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PROCED~ DE F~RIC~TION D'UN M~NCHON
POUR M~CHINE D'IMPRESSION ET M~NC~ON OBTENU
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un manchon d'impression, notamment pour la flexographie, en matériau composite, ainsi que le manchon correspondant.
on conna~t de nombreux procédés de montage de manchons d'impression flexographique sur des cylindres support et notamment la demande de brevet européen EP-A-0 196 4~3.
De tels procédés utilisent des cylindres support creux à l'intérieur desquels est introduit de l'air sous pression.
La paroi extérieure de chacun de ces cylindres creux est munie de trous qui permettent au fluide sous pression de s'échapper radialement.
~ insi, le manchon, qui est parfaitement ajusté, se trouve dilaté au moment du montage par l'air sous pression qui s'échappe du cylindre par les trous, formant une couche d'air sous pression.
Cette dilatation est de très faible amplitude mais néanmoins suffisante.
Le manchon peut ainsi être déplacé en translation de façon aisée, sur un coussin d'air.
Le manchon doit avoir une certaine capacité de déformation radiale mais à l'inverse, on sait qu'il doit être très rigide à l'extérieur afin de recevoir soit une couche de finition apte à être rectifiée soit une couche d'élastomère en fonction des différentes applications.
Dans tous les cas, le manchon avec cette couche de finition ou cette couche en élastomère doit avoir une faible 21~971~
capacité de déformation et il doit présenter une parfaite concentricité.
Ces deux contraintes de capacité d'expansion radiale et de rigidité sont antinomiques et les so]utions actuelles sont des compromis peu satisfaisants.
On sait également que les utilisateurs de manchons d'impression disposent de cylindres support et de jeux de manchons de différentes épaisseurs pour un même diamètre de cylindre support de façon à obtenir, pour un cylindre support donné, différents diamètres extérieurs afin que les développements linéaires obtenus couvrent une gamme aussi étendue que possible.
On comprend dès lors que plus les manchons peuvent varier en épaisseur d'une faible épaisseur à des épaisseurs importantes et moins il faut de cylindres support puisque pour un même cylindre support on peut couvrir avec les manchons une gamme de développement plus importante.
Bien entendu, il faut des manchons supplémentaires mais on sait que :
- les manchons sont moins chers que les cy]indres support, - il ne faut pas nécessairement démonter le cylindre support pour mettre le manchon et dans ce cas le gain de temps est intéressant, - en cas de démontage, les manchons peuvent être préparés à l'avance sur d'autres cylindres support, et - dans tous les cas, il y a un gain de poids qui facilite de façon très importante la manutention, car les utilisateurs sont obligés de stocker, - manutentionner et gérer des dizaines et même des centaines de manchons.
Malheureusement, les manchons connus de l'art antérieur ne permettent pas d'atteindre des performances susceptibles de générer les avantages énumérés ci-avant.
On a cherché jusqu'à présent à réaliser des manchons qui sont plus légers, moins chers et dont les caractéristiques mécaniques sont améliorées.
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Ainsi, des manchons ont été réalisés en matériau composite comprenant des mats de fibres de verre noyés dans des matrices en résine, mais les résultats ne donnent pas entière satisfaction car le poids et le coût augmentent très rapidement avec l'épaisseur. Aussi, i] est impossible de réaliser des gammes très larges de développements car les variations d'épaisseur pour un même diamètre intérleur, correspondant à un cylindre support donné, sont de faible amplitude.
De plus, dans les grandes épaisseurs, la quantité de résine est également très importante, ce qui donne à de tels manchons une rigidité incompatible avec le montage sous pression par dilatation radiale, surtout si l'on souhaite rester dans des gammes de pressions industrielles courantes de l'ordre de quelques bars.
La quantité de résine influe aussi de façon prépondérante sur le poids et le prix du manchon ainsi réalisé, ce qui le rend rapidement non compétitif.
La présente invention vise à pal]ier ces inconvénients et elle propose un procédé de fabrication de manchons qui est simple à mettre en oeuvre, qui permet de réaliser des manchons d'épaisseur voulue dans une gamme très étendue, de résistance mécanique adaptée et d'une certaine élasticité, suffisante pour autoriser un montage par expansion radiale à
l'aide d'un gaz sous pression, sur un cylindre à chambre, percé radialement, qui est d'un poids réduit ce qui facilite sa manutention, et qui peut être utilisé soit directement après rectification, soit après revêtement avec une couche d'élastomère et un usinage consécutif, soit encore en héliographie, après le dépôt d'un revêtement métallique conducteur et son gravage.
