La présente invention a pour objet un dispositif de positionnement d'un cliché flexible sur un cylindre porte-cliché, dispositif permettant notamment de biaiser ce cliché flexible sur le cylindre porte-cliché d'une machine d'impression rotative.
Fréquemment utilisées dans l'industrie de l'emballage pour l'impression d'éléments en plaque tels que des feuilles de papier ou de carton, de telles machines sont habituellement appelées machines d'impression flexo et comprennent plusieurs stations constitutives, à savoir selon un développement logique d'amont en aval faisant référence au sens de déplacement des éléments en plaque, une station d'introduction saisissant successivement une feuille après l'autre depuis le dessous d'une pile, une suite d'un ou de plusieurs groupes imprimeurs pouvant à choix être intercalés par un ou plusieurs séchoirs, et enfin une station de réception collectant les éléments imprimés.
Le transport des feuilles d'une station ou d'un groupe à l'autre se fait par le dessus de celles-ci au moyen d'un train de rouleaux et d'un système d'aspiration libérant ainsi totalement les surfaces inférieures imprimées des feuilles.
C'est dans les groupes imprimeurs que le dispositif de positionnement d'un cliché trouve son utilisation. Chacun de ces groupes imprimeurs, généralement dédié à l'impression d'une certaine couleur, comprend notamment un cylindre porte-cliché autour duquel s'enroule et y est tendu le cliché flexible. Enduit d'encre grâce à un cylindre tramé, ce cliché imprime sur la feuille, selon le nombre de formes d'impression qu'il comprend, un ou plusieurs motifs lors de chaque rotation du cylindre sur la feuille défilant entre le cylindre porte-cliché et un rouleau presseur tous deux disposés de sorte que l'impression se fasse sur la face inférieure des feuilles.
La forme d'impression, constituée d'une matière en caoutchouc ou en plastique, est usuellement collée sur une base de support flexible en polyester telle que du Mylar pour former un ensemble que l'on désignera dès lors par le terme de cliché. Après la fabrication de la forme d'impression, l'étape de son collage sur la base en polyester est une opération décisive. Effectuée par le fabricant, elle conditionne directement la qualité du repérage des impressions entre les différentes couleurs. Les extrémités amont et aval de la base de support flexible sont équipées d'une bande en plastique dont l'un des bords longitudinaux est profilé en forme de U et permet la fixation du cliché dans une griffe solidaire du cylindre porte-cliché. Cette griffe est elle-même disposée parallèlement à l'axe de rotation de ce cylindre.
Une fine plaquette métallique, rivée sur la bande en plastique et dotée d'un trou oblong d'axe longitudinal amont-aval, permet un positionnement latéral rapide et précis du cliché sur son cylindre par emboîtement sur une goupille de centrage solidaire de la griffe.
Si, lors de son collage sur sa base de support flexible en polyester, un défaut de positionnement latéral ou longitudinal de la forme d'impression peut être aisément rattrapé respectivement par un déplacement latéral ou par une rotation du cylindre porte-cliché autour de son axe, il n'en va pas de même lorsque le défaut constaté résulte d'un biaisage de la forme d'impression. Dans ce dernier cas, ses côtés ne sont plus orientés selon une direction parallèle ou perpendiculaire aux bords amont et aval de la base en polyester, et il s'en suit un positionnement en biais incorrigible de la forme d'impression par rapport à la direction donnée par l'axe de rotation du cylindre porte-cliché.
Dans le cas où plusieurs formes d'impression seraient collées sur la base flexible de polyester et seraient toutes affectées d'un même défaut de biaisage, ont considérera, ce qui est généralement le cas, que les bords supérieurs de chacune de ces formes d'impression sont tous alignés et peuvent ainsi être assimilés à une seule grande forme d'impression affectée notamment d'un défaut de positionnement résultant d'un collage en biais.
Pour remédier à ce problème, divers dispositifs connus permettent de faire pivoter les griffes avant et arrière par rapport à l'axe de rotation du cylindre porte-cliché de manière à biaiser le cliché d'une quantité égale mais opposée au défaut constaté.
