Brevet FR2933900A1 — publié le 20100122

-1 DISPOSITIF D'IMPRESSION DE LA CIRCONFERENCE DE PIECES CYLINDRIQUES La présente invention concerne un dispositif d'impression de la circonférence de pièces cylindriques. Un dispositif d'impression de ce genre est connu à partir du document FR-A-2 312 373, le dispositif d'impression en question présentant un rouleau transporteur qui possède sur sa circonférence des dispositifs de préhension de pièces cylindriques permettant de faire passer les pièces devant un poste d'impression à l'aide du dispositif transporteur. L'inconvénient est que les pièces doivent être placées une par une dans les dispositifs de préhension. Le document US-B-6 220 154 décrit également un dispositif d'impression de ce genre dans lequel les pièces cylindriques sont saisies par leurs faces frontales afin de pouvoir les imprimer sur leur circonférence. Avec un dispositif de ce genre, il y a toujours un risque que les pièces soient saisies non pas coaxialement mais de manière excentrique et donc ne tournent pas rond, ce qui provoque des défauts d'impression. Le problème à résoudre par la présente invention est donc de proposer un dispositif permettant d'imprimer efficacement la circonférence de pièces cylindriques, c'est-à-dire permettant d'imprimer de manière simple et rapide la surface convexe de pièces cylindriques. Selon la présente invention, ce problème est résolu par un dispositif qui permet d'imprimer la circonférence de pièces cylindriques, notamment de bouchons de bouteilles, en utilisant un procédé d'impression tampographique. Le dispositif présente un dispositif25 -2- alimentateur pour les pièces et un rouleau porte-cliché auquel sont associés un poste d'encrage, un poste de raclage et un poste d'impression, le poste d'impression présentant un rouleau tampon qui transfère l'encre d'impression du rouleau porte-cliché sur les pièces. Le dispositif selon l'invention sert notamment à imprimer des bouchons de bouteilles, en particulier des bouchons de bouteilles fabriqués en matière plastique, qui remplacent de plus en plus le liège. Ces bouchons de bouteilles portent sur leur circonférence une impression constituée d'une part de données nécessaires telles que, par exemple, le fabricant ou l'embouteilleur et d'autre part de publicité. Ces bouchons de bouteilles sont amenés à l'aide d'un dispositif alimentateur à un poste d'impression dans lequel la circonférence est imprimée. En l'occurrence, l'encre d'impression est prélevée dans un réservoir d'encre au moyen d'un rouleau encreur et transférée sur un rouleau porte-cliché. Le rouleau porte-cliché est raclé à l'aide d'une lame de raclage et l'encre d'impression qui se trouve dans les creux de la gravure est enlevée par le rouleau tampon et déposée sur la circonférence des pièces. Les pièces quant à elles sont amenées au moyen d'un dispositif alimentateur et elles sont coaxiales au rouleau tampon qui roule sur la circonférence des pièces. L'avantage essentiel de ce dispositif est qu'il travaille sans cadencement car les pièces sont imprimées sans début ni fin. Par conséquent, l'image imprimée sur le rouleau porte-cliché et donc sur le rouleau tampon correspond exactement à la circonférence des pièces. Les pièces sont en contact avec la circonférence du rouleau tampon sur la longueur d'une rotation de la pièce. Dans une amélioration, il est prévu de disposer un dispositif séparateur à la suite du dispositif alimentateur. Ce dispositif séparateur -3- sert à séparer les pièces qui se trouvent dans un magasin, c'est-à-dire de les amener au poste d'impression avec un écartement entre elles. Le principal avantage est ici qu'une seule et même impression est transférée sur une pièce et ne chevauche pas plusieurs pièces. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, le dispositif séparateur présente une roue de séparation qui porte sur sa circonférence au moins un entraîneur pour une pièce et dont la vitesse de rotation permet d'ajuster la distance entre les pièces séparées. La distance entre les pièces séparées peut ainsi être ajustée finement et avec précision en fonction de la circonférence des pièces, de façon que la distance entre les axes longitudinaux des pièces séparées (et non la distance libre) soit sensiblement égale à la circonférence des pièces. Le rouleau porte-cliché peut alors être réalisé pratiquement sans lacunes avec les gravures de l'impression. Dans une amélioration de l'invention, il est prévu un système d'orientation et de guidage sur lequel, après la séparation, les pièces reposent par la zone d'extrémité de leur surface d'enveloppe. Le système d'orientation et