A cet effet, le procédé de fabr3cation d'un manchon d'impression, expansible, selon l'invention, notamment pour la flexographie, prévu pour être monté sur un cylindre support indéformable muni d'une chambre interne équipée de trous radiaux débouchants à la surface extérieure du cylindre, ce cylindre ayant un diamètre égal à celui du diamètre du cylindre sur lequel sera monté le manchon ainsi 21~971~
fabriqué, se caractérise en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- mise en rotation et préparation de la surface extérieure du cylindre avec un agent démoulant, - enroulement sur ce cylindre support d'une couche d'un matériau comportant des trous traversants, régulièrement répartis sur sa surface, ce matériau étant un complexe composé d'une couche de matériau non tissé sur laquelle est déposée une couche d'un matériau ayant un fort taux de vide, du type expansé et sérigraphié avec un motif donné, - enduction de cette couche avec une résine ayant un pouvoir de retrait déterminé à la polymérisation, - attente de la gelification, - enroulement d'une couche d'un materiau d'étancheite sur la couche enduite de resine, - polymérisation en température, - enduction d'une couche de resine de finition, - attente de la gelification, - polymerisation en temperature, - extraction du manchon fabriqué par dilatation radiale de ce manchon à l'aide de gaz sous pression introduit dans la chambre du cy]indre, et - reprise du manchon pour un traitement final par rectification mécanique ou par adhérisation d'une couche d'élastomère.
Selon une autre caractéristique, on enroule une couche d'amorcage sur l'agent de démoulage du cylindre support, cette couche d'amorcage comprenant une couche d'un tissé ou non tissé enduit d'une couche de résine.
Dans le cas de manchons épais, on répète plusieurs fois l'enroulement de couches de comp]exe avec enduction de résine jusqu'~ obtenir l'épaisseur de manchon recherch~e.
Selon une autre particularité de l'invention, les épaisseurs de comp]exe, ]es motifs et leur densité sont variables ainsi que ]es diamètres des trous.
De facon préférentielle, les résines utilisees sont à
base de vinyl-ester ou d'epoxy. 21497I ~
PROCESS ~ OF F ~ RIC ~ TION OF A M ~ NCHON
FOR M ~ PRINTING CHINA AND M ~ NC ~ WE OBTAINED
The subject of the present invention is a method of manufacture of a printing sleeve, in particular for the flexography, in composite material, as well as the sleeve corresponding.
we know many t sleeve mounting methods flexographic printing on support cylinders and in particular the European patent application EP-A-0 196 4 ~ 3.
Such methods use hollow support cylinders inside which pressurized air is introduced.
The outer wall of each of these hollow cylinders has holes that allow pressurized fluid to escape radially.
~ insi, the sleeve, which is perfectly adjusted, is found dilated during assembly by pressurized air which escapes from the cylinder through the holes, forming a layer pressurized air.
This expansion is of very small amplitude but nevertheless sufficient.
The sleeve can thus be moved in translation from easy way, on an air cushion.
The sleeve must have a certain capacity of radial deformation but conversely, we know that it must be very rigid on the outside in order to receive either a layer of finish capable of being ground, ie a layer of elastomer according to the different applications.
In all cases, the sleeve with this layer of finish or this elastomer layer should have a low 21 ~ 971 ~
deformation capacity and it must present a perfect concentricity.
These two constraints of radial expansion capacity and of stiffness are contradictory and the current solutions are unsatisfactory compromises.
We also know that users of sleeves support cylinders and sets of sleeves of different thicknesses for the same diameter of support cylinder so as to obtain, for a support cylinder given, different outside diameters so that the linear developments obtained cover a range also extent as possible.
We therefore understand that the more the sleeves can vary in thickness from a small thickness to thicknesses important and less support cylinders are needed since for the same support cylinder we can cover with let's handle a wider development range.
Of course, you need additional sleeves but we know that :
- sleeves are cheaper than cy] indres support, - it is not necessary to disassemble the cylinder support to put the sleeve and in this case the saving time is interesting, - in the event of disassembly, the sleeves can be prepared in advance on other support cylinders, and - in all cases, there is a weight gain which greatly facilitates handling, because users are forced to store, - handle and manage dozens and even hundreds of sleeves.
Unfortunately, the sleeves known from the prior art do not achieve performance likely to generate the benefits listed above.
So far we have sought to make sleeves which are lighter, less expensive and whose mechanical characteristics are improved.
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Thus, sleeves were made of material composite comprising glass fiber mats embedded in resin matrices, but the results do not give complete satisfaction because the weight and the cost increase very quickly with thickness. Also, i] is impossible to carry out very wide ranges of developments because the thickness variations for the same interior diameter, corresponding to a given support cylinder, are of low amplitude.
In addition, in large thicknesses, the amount of resin is also very important, which gives such sleeves a rigidity incompatible with mounting under pressure by radial expansion, especially if one wishes stay within current industrial pressure ranges on the order of a few bars.
The amount of resin also influences predominant over the weight and price of the sleeve as well achieved, which quickly makes it uncompetitive.
The present invention aims to pal] ier these drawbacks and it proposes a process for manufacturing sleeves which is simple to implement, which makes it possible to carry out sleeves of desired thickness in a very wide range, from suitable mechanical strength and a certain elasticity, sufficient to allow mounting by radial expansion at using a pressurized gas, on a chamber cylinder, drilled radially, which is of reduced weight which facilitates handling, which can be used either directly after rectification, either after coating with a layer of elastomer and subsequent machining, i.e. still in heliography, after the deposition of a metallic coating conductor and its engraving.