Pour ce faire, le brevet US 5 488 904 décrit un dispositif comprenant deux barres parallèles saisissant les extrémités du cliché. Un mécanisme, contrôlé par la rotation manuelle d'un excentrique gradué, permet d'imprimer un déplacement latéral (parallèle à l'axe de rotation du cylindre) à la barre arrière de fixation du cliché et un pivotement de la barre avant grâce à un ensemble de pièces coudées s'articulant autour de plusieurs pivots disposés à ses extrémités. Grâce à une articulation dynamique actionnée par un ressort placé à l'une des extrémités de la barre arrière, cette dernière est automatiquement pivotée dans une position parallèle à celle occupée par la barre avant lorsque le cliché est tenu par ses deux extrémités dans ce dispositif.
L'ensemble du mécanisme est disposé dans le corps du cylindre porte-cliché au fond d'une large et profonde saignée usinée parallèlement à l'axe de rotation du cylindre. L'excentrique contrôlant le mécanisme est quant à lui rapporté sur l'une des faces latérales du cylindre porte-cliché.
Un autre dispositif de biaisage d'un cliché est donné par le brevet EP 232 730 où l'inventeur propose un mécanisme basé sur le pivotement de deux barres de tension dans lesquelles sont maintenues serrées les extrémités du cliché. Les barres de tension sont reliées entre elles à leurs extrémités par deux plaquettes articulées de forme triangulaire et montées sur deux pivots fixes solidaires du cylindre porte-cliché. Les pivots des articulations ont une configuration rectangulaire de manière à ce que les barres de tension du cliché pivotent autour d'un point P virtuel situé dans l'axe médian du cylindre porte-cliché. L'organe de commande est disposé sur une des faces latérales du cylindre porte-cliché et comprend un mécanisme complexe constitué de leviers articulés pouvant être actionnés par un vérin lorsque le cylindre se trouve à l'arrêt dans une position déterminé.
Le brevet JP 62-56 146 solutionne le problème du biaisage d'un cliché par un dispositif comprenant deux barres actionnées chacune par deux vérins hydrauliques. Lorsque la position du cliché doit être corrigée diagonalement, la pression d'huile dans ces quatre vérins est réduite de façon à ce que quatre ressorts, précédemment comprimés par les quatre vérins, puissent se détendre et repousser les barres de fixation du cliché dans un mouvement d'ouverture. La valeur de correction est introduite numériquement dans un contrôleur qui la converti en une pression d'huile correspondante et appliquée à deux autres vérins supplémentaires disposés du même côté à l'une des extrémités des barres de fixation.
Sous l'action de ces deux autres vérins, deux plans inclinés peuvent être indépendamment déplacés dans un mouvement rectiligne de manière à forcer, lors de la fermeture des barres de fixation du cliché, l'une des extrémités de chacune de ces barres dans un déplacement perpendiculaire grâce à la forme géométrique triangulaire du plan incliné. Les plans inclinés peuvent également, selon un mode de réalisation préféré, être actionnés par un mécanisme à vis motorisé.
Ces dispositifs dressent l'inventaire de plusieurs inconvénients qui sont notamment:
- la présence d'un mécanisme, dit embarqué, encombrant et nécessitant, dans le corps du cylindre porte-cliché, l'aménagement d'une saignée aux dimensions importantes par rapport au diamètre du cylindre,
- l'apport d'un balourd peu souhaitable, crée par l'importance de l'agencement d'un tel mécanisme, engendrant des contraintes naissant dans les paliers du cylindre lorsque ce dernier atteint une certaine vitesse de rotation,
- à disposition autour du cylindre, une surface de travail circonférentielle réduite par la taille importante de la largeur de la saignée que nécessite le dispositif de biaisage,
- la présence dans certains cas d'un réglage manuel nécessitant un arrêt complet de la machine ce qui implique un temps de réglage prolongé,
- l'impossibilité de recourir à une automatisation complète du réglage du cliché dans le cas où d'anciens travaux devraient être repris; travaux pour lesquels les valeurs de réglage auraient pu être sauvegardées et mémorisées numériquement,
- la nécessité de commander le mécanisme entraînant le biaisage du cliché, dans le cas d'un réglage non manuel, à l'aide d'un actuateur supplémentaire et indépendant de celui qui permet déjà le déplacement latéral ou circonférentiel du cylindre porte-cliché.
