladite couche comprenant une multitude de pores 16 constituant la trame, l'encre 17 étant disposée à l'intérieur desdits pores 16, tel qu'illustré en figure 2. Ce cylindre tramé 4 dispose en outre d'une chambre à racle 18 permettant d'évacuer le surplus d'encre en surface de la couche de céramique 15. Bien entendu, on pourra utiliser d'autres matériaux légers pour la constitution du corps 14 du cylindre tramé, ainsi que d'autres matières métalliques pour la constitution de la couche 15 sur laquelle sont réalisés les pores 16 de la trame. La machine d'impression 1 comprend un châssis 19 sur lequel sont montées en rotation les cylindres 4,5,6 de chaque groupe d'impression 2. Tel qu'illustré sur la figure 3, le groupe d'impression comprend une structure porteuse 20 agencée pour recevoir le cylindre tramé 4 illustré en figure 4. Cette structure porteuse est montée sur le châssis 19 de la machine d'impression 1. Une telle structure porteuse est notamment agencée pour permettre de modifier la position de l'axe de rotation 10 du cylindre tramé selon le diamètre dudit cylindre tramé 4 qui dépend notamment de la trame utilisée et plus particulièrement de la qualité du papier à imprimer. Cette structure porteuse reçoit en outre un arbre d'entraînement 21 du cylindre tramé 4, cet arbre d'entraînement 21 constituant l'un des éléments du système d'entraînement des cylindres. Cet arbre d'entraînement 21 est monté sur roulements 22 sur la structure porteuse. Cette structure porteuse reçoit des paliers 23,24, lesquels permettent la réception des extrémités 25,26 du cylindre tramé 4, tel qu'illustré en figure 4. Tel qu'illustré sur les figures 5 et 6, ces paliers 23,24 sont constitués de deux parties constituant une mâchoire permettant la réception et le montage serré de l'extrémité 25,26 du cylindre tramé 4. Ces parties 27,28,29,30 des paliers 23,24 sont montées pivotantes l'une par rapport à l'autre suivant un axe de pivotement 31,32, ce qui permet l'ouverture en deux desdits paliers 23,24 pour permettre le positionnement des extrémités 25,26. En outre ces paliers 23,24 comprennent un système de fixation. Tel qu'illustré sur les figures 5 et 6, les premières parties 27,29 comprennent chacune deux alésages taraudés 33,34,35,36. En outre, les secondes parties 28,30 comprennent chacune deux alésages débouchant 37,38,39,40. Lors du pivotement de la seconde partie 28,30 mobile par rapport à la première partie 27,29, selon l'axe de pivotement 31,32 pour la fermeture des paliers, les alésages débouchant 37,38,39,40 sont alors positionnés dans le prolongement des alésages taraudés 33,34,35,36, de manière coaxiale par rapport à ceux-ci. Ces alésages débouchant 37,38,39,40 permettent le passage de vis de fixation dont les dimensions correspondent aux alésages taraudés 33,34,35,36, ce qui permet la fixation des vis sur ces alésages taraudés et ainsi le maintien des paliers 23,24 en position fermée selon laquelle les extrémités 25,26 du cylindre tramé 4 sont verrouillées sur lesdits paliers. Tel qu'illustré sur la figure 3, le premier palier 23 est assujetti à la structure porteuse, de manière directe sur celle-ci. Tandis que le second palier 24 est assujetti à l'extrémité 41 de l'arbre d'entraînement 21 du système d'entraînement monté sur ladite structure porteuse. Tel qu'illustré en figure 4, la première extrémité 25 du cylindre tramé 4 comprend un arbre 42 qui est monté sur roulements 43 à l'intérieur d'une cage alésée 44. Cette cage 44 comprend un diamètre externe Dc et une extrémité épaulée 45 ; le diamètre externe Dc vient se loger dans une portion alésée de diamètre Dpi sur le premier palier 23, cette portion alésée comprenant une gorge 46 dans laquelle vient se loger l'épaulement 45 de la cage 44. En outre, la fermeture des deux parties du palier 23 permet un montage serré de la cage 44 à l'intérieur du palier 23, ce qui assure une immobilisation de ladite cage lors de la rotation de l'extrémité de l'arbre 42 du cylindre tramé 4. La seconde extrémité 26 du cylindre tramé 4 est constituée par un arbre 47 constituant une portion cylindrique de diamètre Da, cet arbre 47 comprenant une partie épaulée 48, ledit arbre se logeant dans le second palier 24 qui comprend une portion alésée 49 présentant un diamètre Dp2 et une gorge 50 dans laquelle vient se loger la partie épaulée 48 de l'arbre 47. De même, la fermeture du second palier 24 permet le montage serré de l'arbre 47 sur le palier 24, la mise en rotation de l'arbre d'entraînement 21 permettant la mise en rotation du palier 24 solidaire dudit arbre 