Brevet FR2954213A1 — publié le 20110624

La présente invention concerne une machine d'impression en continu d'une bande par flexographie. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION On connaît des machines d'impression en continu de bandes par flexographie, comportant au moins un groupe d'impression dédié à l'impression de la bande au moyen d'une encre de couleur spécifique, le ou chaque groupe d'impression comportant une succession de cylindres. Il est ainsi prévu pour chaque groupe d'impression un cylindre barboteur, un cylindre anilox ou alvéolaire contactant le cylindre barboteur pour transférer l'encre transportée par ledit cylindre barboteur, un cylindre porte-cliché en appui contre le cylindre anilox ou alvéolaire, et un cylindre d'impression contre lequel est également en appui le cylindre porte-cliché, la bande passant pour son impression entre le cylindre porte-cliché et le cylindre d'impression. Pour mémoire, le traditionnel cylindre anilox en acier chromé gravé mécaniquement est maintenant en général remplacé par un cylindre à revêtement en céramique gravé au laser, la couche de céramique (oxyde de chrome) de quelques centaines de micron étant déposée par une torche à plasma. Pour plus de facilité, on parlera toujours dans la suite du texte de cylindre « anilox ». Pour de telles machines d'impression en continu, on pourra se référer aux documents WO-2004/050365-A1, WO-2004/050366-Al, et US-4 878 427-A. Les figures 1 et 2 du dessin annexé illustrent une machine d'impression en continu du type de celle qui est décrite dans les documents WO-2004/050365-A1 et WO-2004/050366-A1 précités. On distingue sur la figure 1 une machine d'impression en continu 1, comportant un bâti général 2 dont on a ici enlevé la face avant afin de mieux distinguer certains éléments intérieurs. En l'espèce, la machine d'impression en continu 1 comporte plusieurs groupes d'impression, ici trois, notés M1, M2, M3, qui sont chacun dédiés à l'impression de la bande B au moyen d'une encre de couleur spécifique. La bande B est déroulée d'un rouleau d'alimentation 4 en amont de la machine, puis, après son passage dans les différents groupes d'impression M1, M2, M3, ainsi que dans d'autres équipements illustrés schématiquement 6, 7, 8, 9, arrive en extrémité aval de la machine au niveau d'un rouleau de rembobinage 5. En l'espèce, le châssis 2 de la machine d'impression en continu 1 est équipé de plusieurs unités annexes, comme l'unité 8 de délaminage et de relaminage, permettant de séparer un revêtement auto-adhésif de la bande qui le porte, une unité d'inversion de bande 9, une unité de laminage à déroulement et réenroulement 10, et une unité 11 d'enroulement de rebut. Chaque groupe d'impression Mi constitue un module indépendant qui est équipé de ses propres cylindres barboteur, anilox, porte-cliché et d'impression, permettant d'imprimer sur la bande qui le traverse un certain motif avec l'encre concernée, lequel motif est donné par le cliché revêtant le cylindre porte-cliché. Ceci permet des impressions successives, avec notamment l'utilisation d'encres de couleurs différentes. A titre indicatif, une telle machine d'impression en continu est destinée à fonctionner avec des vitesses de défilement de bande très élevées, pouvant notamment dépasser 100 mètres par minute. La figure 2 permet de mieux distinguer un groupe d'impression Mi avec ses cylindres fondamentaux. On distingue ainsi un bloc d'impression 10, qui peut être monté pour pivoter autour d'un pivot 11 transversal, et un bloc encreur 12 qui est associé à ce bloc d'impression 10. Ce bloc encreur 12 porte un cylindre barboteur 14 d'axe horizontal, dont la partie inférieure baigne dans un bain d'encre d'un encrier 37. Un pignon 15 couplé en rotation au cylindre barboteur 14 est en engrènement avec un pignon 17 permettant d'entraîner en rotation un cylindre anilox 16 qui contacte le cylindre barboteur 14 pour transférer l'encre transportée par ledit cylindre barboteur. Le bloc encreur 12 est quant à lui éventuellement monté pour pivoter autour d'un pivot transversal 13 afin de pouvoir aisément dégager le cylindre barboteur 14 et le cylindre anilox 16. Le bloc d'impression 10 porte un