Le dispositif de biaisage d'un cliché selon l'invention a pour but de remédier à ces inconvénients tout en fournissant un organe simple et automatisé, n'occupant qu'un volume minimal dans le corps du cylindre porte-cliché, et ne nécessitant pas l'arrêt de la machine pour son utilisation. La volonté de vouloir occuper un volume minimal a contribué notamment à réaliser un dispositif offrant l'avantage de ne pas devoir être tributaire d'un mécanisme de biaisage du cliché actionné par un actuateur logé dans le corps du cylindre porte-cliché. Ainsi, le dispositif décrit dans la présente invention utilise pour entraîner son mécanisme de biaisage du cliché un moteur électrique solidaire du bâti de la machine, qui n'est autre que celui permettant déjà le déplacement de tout le cylindre porte-cliché lors de son calage latéral.
Cette solution offre d'une part une utilisation plus rationnelle de l'actuateur déjà existant pour le calage latéral du cliché, et d'autre part permet d'obtenir, pour un meilleur coût, un mécanisme de biaisage peu encombrant, robuste et fiable, qui est facilement adaptable à des cylindres porte-cliché qui en sont dépourvus. Enfin grâce à ce mécanisme, l'utilisation d'un contrôleur électronique externe, relié à plusieurs capteurs de position agencés à l'extérieur du cylindre, permet de mesurer et de mémoriser les différentes positions de calage convenant à des travaux respectifs qui pourront aisément être repris ultérieurement sans que leur opération de mise en registre soit nécessaire. Cette dernière alternative offre un atout supplémentaire qui se prête particulièrement bien au mécanisme imaginé dans la présente invention.
A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de positionnement d'un cliché flexible conforme à ce qu'énonce la revendication 1.
Dans le but de définir quelques termes introduits dans la présente description et décrivant la position de certains éléments au sein de la machine d'impression, on citera les appellations "côté conducteur" (C.C.) et "côté opposé conducteur" (C.O.C.) employées sans conteste pour faire référence à un côté désigné par rapport à l'axe médian longitudinal de la machine. Ce choix permet d'éviter toute confusion survenant avec les dénominations conventionnelles gauche et droite dépendantes du point de vue de l'observateur. Dans une optique semblable, on décrira l'orientation de certains axes ou certains objets par les termes usuels "longitudinal" et "latéral" se référant toujours à l'axe médian de la machine dont l'orientation est déterminée par la direction du défilement des éléments en plaque.
Enfin on rappellera que les termes "amont" et "aval" font, quant à eux, référence au sens de défilement des éléments en plaque au sein de la machine d'impression.
L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation pris à titre nullement limitatif et illustré par les figures annexées dans lesquelles:
les fig. 1a et 1b illustrent, dans une vue en plan respectivement les tiers C.O.C. et C.C. du dispositif de biaisage monté sur le cylindre porte-cliché,
la fig. 2 représente une vue en coupe partielle de l'extrémité C.C. du dispositif de positionnement d'un cliché flexible sur le cylindre porte-cliché,
les fig. 3 et 4 sont des vues en coupe du dispositif de biaisage monté sur le cylindre porte-cliché, respectivement selon les lignes A-A et B-B des fig. 1a et 1b,
les fig. 5a et 5b représentent, dans une vue en plan, respectivement les moitiés C.O.C et C.C. de la plaque de base et du support de griffe qui y est installé par dessus,
la fig.
6 représente, dans une direction parallèle à l'axe de rotation du cylindre porte-cliché, une vue en coupe partielle de ce cylindre au voisinage de la came C.C.,
la fig. 7 représente une vue en plan de la came C.C. et de l'étrier correspondant,
la fig. 8a représente une vue très schématique en plan du dispositif de biaisage du cliché;
plus particulièrement lorsque ce mécanisme se trouve dans une position intermédiaire qui ne biaise tout d'abord pas le cliché,
la fig. 8b diffère de la fig. 8a en ce que le mécanisme de biaisage du cliché se trouve en action dans une première position extrême faisant suite à une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre,
la fig. 8c diffère de la fig. 8b en ce que le mécanisme de biaisage du cliché se trouve en action dans une seconde position extrême opposée faisant suite à une rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
Les fig. 1a et 1b représentent, dans une vue d'ensemble en plan, le dispositif de positionnement d'un cliché agencé dans une saignée 1 usinée parallèlement à l'axe de rotation 2 d'un cylindre porte-cliché 3. Comme mieux visible sur les coupes correspondantes illustrées par les fig. 3 et 4, le dispositif de biaisage a pour support une plaque de base 4 sur laquelle y est rattachée une griffe avant 5 immuable saisissant, dans une encoche 7, le bord avant d'un cliché 19 disposé autour du cylindre porte-cliché 3. Face à la griffe avant 5, une griffe arrière 6 mobile, saisissant le bord arrière du cliché 19 dans une encoche 8, possède à son extrémité C.O.C. une coulisse 9 engagée sur un galet 10 vissé sur un plot 100 rendu solidaire du cylindre porte-cliché 3 par deux vis de fixation.