de guidage comprime les pièces contre le rouleau tampon de telle sorte que, une fois sorties du dispositif séparateur, les pièces sont transportées de manière guidée, c'est-à-dire ne peuvent plus se déplacer librement. Ceci permet d'assurer et de conserver la distance entre les pièces définie par le dispositif séparateur. Du fait que les pièces sont en contact avec le système d'orientation et de guidage au niveau de leur circonférence mais uniquement dans la zone d'extrémité, ceci ne perturbe pas l'impression. Cette zone d'extrémité est exclue de l'impression. -4- Une déformation minimale des pièces pendant l'impression est assurée par le fait que le dispositif d'orientation et de guidage présente par rapport au rouleau tampon un écartement qui correspond sensiblement au diamètre d'une pièce. Non seulement ceci garantit un transport sûr pendant l'impression mais aussi l'absence de déformation de l'image imprimée. Un mode de réalisation préféré prévoit de réaliser le dispositif d'orientation et de guidage au moyen de deux tôles parallèles entre elles dont l'écartement est à peine plus petit que la longueur de la pièce afin que la pièce puisse rouler sur les bords des tôles. Les tôles ont une épaisseur juste suffisante pour permettre un guidage sûr des pièces sans que celles-ci soient endommagées au niveau de leur zone d'extrémité. En faisant varier l'écartement des tôles, il est possible d'adapter le dispositif à des pièces de longueurs différentes. Une amélioration de l'invention prévoit de diviser le rouleau porte-cliché dans le sens axial. Dans ce cas, il peut être prévu entre les parties ou segments de rouleau porte-cliché respectivement un disque de séparation dépassant radialement des parties de rouleau. Les parties de rouleau porte-cliché peuvent présenter un écartement entre elles, les disques de séparation étant prévus à l'intérieur de ces écartements. Les disques de séparation peuvent aussi s'appuyer directement sur les parties de rouleau porte-cliché. Lorsque le poste d'encrage de chaque partie de rouleau porte-cliché présente un encrier séparé, le rouleau porte-cliché peut être encré, c'est-à-dire les parties de rouleau porte-cliché peuvent être encrées, avec des encres d'impression différentes, chaque partie de rouleau porte-cliché -5- étant encrée avec une autre encre d'impression. Une lame de raclage séparée du poste de raclage est affectée à chaque partie de rouleau porte-cliché. Pour permettre un alignement précis des images imprimées sur les pièces, le rouleau tampon et/ou le rouleau porte-cliché et/ou le poste d'encrage peuvent se déplacer dans le sens transversal. Le dispositif selon l'invention permet d'imprimer des pièces par le procédé d'impression tampographique avec jusqu'à dix encres d'impression différentes en parallèle. Les différentes encres d'impression peuvent être amenées automatiquement dans les chambres de racles mais elles peuvent également être alimentées en circuit fermé, avec la possibilité d'intercaler un système de filtration permettant d'éliminer les impuretés entraînées avec l'encre d'impression. Le poste d'encrage, le rouleau porte-cliché et le rouleau tampon, ensemble avec le système d'orientation et de guidage, sont réglables ou bien leurs composants facilement interchangeables afin de pouvoir adapter l'ensemble du dispositif d'impression à des pièces de différents diamètres et/ou longueurs. En l'occurrence, les rouleaux peuvent être enfichés sur des axes, lesquels axes sont accessibles d'un côté. Les pièces peuvent avoir un diamètre allant de 1 mm jusqu'à 100 mm. Il est possible d'utiliser des encres d'impression qui durcissent aux UV, à base aqueuse, sans solvant ou mélangées à un solvant. Toutefois, à la place des encres d'impression, il est également possible de déposer des primaires, des adhésifs ou d'autres produits. Le rouleau porte-cliché peut être fabriqué en céramique ou en métal, notamment en acier durci. La profondeur des gravures peut aller de 2 à 80 �m. Le rouleau porte-cliché peut en outre être muni de différentes gravures tramées et/ou au trait. Les lames de raclage sont -6- fixées de manière interchangeable individuellement dans le poste de raclage. Il est également possible de prévoir une lame de raclage unique pour toutes les parties de rouleau porte-cliché. Le rouleau tampon peut avoir des duretés shore variables et il peut être fabriqué en matière plastique, notamment en caoutchouc silicone. Le rouleau tampon peut en outre être segmenté, c'est-à-dire constitué de parties ou segments de rouleau tampon disposés à la suite les uns des autres dans le sens axial. D'autres avantages, caractéristiques