To this end, the method of manufacturing a sleeve printing, expandable, according to the invention, in particular for flexography, intended to be mounted on a cylinder non-deformable support provided with an internal chamber equipped with Radial through holes in the outer surface of the cylinder, this cylinder having a diameter equal to that of the diameter of the cylinder on which the sleeve will be mounted as well 21 ~ 971 ~
manufactured, is characterized in that it comprises the stages following:
- rotation and surface preparation outside of the cylinder with a release agent, - winding on this support cylinder of a layer of material with through holes, regularly distributed over its surface, this material being a complex composed of a layer of material not woven on which a layer of material is deposited having a high vacuum rate, of the expanded type and screen printed with a given pattern, coating of this layer with a resin having a shrinkage power determined upon polymerization, - waiting for freezing, - winding of a layer of waterproofing material on the layer coated with resin, - temperature polymerization, - coating of a layer of finishing resin, - waiting for freezing, - temperature polymerization, - extraction of the sleeve produced by radial expansion of this sleeve using pressurized gas introduced in the cy] indre room, and - recovery of the sleeve for a final treatment by mechanical rectification or by adhesion of a elastomer layer.
According to another characteristic, a layer is wound initiation on the release agent from the support cylinder, this priming layer comprising a layer of a woven or nonwoven coated with a layer of resin.
In the case of thick sleeves, it is repeated several times winding layers of comp] exe with resin coating until ~ obtain the desired sleeve thickness ~ e.
According to another feature of the invention, the thicknesses of comp] exe,] es patterns and their density are variables as well as the hole diameters.
Preferably, the resins used are vinyl ester or epoxy base.
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Dans un mode de réalisation particulier, on dispose sur la dernière couche de complexe un film rétractable avant la polymérisation en température et on retire ce film après la polymérisation de façon à conférer un état de surface adapté
à l'opération finale.
L'invention a également pour objet le manchon obtenu par le procédé, manchon qui comprend une succession concentrique du centre vers l'extérieur, d'au moins une couche d' un matériau comportant des trous traversants, régulièrement répartis sur sa surface, ce matériau étant un complexe composé d'une couche de matériau non tissé sur laquelle est déposée une couche d'un matériau ayant un fort taux de vide, du type expansé et sérigraphié avec un motif donné, d'une couche de résine ayant un pouvoir de retrait déterminé à la polymérisation, d'au moins un enroulement d"ln tissu intermédiaire d'étanchéité sur la couche de résine endu;te sur le complexe, et d'au moins une couche de résine de finition.
De fa~on utile, les résines de finition ont un code couleur en fonction des diamètres et/ou des applications, flexographie ou héliographie.
Dans le cas d'une application à la flexographie avec cliché rapporté, il est prévu des insèrts fixés par usinage notamment pour recevoir des pointures.
Selon une autre caractéristique pratique du manchon, il est prévu au moins une étiquette d'identification noyée dans la masse lors de la fabrication.
L'invention est décrite ci-après selon un mode de réalisation préférentiel, en regard des dessins annexés qui représentent -- Figure 1, une vue d'un manchon selon l'invention, en perspective avec un arrachement partiel faisant appara~tre ]es différentes couches, - Figure 2, une vue de détail en coupe transversale du manchon, - Figure 3, une vue en perspective schématique a~randie d'un ensemble de cellules d'une couche obtenue lors de la fabrication d"ln manchon par le procédé selon l'invention, 21~971~
- Figures 4A, 4B, 4C respectivement, une demi-vue en perspective, une demi-vue en coupe lonqitudinale et une demi-vue en coupe transversale d'une réalisation flexographique avec un cliché, - Figures 5~, 5B, 5C respectivement, une demi-vue en perspective, une demi-vue en coupe longitudinale et une demi-vue en coupe transversale d'une réalisation avec une couche d'élastomère gravé, et - Figure 6A, 6B, 6C respectivement, une demi-vue en perspective, une demi-vue en coupe longitudinale et une demi-vue en coupe transversale d'une réalisation avec un revêtement métallique conducteur pour une appllcation héliographique.
Sur la figure 1, on a représenté un manchon 10, monté
sur un cylindre support 12 de fabrication. Les di.fférentes dimensions sont fortement exagérées pour faire appara~tre les différentes couches et pour pouvoir les distinguer les unes des autres.
Le cylindre support 12 comprend, de façon connue une chambre interne 14 et des trous radiaux 16, issus de la chambre 14 et débouchant à la périphérie extérieure dudit cylindre.
Pour la réalisation d'un manchon suivant le procédé de l'invention, on utilise soit un des cy]indres support fourni par l'utilisateur afin qu'il soit utilisé comme mandrin de fabrication du manchon, ce qui est le gage d'une précisi.on certaine, soit un manchon gabarit usiné et rectifié aux dimensions exactes du cylindre support sur lequel les manchons doivent être montés.
Le cylindre support est fixé sur un porte mandrin dans des mâchoires adaptées puis il est préparé, de façon connue, en le revêtant sur toute sa surface extérieure d'un agent de démoulage.