cylindre d'impression 20 d'axe horizontal, ainsi qu'un cylindre porte-cliché 18, portant un cliché 19, lequel cylindre porte-cliché 18 est supporté, au niveau de ses deux extrémités latérales, par deux bras latéraux 21 dont l'autre extrémité est reliée à un vérin de traction associé 22. Les deux bras 21 et leur vérin 22 constituent un système de serrage qui permet ainsi de plaquer le cylindre porte-cliché 18 à la fois contre le cylindre anilox 16 et contre le cylindre d'impression 20. La bande B à imprimer passe sur un rouleau de déviation d'entrée 24 pour pénétrer dans le bloc d'impression Mi concerné, en passant entre le cylindre porte-cliché 18 et le cylindre d'impression 20, et passe ensuite sur un rouleau de déviation 25 de sortie pour repartir vers le bloc d'impression suivant ou l'unité de traitement suivante. La description qui précède concernant une machine d'impression en continu de l'état de la technique, en référence aux figures 1 et 2, va permettre de mieux comprendre le problème technique que l'invention se propose de résoudre. Etant dans le domaine de la flexographie, le cliché 19 qui est enroulé sur le cylindre porte-cliché 18 présente des éléments en relief 19.1 alternant avec des parties en creux 19.2. Le bon réglage consiste à appuyer avec une force ni trop forte et ni trop faible le cylindre porte-cliché 18 contre le cylindre anilox 16. Cette force doit être parfaitement dosée, car une force excessive nuirait à la qualité de l'impression, en transformant par exemple un point en une tache écrasée, et une force insuffisante aurait pour effet de générer des zones non encrées sur la bande. Or, la structure à reliefs du cliché 19 présente toujours des discontinuités aux arêtes des reliefs, et on s'est aperçu que ces discontinuités génèrent des cognements avec rebonds et/ou des vibrations, ce qui est bien entendu à la fois néfaste sur le plan mécanique, dans la mesure où cela accroît l'usure et la déformation des paliers des cylindres, mais aussi et surtout sur le plan de l'impression, dans la mesure où les vibrations génèrent un manque d'encre par endroits, et par suite une mauvaise qualité d'impression. On a pu ainsi observer que de tels phénomènes de cognements et de rebonds avec vibrations apparaissent même lors de vitesses de défilement de bande relativement basses, par exemple 10 mètres par minute. A titre indicatif, si l'on cherche à augmenter la vitesse pour atteindre des vitesses de l'ordre de 80 mètres par minute, on arrive alors à des zones entières qui ne sont pas imprimées, et aussi à un mouvement important dans une direction axiale du bloc d'impression concerné. Les seuls moyens dont on dispose pour tenter de réduire ces phénomènes néfastes résident dans la présence de joues massives rigidifiant le bloc encreur, et dans la présence des deux vérins qui tirent le cylindre porte-cliché 18 pour le presser plus fort contre le cylindre anilox 16 et le cylindre d'impression 20. Malheureusement, malgré l'augmentation significative de la masse, et malgré la mise en oeuvre d'une pression élevée pour les vérins de traction (par exemple de l'ordre de 7 bars), on ne parvient pas à supprimer l'apparition de rebonds et de vibrations dès que la vitesse de fonctionnement atteint des valeurs de 30 à 40 mètres par minute. Comme autre inconvénient, on peut naturellement relever une usure prématurée du cliché, qui par exemple ne permettra de réaliser que 2000 impressions au lieu de 20000. L'homme de métier pourrait tenter de pallier les inconvénients précités en agençant des bandes de roulement en caoutchouc sur la surface latérale du cylindre porte-cliché 18, de part et d'autre du cliché 19 enroulé sur ledit cylindre. Cependant, non seulement les bandes de caoutchouc ne permettent pas de supprimer de façon satisfaisante les vibrations et les cognements, mais surtout on génère alors un nouvel inconvénient qui est une perte significative de la surface disponible pour disposer le cliché sur le cylindre porte-cliché, de sorte que la largeur disponible est réduite, et les performances de facto limitées. Finalement, la machine d'impression en continu qui vient d'être décrite apparaît dans la pratique totalement inadaptable aux vitesses