A l'extrémité opposée du dispositif de positionnement (fig. 2), la plaque de base 4 est rattachée à un galet 11 placé entre les flancs 12 et 13 d'une came-couronne circulaire 14 montée sur le bâti non représenté de la machine. Dans les fig. 1a et 1b on distingue deux autres galets 15, 16, qui sont rendus solidaires de la plaque de base 4, et qui coulissent respectivement dans deux cames 17 et 18 fixées rigidement au fond de la saignée 1 du cylindre porte-cliché 3. Un organe 101, constitué notamment d'un moteur électrique, est avant tout relié mécaniquement au cylindre porte-cliché 3 et permet de le déplacer latéralement le long de son axe de rotation 2.
Comme le montrent les fig. 1a, 1b et 3, la plaque de base 4 comprend plusieurs supports 20 en forme de plots rectangulaires, maintenus par leur base par des vis 21, et au dessus desquels sont fixés, en premier lieu et avec l'aide des vis 23, une tôle de protection 22 coudée dans sa longueur, puis la griffe avant 5 maintenue par des vis 24 qui saisissent également la tôle de protection 22. En vis-à-vis de la griffe avant 5, la griffe arrière 6 est fixée par des organes d'attache 103 (fig. 4) sur un support de griffe 25 constitué d'une plaque métallique percée d'une pluralité de trous oblongs 26 (fig. 5a, 5b) au travers desquels sont disposés des tourillons 27 permettant de maintenir la griffe arrière 6 sur son support de griffe 25 à l'aide des vis de fixation 28.
L'orientation de ces trous oblongs 26 permet d'une part de respecter un mouvement latéral nécessaire du support de griffe 25 par rapport à la griffe arrière 6, et d'autre part d'entraîner cette dernière dans un mouvement longitudinal perpendiculaire à l'axe de rotation 2 du cylindre porte-cliché. Ce dernier mouvement concrétise la fermeture et l'ouverture de la griffe arrière 6 qui permet respectivement de tendre ou de libérer le cliché 19 du cylindre porte-cliché 3. Le support de griffe 25 est en effet fixé rigidement à l'aide des vis 29 sur deux plots 30, en forme de parallélépipède rectangle, coulissant sur deux axes 31. Ces axes sont maintenus à chacune de leurs extrémités par un support 32 fixé à la plaque de base 4 par des vis 33. Au dessus de chacun de ces supports se trouve une vis 34 de serrage qui permet de bloquer l'axe 31 dans son support 32.
Ainsi, il est possible de déplacer longitudinalement le long des axes 31 le support de griffe 25 entraînant avec lui la griffe arrière 6 grâce à l'orientation perpendiculaire des trous oblongs 26.
Le mouvement longitudinal d'ouverture de la griffe arrière 6 est arbitré par 7 vérins pneumatiques 40 (fig. 5a, 5b) travaillant simultanément, alimentés par des conduits 41 maintenus sur la plaque de base 4 par des brides d'attache 42, et reliés entre eux par des raccords 43. Ces vérins 40 sont montés, grâce aux vis 45, sur des supports 44 en forme de L qui peuvent également servir de points d'attache pour la fixation de la tôle de protection 22 et de la griffe avant 7. Ces supports 44 sont régulièrement espacés et positionnés chacun sur la plaque de base 4 par deux vis de fixation. Des tôles 46, coudées à angle droit dans leurs extrémités, sont positionnées en face des vérins 40 et soudées, debout sur l'une de leurs deux principales arrêtes, au support de griffe 25.