Sur ce cylindre, tout d'abord, on enroule sous tension, par exemple par banderolage, au moins une première couche 18, d'un voile 20 tissé ou non tissé, qui est enduit d'une résine 22, dont les caractéristiques et propriétés seront décrites plus avant dans le texte, afin que le voile soit imprégné et 2~l97l~
se plaque sur l'agent de démoulage, épousant ainsi parfaitement la périphérie extérieure du cylindre support 12.
Sur cette couche dite d'amorçage, on enroule une première couche 24 d'un complexe 26 comprenant une couche de matériau non tissé 28 sur laquelle est déposée une couche de matériau expansé 30. Ce matériau expansé 30, ainsi que représenté sur la figure 3, est sérigraphié avec un motif donné, en l'occurrence un motif hexagonal, avec une séparation physique entre deux motifs adjacents. C'est-à-dire que dans le mode de réalisation préférentiel du procédé de l'invention, le matériau expansé présente une structure en nid d'abeilles, avec des cellules isolées 32, à section hexagonale pleine, et un réseau de canaux 35 séparant lesdites cellules. La hauteur de chacune de ces cellules est identique afin que le complexe ait une épaisseur donnée qui soit suffisamment précise.
Cette première couche 24 de complexe 26 est réalisée par enroulement d'une bande de complexe, de facon hélicoïdale, bord à bord, sur toute la longueur du cylindre 20 -support, en disposant le non tissé 28 à l'intérieur.
En se reportant à la figure 2, on comprend que les cellules 32 du comp]exe 26, lorsqu'il est enroulé sur le cylindre, bord à bord, laisse subsister le réseau de canaux 35. Ces canaux, par la courbure à laquelle est soumis le complexe, s'ouvrent légèrement sur la face convexe et se ferment légèrement sur la face concave formant ainsi des canaux à section en V tronqué à la base, en forme d'entonnoir. Ceci n'est pas visible sur la figure 2 pour maintenir la clarté du dessin.
On remarque par contre sur cette figure 2 la présence de trous 34, d'un diamètre donné, ménagés à travers le complexe, perpendiculairement à sa surface en sorte que les trous, une fois le complexe enroulé, se trouvent or;entés radialement ou proche d'une orientation radiale.
Le complexe ainsi enroulé est retenu par la couche de résine 24 de la couche d'amorcage 18 puisque le non tissé du complexe est mouil]é par cette résine.
Cette première couche 24 de complexe 26 est enduite d'une couche de résine 24, en quantité adaptée, qui se loge ~1~9716 dans les canaux 35, car le matériau expansé n'absorbe pas la résine et il y a amalgame de la résine de ces deux couches de résine, de part et d'autre du matériau expansé par les canaux ainsi que cela est représenté sur la figure 2.
On remarque également que les trous 34 permettent de réaliser des liaisons entre les faces intérieure et extérieure du complexe, des ponts de résine, formant autant d'entretoises ainsi que cela sera décrit ultérieurement.
L'enroulement est effectué avec une certaine tension de façon à bien plaquer le complexe 26 et à éviter la présence de bulles d'air lors de la fabrication.
Lorsque la résine 24 du complexe est gélifiée, on enroule alors sur le complexe 20, au moins une couche 36 d'un matériau 37 dit "d'étanchéité", dans le cas présent un non tissé en polyester. Ce matériau permet de mouiller toute la surface extérieure du complexe en répartissant la résine.
On enroule ensuite une deuxième couche 38, d'un complexe 40, qui, soit est identique au complexe 26, soit différent avec des cellules de dimensions, de hauteur et de motif différents. Dans ]e mode de réalisation représenté et dans un souci de simplification, on a représenté un complexe identique.
Le non tissé est également disposé sur la face concave.
Cette deuxième couche 38 de complexe 40 est à son tour enduite d'une couche de résine 24 et éventuellement d'une couche 42 de matériau d'étanchéité 37 pour homogénéiser et répartir la résine.
Dans le mode de réalisation représenté, il est prévu de disposer une couche 44 d'une résine de finition 46. Cette résine est apte, après polymérisation, à être rectifiée par usinage mécanique. Cette résine peut comprendre des charges minérales et/ou organiques.
Dans le cas d'une fabrication de manchons dont la surface est usinée afin de recevoir directement des clichés, on dispose sur la surface de la résine de finition, un voile légèrement rétractable afin de comprimer les différentes couches superposées.
~1~9716 Ce voile à maille fine résiste à la température de cuisson et il est retiré après que le manchon ait été porté à
la température de réticulation de la résine.
Ainsi les couches sont bien concentriques, coaxiales et l'état de surface, avec un grain très fin, permet un usinage et une rectification de qualité.
Dans le cas d'une fabrication de manchons destinés à
supporter une couche d'élastomère, la couche de finition reçoit un tissu d'arrachage, également rétractable, de façon à maintenir les couches concentriquement et coaxialement, ce tissu devant également résister à la température de réticulation des résines.