élevées de fonctionnement, ce qui est d'autant plus regrettable que l'on sait utiliser des encres d'impression qui sont compatibles avec de très grandes vitesses de défilement, en particulier des encres UV, qui sèchent avec un rayonnement ultra-violet (on utilise alors classiquement un sécheur UV refroidi par eau avec des volets mobiles). OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour objet de concevoir une machine d'impression en continu, qui peut être du type précité ou d'un type analogue, mais agencée pour être capable de fonctionner aux grandes vitesses de défilement sans présence de cognements avec rebonds et vibrations d'importance significative. DEFINITION GENERALE DE L'INVENTION Le problème technique précité est résolu conformément à l'invention grâce à une machine d'impression en continu d'une bande par flexographie, ladite machine comportant au moins un groupe d'impression dédié à l'impression de la bande au moyen d'une encre de couleur spécifique, en particulier une encre UV, le ou chaque groupe d'impression comportant successivement un cylindre barboteur, un cylindre anilox contactant le cylindre barboteur pour transférer l'encre transportée par ledit cylindre barboteur, un cylindre porte-cliché en appui contre le cylindre anilox, et un cylindre d'impression contre lequel est également en appui le cylindre porte-cliché, la bande passant pour son impression entre le cylindre porte-cliché et le cylindre d'impression, ladite machine étant remarquable en ce que le cylindre anilox est équipé, au voisinage d'une au moins de ses extrémités latérales, d'un galet non rigide monté coaxialement sur l'arbre du cylindre anilox, ledit galet ayant un diamètre extérieur légèrement supérieur au diamètre du cylindre anilox pour procurer un appui flottant du cylindre porte-cliché contre ledit cylindre anilox tout en conservant toute la surface disponible dudit cylindre porte-cliché. Le terme « appui flottant » utilisé ici englobe tout type d'appui à la fois non rigide, et de raideur suffisante pour être compatible avec les exigences de précision liées à la qualité de l'impression et présenter l'aptitude requise à absorber les chocs et/ou les vibrations sans présenter de phénomènes de rebond significatifs. Ainsi, le galet non rigide permet d'éviter l'apparition de cognements avec rebonds et vibrations aux vitesses basses et moyennes, et aussi de limiter de tels cognements aux grandes vitesses, c'est-à-dire à des vitesses dépassant largement 100 mètres par minute. De plus, l'agencement du ou des galets non rigides au-delà des extrémités latérales du cylindre porte-cliché permet de disposer de la totalité de la surface dudit cylindre pour la mise en place du cliché concerné, et permet d'utiliser ainsi des clichés de largeur maximale, ce qui est favorable pour les performances de la machine. De préférence, le ou chaque galet non rigide est un galet suiveur pouvant librement tourner sur l'arbre du cylindre anilox, de façon à avoir en fonctionnement une vitesse de rotation exactement identique à la vitesse de rotation du cylindre porte-cliché. L'identité des vitesses permet d'éviter tout effort parasite lors d'un fonctionnement à grande vitesse. En particulier, on pourra prévoir que le ou chaque galet non rigide est agencé sous la forme d'une couronne en appui sur une bague rigide de support, ladite bague étant montée sur l'arbre du cylindre anilox par l'intermédiaire d'un roulement. Avantageusement encore, un espace annulaire est délimité entre le galet non rigide et la face latérale en regard du cylindre anilox, ledit espace annulaire servant à recevoir un flasque d'étanchéité. De préférence alors, le flasque d'étanchéité est agencé en forme de cavalier plat pour chevaucher l'arbre du cylindre anilox tout en étant empêché de tourner autour dudit arbre par une patte saillante. En particulier, le flasque d'étanchéité présente d'un côté un mince écran latéral en saillie destiné à arrêter les projections d'encre, et présente aussi une gorge continue dans son bord interne qui délimite le passage central du cavalier plat, destinée à éviter le passage d'encre au niveau de l'arbre du cylindre anilox. Avantageusement encore, le ou chaque galet non rigide est réalisé dans un matériau semi-rigide amortissant les vibrations et les chocs, en particulier un polyétherétherkétone (PEEK). De préférence enfin, le cylindre anilox est équipé d'un galet non rigide au voisinage de ses deux extrémités latérales, les deux galets étant identiques en dimensions. En particulier, les deux galets non rigides sont agencés symétriquement par rapport à un plan transversal médian du cylindre anilox. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et du dessin annexé, qui illustre un mode d'exécution particulier préféré de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il est fait référence aux figures du dessin annexé, où : - la figure 1 est une vue schématique en perspective illustrant une machine d'impression en continu telle que précédemment décrite, dont la conception générale est connue, et dont chaque groupe d'impression peut être équipé d'un système selon l'invention ; - la figure 2 est une vue latérale isolée d'un bloc d'impression de la machine de la figure 1, avec son bloc encreur, conformément à un agencement général qui est lui aussi connu, mais avec un cylindre anilox qui est équipé d'un système selon l'invention ; - la figure 3 est une vue partielle, à plus grande échelle, montrant la zone d'extrémité du cylindre anilox et du cylindre porte-cliché, avec un système à galet conforme à l'invention ; - les figures 4 et 5 illustrent en plan, respectivement de face et de côté, un flasque d'étanchéité agencé pour pouvoir être inséré dans l'espace intermédiaire délimité entre la face d'extrémité du cylindre anilox et l'agencement de galet précité ; et - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 4, permettant de mieux distinguer l'agencement de rainure destiné à éviter un passage d'encre. DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE DE REALISATION PREFERE On ne reprendra pas la description donnée précédemment en référence aux figures 1 et 2 qui reste valable dans le cadre de l'invention, sans naturellement que l'invention soit limitée à ce type particulier de machine d'impression, et on conservera les mêmes références pour les éléments homologues. On aura compris que le système de l'invention vise à optimiser l'application du cylindre porte-cliché 18 sur le cylindre anilox 16 et le cylindre d'impression 20, avec un appui « flottant » parfaitement contrôlé qui n'est ni excessif ni insuffisant. Le système de l'invention sera mieux compris en se reportant à la figure 3. On distingue sur cette figure 3, la zone d'extrémité du cylindre anilox 16, d'axe 100, avec l'une de ses faces d'extrémité 36, et la zone d'extrémité correspondante du cylindre porte-cliché 18, d'axe 101, qui est revêtue d'un cliché 19. Le cliché 19 comporte des parties en relief 19.1 alternant avec des parties en creux 19.2, cet ensemble souple à creux et reliefs étant revêtu intérieurement d'une mince couche de mousse qui est directement au contact de la surface latérale du cylindre porte-cliché 18. Le cylindre anilox 16 se prolonge par un arbre 26, qui lui est rigidement solidaire, et en extrémité duquel sont calés un premier pignon 17 servant à l'entraînement du cylindre anilox 16, et un second pignon d'extrémité 27 associé à la synchronisation des différents cylindres du groupe d'impression. Ces pignons sont illustrés ici en trait mixte. Conformément à l'invention, le cylindre anilox 16 est équipé, au voisinage d'une au moins de ses extrémités latérales 36, d'un galet non rigide 30 monté coaxialement sur l'arbre 26 du cylindre anilox 16, ledit galet ayant un diamètre extérieur légèrement supérieur au diamètre du cylindre anilox 16 pour procurer un appui « flottant » du cylindre porte-cliché 18 contre ledit cylindre anilox 16 tout en conservant toute la surface disponible dudit cylindre porte-cliché. En l'espèce, le galet non rigide 30 est agencé sous la forme d'une couronne qui est en appui sur une bague rigide de support 31, ladite bague étant montée sur une extension 29 de l'arbre 26 du cylindre anilox 16 par l'intermédiaire d'un roulement 32. Cette extension d'arbre 29 présente une partie filetée permettant de visser une bague de serrage 33. Le roulement à billes 32 est ainsi