21, le montage serré de l'extrémité 26 du cylindre tramé 4 sur ce second palier 24 permettant d'entrainer en rotation ledit cylindre tramé 4. De manière préférentielle, ce second palier comprend une forme externe cylindrique, tel qu'illustré en figure 6, ce qui limite l'encombrement de celui-ci lors de sa mise en rotation avec l'arbre d'entraînement 21. REVENDICATIONS1. Machine d'impression (1) de feuilles d'emballage (3) comprenant au moins un châssis (19) et un groupe d'impression (2) agencé pour imprimer une couleur d'encre sur la feuille lors de son passage au travers de celui-ci, ledit groupe d'impression étant constitué d'au moins : un cylindre tramé (4) agencé pour apporter la couleur d'encre ; un cylindre porte-cliché (5) agencé pour supporter un cliché sur lequel est déposée la couleur d'encre apportée par le cylindre tramé et ; un cylindre contre-pression (6) agencé pour presser la feuille sur le cliché et pour transférer ladite feuille de l'amont (8) vers l'aval (9) sur le groupe d'impression, lesdits cylindres (4,5,6) étant montés en rotation sur le châssis (19) suivant leurs axes de rotation (10,11,13), transversalement et respectivement les uns en-dessous des autres, ou inversement, caractérisée en ce que le cylindre tramé (4) est réalisé en matériau léger (14), notamment du carbone, et revêtu d'une couche de métal (15), notamment de la céramique, sur laquelle est réalisée la trame, le cylindre tramé (4) étant monté sur le châssis au moyen d'au moins deux paliers (23,24) ouvrables en deux, assujettis de manière directe ou indirecte au châssis (19) et agencés respectivement aux extrémités axiales (25,26) dudit cylindre tramé (4) pour permettre son extraction. 2. Machine d'impression (1), selon la revendication 1, caractérisée en ce que les paliers (23,24) se composent de deux parties (27,28,29,30) montées pivotantes l'une par rapport à l'autre pour l'ouverture dudit palier (23,24), et munies d'un système de fixation (33,34,35,36,37,38,39,40) pour le verrouillage des deux parties dudit palier positionnées autour des extrémités axiales (25,26) du cylindre tramé (4). 3. Machine d'impression (1), selon la revendication 2, caractérisée en ce que la première partie (27,29) des paliers (23,24) comprend deux alésages taraudés (33,34,35,36) et la seconde partie (28,30) comprend deux alésages débouchant (37,38,39,40), en sorte que lesdits alésages débouchant et lesdits alésages taraudés soient attenants et coaxiaux lors du pivotement desditesparties pour la fermeture des paliers, lesdits alésages recevant des vis de fixation pour le verrouillage des parties en position fermée. 4. Machine d'impression (1) selon l'une des revendications 1 à 3, le groupe d'impression (2) comprenant un système d'entraînement en rotation synchronisée des cylindres (4,5,6), caractérisée en ce qu'un premier palier (23) est assujetti à l'un des côtés latéraux du châssis (15), et un second palier (24) est assujetti au système d'entraînement en rotation (21) sur l'autre des côtés latéraux du châssis (19). 5. Machine d'impression (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que la première extrémité axiale (25) du cylindre tramé (4) est constituée d'un arbre (42) monté à roulement (43) dans une cage alésée (44), ladite cage étant montée serrée sur le premier palier (23) fermé, et la seconde extrémité axiale (26) du cylindre tramé (4) est constituée d'un arbre (47) monté serré sur le second palier (24) fermé. 6. Machine d'impression (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que les paliers (23,24) fermés présentent un alésage (49) muni d'une gorge (46,50), la cage (44) présentant un diamètre externe Dc correspond au diamètre Dpi de l'alésage sur le premier palier et un épaulement (45) agencé pour se loger dans la gorge (46) sur ce premier palier (23), et l'arbre (47) du côté de la seconde extrémité axiale présente un diamètre Da correspondant au diamètre Dp2 de l'alésage (49) sur le second palier (24) et un épaulement (48) agencé pour se loger dans la gorge (50) sur ce second palier. 7. Machine d'impression (1) selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que le second palier (24) comprend en position fermée une 25 forme externe cylindrique. 8. Machine d'impression (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le châssis (19) est muni d'une structure porteuse (20) sur laquelle sont montés mobiles les paliers (23,24), ladite structure porteuse (20) permettant de régler la hauteur de positionnement du cylindre tramé (4) 30 par rapport au cylindre porte-cliché (5).