Ce tissu d'arrachage à mailles grossières laisse subsister, après retrait, un relief sur la couche de finition, qui permet de mieux adhériser la couche d'élastomère qui doit y être déposée et vulcanisée.
Selon le procédé de l'invention, la formulation de la résine est adaptée pour se rétracter et conférer au manchon ainsi fabriqué une capacité de retrait radial qui présente un grand intérêt. On peut citer comme famille de polymères servant à l'élaboration des résines, les vinyl-ester ou les époxy.
En effet, ainsi que cela a été indiqué en préambule, le manchon est fabriqué sur un cylindre aux dimensions exactes du cylindre support sur lequel il sera monté ultérieurement.
De ce fait, le retrait conduit à une diminution du diamètre du manchon qui se trouve plus petit que le diamètre du cylindre.
C'est ce retrait qui permet au manchon de se plaquer ultérieurement contre le cylindre de travail et qui engendre des forces de serrage telles que le manchon ne tourne pas par rapport au cylindre sur lequel il est monté, malgré les couples de rotations engendrés par la vitesse de rotation.
On remarque que l'effort de serrage, donc le retrait correspondant doit être inversement proportionnel au diamètre du cylindre.
En effet, plus le diamètre diminue, plus la surface de contact entre le manchon et le cylindre de travail diminue, plus il faut augmenter la force de serrage pour obtenir un 21~971~
blocage identique pour tous les manchons, quel que soit le diamètre.
~ e démontage du manchon du cylindre de fabrication et son montage sur le cylindre de travail ne sont rendus possibles que par l'expansion radiale sous l'effet de l'air sous pression qui s'échappe des trous 16 de ces cylindres.
Cette expansion radiale, de quelques centièmes de millimètres, donc très faible comparée au diamètre du manchon, est rendue possible par le fait que le matériau expansé n'absorbe pas de résine et que les liaisons des couches par la résine dans les canaux, d'une part, et dans les trous, d'autre part, confèrent à l'ensemble une possibilité de déformation dans le domaine élastique.
Cette plage est très courte mais elle existe.
Si l'on poursuit la déformation, on arrive dans une plage plastique qui requiert des forces de déformation beaucoup plus importantes que celles générées par l'air sous pression issu des trous du cy]indre, si bien que lors du retrait ou du montage, on reste dans la zone élastique, sans possibilité de dégradation mécanique du manchon.
Cet agencement de couches avec au moins une couche étanche est essentiel pour obtenir les effets recherchés.
On remarque également que les ponts de résine obtenus par les trous 34 permettent de conférer au manchon une très grande rigidité, notamment à la compression.
On peut obtenir un grand nombre d'épaisseurs avec un même diamètre intérieur de manchon correspondant au diamètre du cylindre de travail en faisant varier le nombre de couches, ce qui conduit à des épaisseurs comprises entre quelques millimètres et plusieurs centimètres.
On peut également jouer sur les combinaisons de différents complexes, avec des épaisseurs différentes, des motifs de cellule variés, de plus ou mo;ns grande densité.
On considère également comme compris dans le procédé
selon l'invention le recours à des complexes obtenus de quelque façon que ce soit pour autant qu'ils présentent un matériau expansé ou présentant un certain taux de vide comme des billes par exemple, associé à un voile de tissé ou non tissé. En effet, on peut recourir à un complexe préparé
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industriellement par sérigraphie en imprimant un motif ou un complexe préparé par enduction d'un non tissé avec une projection de billes, lequel matériau est ensuite percé de multiples trous.
Ainsi que cela a ~té expliqué, le procédé consiste ~
diminuer la quantité de résine par un matériau de remplissage très léger tout en maintenant des liaisons entre les couches de résine.
Afin de pouvoir classer les manchons durant leur stockage ou simplement pour pouvoir vérifier d'un coup d'oeil qu'il s'agit du manchon recherché, il est prévu de clloisir des résines de couleur pour la couche de finition avec un code prédéterminé en fonction des applications ou des dimensions.
De même, on peut introduire à l'intérieur du manchon, sous la premi~re couche de complexe, une étiquette de référence par exemple, qui reste visible après la fabrication, à l'intérieur et qui est donc inviolable par la fabrication même du manchon.
De tels manchons sont appliqués à la flexographie, figure 4A, 4B, 4C et 5~,~5B, 5C, mais il est également possible de fabriquer de la même façon des manchons pour l'héliographie. On trouve des coupes de tels manchons sur les figures 6A, 6B et 6C. Sur ces figures, on a représenté
simplement la couche de finition et les éléments complémentaires en fonction de l'application, les autres couches intérieures étant identiques et réalisées selon le procédé précédemment décrit.