maintenu entre un épaulement 28.1 du tronçon d'arbre 28 adjacent à la face d'extrémité 36 du cylindre anilox 16, et la bague de serrage filetée intérieurement 33. On constate que le galet non rigide 30, avec sa bague de support associée 31, présente une face latérale 35 qui délimite, avec la face latérale en regard 36 du cylindre anilox 16, un espace annulaire 38, cet espace annulaire servant à recevoir un flasque d'étanchéité non représenté sur la figure 3, mais illustré plus en détail sur les figures 4 à 6. Le ou chaque galet non rigide 30 est en l'espèce un galet suiveur pouvant ainsi librement tourner sur l'arbre 26 du cylindre anilox 16, de sorte que, lors du fonctionnement, la périphérie du galet non rigide 30 a une vitesse de rotation qui est exactement identique à la vitesse de rotation de la périphérie du cylindre porte- cliché 18. On est ainsi assuré de ne pas avoir de perturbations, ni d'efforts parasites. On a noté e l'écart dimensionnel entre le rayon de la face latérale du galet non rigide 30 et le rayon de la face latérale du cylindre anilox 16. Dans la pratique, cette distance e correspondra à l'épaisseur de la mousse et à l'épaisseur maximale du cliché revêtant le cylindre porte-cliché 18, augmentées d'une très faible distance qui est par exemple de l'ordre de quelques centièmes de millimètre. L'épaisseur du galet dans sa partie principale sera par exemple de 5 millimètres, de sorte que l'on a un appui important au niveau de la face latérale 30.1 du galet 30, et aussi un appui secondaire en 30.2 sur la bague de support 31, le galet étant monté ajusté sans jeu sur ladite bague de support. On a par ailleurs noté b la largeur de l'espace annulaire 38 délimitée par les deux faces en regard 35, 36, lequel espace est destiné à recevoir un flasque d'étanchéité 40 qui va être maintenant décrit en référence aux figures 4 à 6. Sur les figures 4 à 6, on distingue ainsi un flasque d'étanchéité 40, qui est agencé en forme de cavalier plat pour chevaucher l'arbre (représenté en trait mixte) du cylindre anilox 16, tout en étant empêché de tourner autour dudit arbre par une patte saillante 45. Ce blocage est obtenu par le fait que la patte saillante 45 est positionnée entre une tige transversale fixe 37 et une lame de racle mobile 23, ces deux éléments 23 et 37 étant représentés en trait mixte. Ainsi, lors du fonctionnement, et malgré la rotation qui peut être très rapide de l'arbre du cylindre anilox 16, le flasque d'étanchéité reste immobile. Le flasque d'étanchéité 40 comporte deux branches 41, de part et d'autre d'un espace central 42 dont le fond 43.1 est demi-circulaire (axe 103), et dont la largeur (écartement entre les bords parallèles 43.2) correspond exactement au diamètre extérieur du tronçon d'arbre 28 associé. Le flasque d'étanchéité 40 présente par ailleurs d'un côté un mince écran latéral 46 en saillie, qui est destiné à arrêter les projections d'encre. En outre, le flaque d'étanchéité 40 présente une gorge continue 44 dans son bord interne 43 qui délimite le passage central 42 du cavalier plat, laquelle gorge continue est destinée à éviter le passage d'encre au niveau de l'arbre du cylindre anilox 16. On notera qu'en l'espèce la réalisation du flasque d'étanchéité 40 n'est pas symétrique par rapport à un plan passant dans le milieu de l'épaisseur. C'est alors la patte saillante 45 qui permet par son profil de faire office de détrompeur pour que l'écran latéral soit positionné avec la bonne orientation. De préférence, le cylindre anilox 16 sera équipé d'un galet non rigide 30 au voisinage de ses deux extrémités 36, les deux galets 30 étant identiques en dimensions. On obtient alors un agencement parfaitement équilibré, qui ne génère aucune perturbation, ce qui est important aux grandes vitesses de défilement. Les deux galets non rigides 30 sont idéalement agencés symétriquement par rapport à un plan transversal médian du cylindre anilox 16. Enfin, le ou chaque galet non rigide 30 sera réalisé dans un matériau semi-rigide amortissant à la fois les vibrations et les chocs, tout en présentant la raideur requise pour un appui précis. On pourra par exemple choisir un polyétherétherkétone (PEEK). On est ainsi parvenu à