Lors de la mise sous pression du circuit pneumatique qui alimente les vérins 40, les axes 47 de ces derniers (fig. 1a, 1b) poussent le support de griffe 25 devant eux en prenant appui sur les tôles 46. La griffe arrière 6 associée au support de griffe 25 est alors ouverte.
La fermeture de la griffe arrière 6 est réalisée, une fois la pression dans les vérins relâchée, grâce à une pluralité de ressorts 48 de compression (fig. 4, 1a, 1b) qui repoussent le support de griffe 25 dans un mouvement longitudinal de fermeture. Chacun de ces ressorts 48 est guidé par la tige d'une vis 49 qui traverse la tôle coudées 46 sur laquelle s'appuie l'une des extrémités de ces ressorts. La seconde extrémité des ressorts 48 prend appui sur un bouchon 50 vissé dans un plot de retenue 51 lui-même maintenu sur la plaque de base 4 par deux vis 52. Les plots de retenue 51 servent également de support de fixation à une deuxième tôle de protection coudées 53 qui recouvre partiellement le dessus du support de griffe 25.
Cette tôle de protection 53 est fixée à sa base par une pluralité de vis 54 (fig. 1a, 1b) logées dans les plots de retenue 51, et possède des ouvertures circulaires laissant un accès libre aux bouchons 50.
Le positionnement latéral du cliché 19 sur la griffe avant 5 est assuré par une goupille de centrage 55 (fig. 4) chassée dans la partie supérieure de la griffe avant 5 et disposée précisément sur l'axe longitudinal de la machine d'impression.
Sur la fig. 5b est représentée une attache 60 fixée à l'extrémité C.C. de la plaque de base 4 par des vis 61. Le galet 11 est positionné sur l'axe longitudinal de cette attache à l'aide d'une vis 62. Deux trous 63, situés aux environs du premier et du dernier tiers de la plaque de base 4, ont un diamètre sensiblement supérieur à celui de deux douilles 64 les traversant (fig. 3). La dimension excessive des trous 63 permet de fournir la place nécessaire aux mouvements de la plaque de base 4 tout en la maintenant plaquée au fond de la saignée 1 par des organes de maintien 102; ceci de manière à pouvoir lutter contre l'effet de la force centrifuge sur la plaque de base 4 lors de la rotation du cylindre porte-cliché.
Les organes de maintien 102 sont constitués des douilles 64 autour desquelles deux coussinets 65, en matériau synthétique à faible coefficient de frottement, saisissent en sandwich la plaque de base 4 et lui permettent de se mouvoir facilement. Un ressort de compression 66, disposé entre deux autres rondelles 67 et 68, ainsi qu'une vis 69 prenant appui sur la rondelle supérieure 68 et venant se visser dans le fond de la saignée 1 après avoir traversé la douille 64, maintiennent le serrage de la plaque de base 4 dans un plan parallèle à la section du cylindre porte-cliché. L'attache 60 est également percée d'un trou 70 traversé par une vis 71 qui ont tous deux respectivement les mêmes fonctions que les trous 63 et les vis 69 décrites à l'instant.
Comme le montrent les fig. 5a et 5b, deux ouvertures rectangulaires 72, découpées dans la plaque de base 4, permettent d'y loger les cames C.C. 17 et C.O.C. 18 solidaires du cylindre porte-cliché 3. Ces ouvertures 72 sont de taille supérieure à la dimension des bases 80 des cames 17 et 18, ceci de manière à ce que la plaque de base 4 puisse se mouvoir librement autour de ces cames sans buter contre l'une d'elles. Les ouvertures 72 sont bordées dans leur largeur de chaque côté par trois trous alignés, dont les trous médians 73 permettent de positionner précisément un étrier 74 à l'aide de deux goupilles cylindriques 75, et dont les trous extrêmes 76 sont destinés à la fixation de l'étrier 74 sur la plaque de base 4 par des vis 77.
Comme illustrés par les fig. 6 et 7, les étriers 74 constituent deux ponts, solidaires de la plaque de base et disposés par dessus les cames 16 et 17, dans la plus grande face desquels sont vissés par dessous les galets 15 et 16 qui coulissent dans les cames respectives 17 et 18. Des vis 78 permettent encore de fixer la tôle de protection 22 et la griffe avant 5 au dessus de l'étrier 74.