Sur la figure 4~, on a représenté un cylindre porte-manchon 60, utilisé en flexographie-cliché. Un manchon 62 est monté sur ce cylindre porte-manchon 60. Ce manchon est réalisé selon le procédé de l'invention et la couche de finition a été rectifiée pour présenter un état de surface lisse et pour que le diamètre développé corresponde exactement ~ la longueur d'impression recherchée. Sur cette surface, il est mécaniquement réalisé des génératrices 64 de mise en place et de positionnement des clichés. Le cliché se présente sous forme d'une plaque gravée 66, réalisée en un matériau photopolymère ou caoutchouc, ce qui permet de ]a 2 1 ~ 71 ~
disposer en enroulement autour du manchon. I,a fixation de cette plaque est réalisée par interposition d'un ruban adhésif double face 68. Sur les figures 4B et 4C, les éléments identiques portent les mêmes références.
Sur la figure 5~, on a représenté un cylindre por~e-manchon 70 prévu pour recevoir un manchon 72 selon l'invention. La surface extérieure a reçu une couche 74 de finition en matériau caoutchouc fixée ~ l'aide d'un adhérisant. Ce revêtement est vulcanisé et rectifié puis il est gravé à l'aide d'un laser, généralement. Ce type de gravure permet une impression en continu, par exemple pour papier peint. Sur les figures 5B et 5C, les éléments identiques portent les mêmes références.
Sur la figu~e 6~, pour l'application à l'héliographie, le cylindre porte-mandrin 80 supporte un manchon spécifique 82 réalisé selon l'invention mais avec un traitement de dépôt métallique ultérieur. Dans ce but, la couche de finition du manchon 84 est rendue conductrice par incorporation de particules conductrices ou par dépôt d'une couche de carbone, puis un dépôt métallique d'une épaisseur donnée est déposée par électrolyse sur une épaisseur suffisante pour permettre une reprise et un usinage mécanique. Une fois mise au développement recherché, le dépôt métallique est gravé en creux afin de reproduire une gravure de profondeur variable en fonction de l'intensité de la couleur à obtenir. Le dépôt métallique est généralement réalisé en cuivre et chromé après gravure. Sur les figures 6B et 6C, les éléments identiques portent les mêmes références.
De tels manchons héliographiques trouvent un intérêt tout particulier dans l'impression combinée flexographie-héliographie pour l'impression de certains aplats ou de codes-barres.
Le procédé ainsi décrit permet la réalisation de manchons spécifiques qui font aussi partie de la présen~e nvention .
On peut aussi prévoir de fixer des inserts rapportés par usinage dans les dernières couches de fa~on à pouvoir y monter ultérieurement des pointures pour la fixation des clichés.
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Dans le cas o~ les épaisseurs atteintes sont très importantes, il est possible de réaliser une ceinture intermédiaire, avec une forte épaisseur de résine de l'ordre de 1 ~ 3 millimètres pour fixer un ordre de grandeur, en sorte que cette ceinture bloque les capacités d'expansion radiale. Cette ceinture est ménagée à une distance de la périphérie intérieure du manchon qui est fonction des différentes caractéristi.ques du manchon, diamètre intérieur, diamètre extérieur, application notamment. 2 ~ 97It ~
In a particular embodiment, we have on the last layer of complex shrink film before the temperature polymerization and this film is removed after the polymerization to give a suitable surface finish to the final operation.
The subject of the invention is also the sleeve obtained by the process, sleeve which comprises a concentric succession from the center outwards, at least one layer of a material with through holes, regularly distributed over its surface, this material being a complex composed of a layer of nonwoven material on which is deposited a layer of a material having a high void rate, of the expanded type and screen-printed with a given pattern, of a resin layer having a shrinkage power determined at the polymerization, of at least one fabric winding sealing intermediate on the coated resin layer;
on the complex, and at least one layer of resin finish.
In a useful way, the finishing resins have a code color depending on diameters and / or applications, flexography or heliography.
In the case of an application to flexography with plate attached, inserts are provided by machining especially to receive sizes.
According to another practical characteristic of the sleeve, it is provided at least one identification label embedded in mass during manufacture.
The invention is described below according to a mode of preferential realization, with reference to the appended drawings which represent -- Figure 1, a view of a sleeve according to the invention, in perspective with a partial pullout making appear different layers, - Figure 2, a detail view in cross section sleeve, - Figure 3, a schematic perspective view a ~ walk of a set of cells of a layer obtained during the manufacture of a sleeve by the process according to the invention, 21 ~ 971 ~
- Figures 4A, 4B, 4C respectively, a half view in perspective, a half-view in longitudinal section and a half cross-sectional view of a flexographic production with a plate, - Figures 5 ~, 5B, 5C respectively, a half view in perspective, a half-view in longitudinal section and a half cross-sectional view of a production with an etched layer of elastomer, and - Figure 6A, 6B, 6C respectively, a half view in perspective, a half-view in longitudinal section and a half cross-sectional view of a realization with a metallic coating conductor for a heliographic application.
In Figure 1, there is shown a sleeve 10, mounted on a manufacturing support cylinder 12. The different dimensions are greatly exaggerated to show ~
different layers and to be able to distinguish them one others.
The support cylinder 12 comprises, in known manner a internal chamber 14 and radial holes 16, from the chamber 14 and opening onto the outer periphery of said cylinder.