et particularités de l'invention ressortent des revendications dépendantes ainsi que de la description ci-après, qui présente en détail un exemple de réalisation particulièrement préféré en se référant au dessin. À cet égard, les caractéristiques illustrées sur le dessin et mentionnées dans la description ainsi que dans les revendications peuvent être des éléments essentiels de l'invention tant individuellement que selon une combinaison quelconque. Sur le dessin : La figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention ; et La figure 2 est une vue de côté dans le sens de la flèche II de la figure 1. La figure 1 montre un dispositif d'impression, noté 10 dans son ensemble, qui sert à imprimer des pièces 12, notamment des bouchons de bouteilles 14. Le dispositif d'impression 10 possède un dispositif alimentateur 16 dans lequel les pièces 12 sont orientées avec leurs axes parallèles et disposées à la suite les unes des autres. Le dispositif alimentateur 16 est suivi d'un dispositif séparateur 18 qui saisit la pièce 12 la plus à l'avant et l'amène à un système d'orientation et de guidage 20. -7- Un rouleau tampon 22 tournant dans le sens de la flèche 24 est associé à ce système d'orientation et de guidage 20. La figure 1 montre en outre un poste d'encrage 26 dans lequel un rouleau porte-cliché 28 est encré avec de l'encre d'impression. Un rouleau encreur 30 ainsi qu'une lame de raclage 32 d'un poste de raclage 34 sont en appui contre ce rouleau porte-cliché 28. Au-dessus du rouleau porte-cliché 28 et du rouleau tampon 22 se trouve également une protection 36 qui empêche les deux rouleaux 22 et 28 de venir en prise l'un avec l'autre. Le processus d'impression est décrit en se référant à la figure 2. Dans un bac 38 se trouve un agent d'impression, par exemple une encre d'impression, un primaire, un adhésif ou similaire. Cet agent d'impression est prélevé par le rouleau encreur 30, qui plonge dans le bac 38 et dans l'agent d'impression, et déposé sur la circonférence du rouleau porte-cliché 28 tournant dans le sens de la flèche 40. L'agent d'impression en excès est enlevé de la circonférence du rouleau porte-cliché 28 au moyen de la lame de raclage 32 de telle façon qu'il reste de l'agent d'impression uniquement dans la gravure. Cet agent d'impression est prélevé par le rouleau tampon 22, fabriqué par exemple en silicone, qui tourne en sens inverse et roule sur le rouleau porte-cliché 28 et transporté en direction des pièces 12. Ces pièces 12 sont séparées comme indiqué précédemment par le dispositif séparateur 18. Ce dispositif séparateur 18 possède une roue de séparation 42 tournant dans le sens de la flèche 44. La roue de séparation 42 possède sur sa circonférence trois entraîneurs 46 décalés de 120° qui saisissent la pièce 12 la plus avancée et la transportent le long -8- d'un guidage 48, sur lequel la pièce 12 roule et qui maintient la pièce 12 dans l'entraîneur 46, en direction du rouleau tampon 22. Comme on peut le voir sur la figure 1, le guidage 48 est constitué de deux tôles sensiblement en arc de cercle 56. À la sortie du guidage 48, les pièces 12 passent dans le système d'orientation et de guidage 20 où, après avoir quitté la roue de séparation 42, elles viennent en appui entre le système d'orientation et de guidage 20 et le rouleau tampon 22. Les pièces 12 sont donc transportées de manière guidée, en d'autres termes elles ont une position définie tout au long de leur trajet de transport. Dès que la pièce 12 entre en contact avec le rouleau tampon 22, la pièce 12 tourne dans le sens de la flèche 50 et elle est imprimée sur sa circonférence 52 par le rouleau tampon 22. Après une rotation complète, la pièce 12 s'éloigne du rouleau tampon 22 et tombe dans un bac de collecte (non représenté). Pendant sa rotation, la pièce 12 est transportée le long de la flèche 54. Les pièces 12 qui se trouvent entre le système d'orientation et de guidage 20 et le rouleau tampon 22 sont écartées les unes des autres, c'est-à-dire que les axes longitudinaux des pièces 12 sont séparés par une distance qui correspond au minimum à la circonférence d'une pièce 12. Comme on peut le voir notamment sur la figure 1, le système d'orientation et de guidage 20 est constitué de deux tôles 56 parallèles entre elles et disposées avec un écartement inférieur à la longueur d'une pièce 12. Toutefois, l'écartement des deux tôles 56 est tel que les pièces 12 sont en appui dans leur zone d'extrémité sur les bords des tôles 56. Après l'opération d'impression, le reste d'agent d'impression éventuellement présent sur le rouleau tampon 22 est enlevé par un -9- récupérateur