réaliser un agencement capable d'amortir considérablement les cognements avec rebonds et vibrations que l'on pouvait observer dans les machines d'impression traditionnelles, ce qui permet d'avoir de nombreux avantages à la fois sur le plan mécanique et sur le plan de la qualité d'impression, et aussi de permettre un fonctionnement à des vitesses très élevées, dépassant largement 100 mètres par minute, sans risque de perte de la qualité d'impression ou d'altération du cliché. REVENDICATIONS1. Machine d'impression en continu d'une bande par flexographie, ladite machine comportant au moins un groupe d'impression dédié à l'impression de la bande au moyen d'une encre de couleur spécifique, en particulier une encre UV, le ou chaque groupe d'impression (Mi)comportant successivement un cylindre barboteur (14), un cylindre anilox (16) contactant le cylindre barboteur (14) pour transférer l'encre transportée par ledit cylindre barboteur, un cylindre porte-cliché (18) en appui contre le cylindre anilox (16), et un cylindre d'impression (20) contre lequel est également en appui le cylindre porte-cliché (18), la bande (B) passant pour son impression entre le cylindre porte-cliché (18) et le cylindre d'impression (20), caractérisée en ce que le cylindre anilox (16) est équipé, au voisinage d'une au moins de ses extrémités latérales (36), d'un galet non rigide (30) monté coaxialement sur l'arbre (26) du cylindre anilox (16), ledit galet ayant un diamètre extérieur légèrement supérieur au diamètre du cylindre anilox (16) pour procurer un appui flottant du cylindre porte-cliché (18) contre ledit cylindre anilox (16) tout en conservant toute la surface disponible dudit cylindre porte-cliché. 2. Machine d'impression en continu selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ou chaque galet non rigide (30) est un galet suiveur pouvant librement tourner sur l'arbre (26) du cylindre anilox (16), de façon à avoir en fonctionnement une vitesse de rotation exactement identique à la vitesse de rotation du cylindre porte-cliché (18). 3. Machine d'impression en continu selon la revendication 2, caractérisée en ce que le ou chaque galet non rigide (30) est agencé sous la forme d'unecouronne en appui sur une bague rigide de support (31), ladite bague étant montée sur l'arbre (26) du cylindre anilox (16) par l'intermédiaire d'un roulement (32). 4. Machine d'impression en continu selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un espace annulaire (38) est délimité entre le galet non rigide (30) et la face latérale en regard (36) du cylindre anilox (16), ledit espace annulaire (38) servant à recevoir un flasque d'étanchéité (40). 5. Machine d'impression en continu, selon la revendication 4, caractérisée en ce que le flasque d'étanchéité (40) est agencé en forme de cavalier plat pour chevaucher l'arbre (26) du cylindre anilox (16) tout en étant empêché de tourner autour dudit arbre par une patte saillante (45). 6. Machine d'impression en continu selon la revendication 5, caractérisée en ce que le flasque d'étanchéité (40) présente d'un côté un mince écran latéral (46) en saillie, destiné à arrêter les projections d'encre. 7. Machine d'impression en continu selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que le flasque d'étanchéité (40) présente une gorge continue (44) dans son bord interne (43) qui délimite le passage central (42) du cavalier plat, destinée à éviter le passage d'encre au niveau de l'arbre (26) du cylindre anilox (16). 8. Machine d'impression en continu selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le ou chaque galet non rigide (30) est réalisé dans un matériau semi-rigide amortissant les vibrations et les chocs, en particulier un polyétherétherkétone (PEEK). 9. Machine d'impression en continu selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le cylindre anilox (16) est équipé d'un galet non rigide(30) au voisinage de ses deux extrémités latérales (36), les deux galets (30) étant identiques en dimensions. 10. Machine d'impression en continu selon la revendication 9, caractérisée en ce que les deux galets non rigides (30) sont agencés symétriquement par rapport à un plan transversal médian du cylindre anilox (16).