For the production of a sleeve according to the process of the invention, either one of the cyres supplied is used by the user so that it can be used as a chuck manufacturing of the sleeve, which is the guarantee of a precision certain, either a machined template sleeve and ground to exact dimensions of the support cylinder on which the sleeves must be fitted.
The support cylinder is fixed on a mandrel holder in adapted jaws then it is prepared, in a known manner, by coating it over its entire outer surface with a demoulding.
On this cylinder, first of all, we wind under tension, for example by wrapping, at least a first layer 18, a woven or nonwoven veil 20 which is coated with a resin 22, the characteristics and properties of which will be described further in the text, so that the veil is impregnated and 2 ~ l97l ~
is pressed onto the release agent, thus marrying the outer periphery of the support cylinder 12 perfectly.
On this so-called priming layer, a first layer 24 of a complex 26 comprising a layer of nonwoven material 28 on which a layer of expanded material 30. This expanded material 30, as well as shown in Figure 3, is screen printed with a pattern given, in this case a hexagonal pattern, with a physical separation between two adjacent patterns. That is to say that in the preferred embodiment of the the invention, the expanded material has a structure in honeycomb, with insulated cells 32, section full hexagonal, and a network of 35 channels separating said cells. The height of each of these cells is identical so that the complex has a given thickness which be sufficiently precise.
This first layer 24 of complex 26 is produced by winding a strip of complex, so helical, edge to edge, over the entire length of the cylinder 20 -support, by placing the nonwoven 28 inside.
Referring to Figure 2, we understand that the cells 32 of the comp] exe 26, when it is wound on the cylinder, edge to edge, leaves the network of channels 35. These channels, by the curvature to which the complex, open slightly on the convex face and close slightly on the concave side thus forming V-shaped channels truncated at the base, shaped funnel. This is not visible in Figure 2 for maintain the clarity of the drawing.
On the other hand, we note in this figure 2 the presence holes 34, of a given diameter, formed through the complex, perpendicular to its surface so that the holes, once the complex is rolled up, are found gold;
radially or close to a radial orientation.
The complex thus rolled up is retained by the layer of resin 24 of the priming layer 18 since the nonwoven of the complex is wet by this resin.
This first layer 24 of complex 26 is coated a resin layer 24, in suitable quantity, which is housed ~ 1 ~ 9716 in the channels 35, because the expanded material does not absorb the resin and there is amalgamation of the resin from these two layers of resin, on both sides of the material expanded by the channels as shown in Figure 2.
We also note that the holes 34 allow make connections between the inner faces and exterior of the complex, resin bridges, forming as much spacers as will be described later.
The winding is carried out with a certain tension of so as to properly plate the complex 26 and to avoid the presence air bubbles during manufacture.
When the resin 24 of the complex is gelled, it is then wraps on the complex 20, at least one layer 36 of a material 37 called "sealing", in this case a no woven in polyester. This material makes it possible to wet the whole exterior surface of the complex by distributing the resin.
A second layer 38 is then wound, of a complex 40, which either is identical to complex 26, either different with cells of dimensions, height and different pattern. In] th embodiment shown and for the sake of simplification, a complex has been shown identical.
The nonwoven is also placed on the concave face.
This second layer 38 of complex 40 is in turn coated with a layer of resin 24 and possibly with a layer 42 of sealing material 37 to homogenize and spread the resin.
In the embodiment shown, provision is made for have a layer 44 of a finishing resin 46. This resin is suitable, after polymerization, to be rectified by mechanical machining. This resin may include fillers mineral and / or organic.
In the case of the production of sleeves whose surface is machined in order to receive pictures directly, a veil is placed on the surface of the finishing resin slightly retractable in order to compress the different overlapping layers.
~ 1 ~ 9716 This fine mesh veil withstands the temperature of cooking and it is removed after the sleeve has been brought to the crosslinking temperature of the resin.
So the layers are well concentric, coaxial and the surface condition, with a very fine grain, allows machining and a quality correction.
In the case of the manufacture of sleeves intended for support a layer of elastomer, the finishing layer receives a pull-out fabric, also retractable, so to maintain the layers concentrically and coaxially, this fabric must also withstand the temperature of crosslinking of resins.
This coarse mesh tear-off fabric leaves remain, after removal, a relief on the layer of finish, which allows better adhesion of the layer elastomer which must be deposited there and vulcanized.
According to the process of the invention, the formulation of the resin is adapted to shrink and impart to the sleeve thus fabricated a radial shrinkage capability which has a high interest. Mention may be made, as family of polymers used for the development of resins, vinyl esters or epoxy.
Indeed, as indicated in the preamble, the sleeve is made on a cylinder with exact dimensions of the support cylinder on which it will be later mounted.
As a result, the withdrawal leads to a decrease in the diameter of the sleeve which is smaller than the diameter of the cylinder.
It is this withdrawal that allows the sleeve to be pressed later against the working cylinder and which generates clamping forces such that the sleeve does not rotate by compared to the cylinder on which it is mounted, despite the rotational torques generated by the rotational speed.
We note that the clamping force, therefore the withdrawal corresponding must be inversely proportional to the diameter of the cylinder.