d'encre résiduelle 58. Ce récupérateur d'encre résiduelle 58 permet en outre d'enlever les éventuelles saletés piégées. Le rouleau encreur 30 ainsi que le rouleau porte-cliché 28, le rouleau tampon 22 et le dispositif séparateur 18 sont mus par un entraînement 60. Le bac 38, qui sur la figure 1 est illustré non subdivisé, peut comporter plusieurs encriers juxtaposés pour recevoir différentes encres d'impression, le rouleau encreur 30 de même que le rouleau porte-cliché 28 étant divisés en plusieurs parties de rouleau dans le sens de leur axe longitudinal et chaque partie de rouleau étant encrée avec une autre encre d'impression. Un entraînement de l'encre d'impression sur une partie de rouleau voisine est empêché par des disques de séparation prévus entre les parties de rouleau. De même, le rouleau tampon 22 peut être configuré en plusieurs parties dans le sens de son axe longitudinal mais il peut aussi être réalisé sous la forme d'un rouleau tampon 22 d'une seule pièce. Le dispositif d'impression selon l'invention permet d'imprimer rapidement des pièces cylindriques 12 par le procédé d'impression tampographique, avec des cadences d'impression pouvant aller jusqu'à 100 000 pièces à l'heure. Cette impression peut être uni- ou multicolore. En outre, grâce au fait que leurs axes sont accessibles d'un côté, les différents rouleaux sont facilement interchangeables, ce qui permet d'effectuer rapidement les travaux de maintenance et/ou de réparation. D'autre part, le dispositif d'impression 10 selon l'invention peut être modifié rapidement pour s'adapter à des pièces 12 de diamètres différents - 10 - et/ou de longueurs différentes en montant sur les axes les rouleaux correspondants. 10 15 20 25 REVENDICATIONS1. Dispositif (10) d'impression de la circonférence (52) de pièces cylindriques (12), en particulier de bouchons de bouteilles (14), au moyen d'un procédé d'impression indirecte, en particulier d'un procédé d'impression tampographique, avec un dispositif alimentateur (16) des pièces (12) et avec un rouleau porte-cliché (28) associé à un poste d'encrage (26), un poste de raclage (34) et un poste d'impression, lequel poste d'impression présente un rouleau tampon (22) qui transfère l'encre d'impression du rouleau porte-cliché (28) sur les pièces (12). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un dispositif séparateur (18) est disposé à la suite du dispositif alimentateur (16). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif séparateur (18) présente une roue de séparation (42) qui porte sur sa circonférence au moins un entraîneur (46) pour une pièce (12) et dont la vitesse de rotation permet d'ajuster la distance entre les pièces (12) séparées. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les axes longitudinaux des pièces (12) sont séparés par une distance qui correspond sensiblement à la circonférence d'une pièce (12). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un système d'orientation et de guidage (20) sur lequel les pièces (12) sont en appui dans leurs zones d'extrémité après avoir été séparées.- 12 - 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système d'orientation et de guidage (20) présente par rapport au rouleau tampon (22) une distance qui correspond sensiblement au diamètre de la pièce (12). 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système d'orientation et de guidage (20) est constitué de deux tôles parallèles (56) dont l'écartement est légèrement inférieur à la longueur de la pièce (12) de façon que la pièce (12) puisse rouler sur les bords des tôles (56). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rouleau porte-cliché (28) est divisé dans le sens axial. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est prévu entre les parties de rouleau porte-cliché un disque de séparation dépassant radialement des parties de rouleau. 20 10. Dispositif selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que le poste d'encrage (26) présente un encrier pour chaque partie de rouleau. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que 25 les encriers sont regroupés dans un bac (38). 12. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'une lame de raclage (32) du poste de raclage (34) est affectée à chaque partie de rouleau porte-cliché.15- 13 - 13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rouleau tampon (22) et/ou le rouleau porte-cliché (28) sont supportés de manière à pouvoir se déplacer transversalement. 14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rouleau tampon (22) et/ou le rouleau porte-cliché (28) sont supportés sur des axes ouverts d'un côté. 15 20 25