Indeed, the more the diameter decreases, the more the surface of contact between the sleeve and the working cylinder decreases, the more you have to increase the clamping force to obtain a 21 ~ 971 ~
identical locking for all sleeves, whatever the diameter.
~ e disassembly of the manufacturing cylinder sleeve and its mounting on the working cylinder are only rendered possible only by radial expansion under the effect of air under pressure which escapes from the holes 16 of these cylinders.
This radial expansion, of a few hundredths of millimeters, so very small compared to the diameter of the sleeve, is made possible by the fact that the material expanded does not absorb resin and only the bonds of layers by the resin in the channels, on the one hand, and in the holes, on the other hand, give the whole a possibility of deformation in the elastic domain.
This beach is very short but it exists.
If we continue the deformation, we arrive in a plastic area which requires deformation forces much larger than those generated by the air under pressure from the cy] indre holes, so that when removal or mounting, we remain in the elastic zone, without possibility of mechanical degradation of the sleeve.
This arrangement of layers with at least one layer waterproof is essential to obtain the desired effects.
We also note that the resin bridges obtained through the holes 34 make it possible to give the sleeve a very high rigidity, especially in compression.
A large number of thicknesses can be obtained with a same inside sleeve diameter corresponding to the diameter of the working cylinder by varying the number of layers, which leads to thicknesses between a few millimeters and several centimeters.
We can also play on combinations of different complexes, with different thicknesses, various cell patterns, more or less high density.
We also consider as included in the process according to the invention the use of complexes obtained from any way as long as they present a expanded material or having a certain void content such as marbles for example, associated with a veil of woven or not woven. Indeed, one can resort to a prepared complex .. 2l ~ 97l ~
industrially by screen printing by printing a pattern or complex prepared by coating a nonwoven with a projection of balls, which material is then pierced with multiple holes.
As explained, the process consists of ~
decrease the amount of resin by a filling material very light while maintaining connections between the layers resin.
In order to be able to classify the sleeves during their storage or simply to be able to check at a glance that it is the desired sleeve, it is planned to partition color resins for the top coat with a predetermined code depending on the applications or dimensions.
Similarly, we can introduce inside the sleeve, under the first layer of complex, a label of reference for example, which remains visible after the manufacturing, inside and which is therefore inviolable by the manufacture of the sleeve itself.
Such sleeves are applied to flexography, Figure 4A, 4B, 4C and 5 ~, ~ 5B, 5C, but it is also possible to manufacture sleeves in the same way for heliography. There are sections of such sleeves on the Figures 6A, 6B and 6C. In these figures, there is shown just the top coat and the elements depending on the application, the others inner layers being identical and produced according to the previously described process.
In Figure 4 ~, there is shown a cylinder sleeve 60, used in flexographic printing. A sleeve 62 is mounted on this sleeve-carrying cylinder 60. This sleeve is produced according to the method of the invention and the layer of finish has been rectified to present a surface finish smooth and so that the developed diameter corresponds exactly ~ the desired print length. On this surface, it is mechanically produced generators 64 of placement and positioning of the photos. The picture is present in the form of an engraved plate 66, produced in a photopolymer material or rubber, which allows] a 2 1 ~ 71 ~
arrange in a winding around the sleeve. I, a fixing of this plate is made by interposing a ribbon double-sided adhesive 68. In FIGS. 4B and 4C, the identical elements have the same references.
In Figure 5 ~, there is shown a cylinder por ~ e-sleeve 70 designed to receive a sleeve 72 according to the invention. The outer surface has received a layer 74 of fixed rubber material finish ~ using a adherent. This coating is vulcanized and rectified then it is usually etched using a laser. This kind of engraving allows continuous printing, for example for wallpaper. In FIGS. 5B and 5C, the elements identical have the same references.
On the figu ~ e 6 ~, for the application to heliography, the mandrel cylinder 80 supports a specific sleeve 82 produced according to the invention but with a deposition treatment subsequent metal. For this purpose, the top coat of the sleeve 84 is made conductive by incorporating conductive particles or by depositing a layer of carbon, then a metallic deposit of a given thickness is deposited by electrolysis on a thickness sufficient to allow mechanical recovery and machining. Once set development sought, the metal deposit is engraved in hollow to reproduce an engraving of variable depth depending on the intensity of the color to be obtained. The deposit metallic is generally made of copper and chrome after engraving. In FIGS. 6B and 6C, the identical elements have the same references.
Such heliographic sleeves find an interest especially in combined flexography printing heliography for printing certain areas or barcodes.
The process thus described allows the realization of specific sleeves which are also part of the present nvention.
It is also possible to provide attached inserts by machining in the last layers of fa ~ on to be able to later fit sizes for fixing the clichés.
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In the case where ~ the thicknesses reached are very important, it is possible to make a belt intermediate, with a high thickness of resin of the order 1 ~ 3 millimeters to fix an order of magnitude, in so that this belt blocks expansion capabilities radial. This belt is arranged at a distance from the inner periphery of the sleeve which is a function of different characteristics of the sleeve, internal diameter, outside diameter, application in particular.