Les cames 16 et 17 sont symétriques l'une par rapport à l'autre et sont constituées d'une base 80 en escalier, d'une part percée d'un trou destiné à recevoir une goupille 81 de centrage, et d'autre part percée de deux trous de fixation 83 dans lesquels viennent s'y glisser deux vis 82 vissées dans le cylindre porte-cliché 3. Au dessus de cette base 80, se dressent deux petites parties saillantes 84, de forme triangulaire et constituant l'âme de la came, entre lesquelles coulisse le galet 15 ou 16 selon la came considérée C.C. ou C.O.C.
De manière à bien percevoir le principe de fonctionnement du mécanisme qui constitue la présente invention, les fig. 8a, 8b et 8c illustrent très schématiquement trois positions bien différentes dans lesquelles peut se trouver ledit dispositif de positionnement du cliché. Lorsqu'aucun biaisage n'est appliqué au cliché, la configuration du mécanisme se trouve dans une position intermédiaire conforme à l'illustration schématique de la fig. 8a.
Lorsque le cliché nécessite d'être mis de biais dans un sens ou dans un autre, seul un simple déplacement latéral du cylindre porte-cliché dans la direction de son axe de rotation 2 permet d'actionner le mécanisme de biaisage du cliché. Le mouvement latéral du cylindre porte-cliché 3 est commandé par l'organe 101 comprenant notamment un moteur électrique couplé à des roues dentées engrenant une vis sans fin. Ce mécanisme conventionnel permet de convertir le mouvement circulaire de l'arbre du moteur en un mouvement rectiligne nécessaire au déplacement latéral du cylindre porte-cliché. Le déplacement du cylindre porte-cliché à l'aide du moteur et de ce mécanisme est en outre automatisé grâce à des capteurs détectant la position latérale du cylindre porte-cliché. Ces capteurs sont reliés à un contrôleur électronique externe (non représenté) commandant le moteur de l'organe 101.
Ainsi pour un travail donné, le biaisage d'un cliché peut être aisément commandé et mémorisé par le contrôleur électronique, via les capteurs de position, par simple mémorisation du déplacement latéral du cylindre porte-cliché.
Comme l'illustre la fig. 8b, lorsque le cylindre est déplacé du C.O.C. vers le C.C., le galet 11 prendra appui, après une certaine course, contre le flanc 12 de la came-couronne 14. Il s'en suivra un mouvement combiné de la plaque de base 4, guidée par les galets 15 et 16 qui coulissent dans les cames 17 et 18, constitué à la fois d'un pivotement de la plaque de base 4 autour du galet 11 et d'une translation de cette plaque de base marquée par le glissement vers le haut de ce même galet 11 le long du flanc 12 de la came-couronne 14. Ne coulissant que longitudinalement sur le galet 10, la coulisse 9 de la griffe arrière 6 ne permet que d'accepter un mouvement de translation et de rotation autour du point de pivot fixe constitué par ce galet 10 solidaire du cylindre porte-cliché 3.
Vu l'orientation longitudinale de cette coulisse, aucun mouvement le long de l'axe 2 ne peut être transmis à la griffe arrière 6. Ainsi, grâce à cette dernière qui ne peut se déplacer parallèlement à l'axe 2 du cylindre porte-cliché, et grâce au mouvement combiné auquel est également astreint la griffe avant 5, les bords avant et arrière du cliché peuvent alors être mis de biais, aussi subtilement que simplement, dans un mouvement de cisaillement tout en restant parallèles à eux-mêmes.
La fig. 8c illustre, dans un sens opposé, le même mouvement combiné résultant du déplacement du cylindre porte-cliché 3 du C.C. vers le C.O.C. Dans ce cas, le galet 11 prend appui et glisse le long du flanc opposé 13 de la came-couronne 14.
Lorsque l'opérateur souhaite corriger le positionnement en biais d'un cliché 19, il agira sur une commande qui relâchera légèrement la pression dans les vérins 40, de manière à détendre et décoller le cliché du cylindre porte-cliché, et qui actionnera le moteur de l'organe 101 afin de déplacer, dans un sens ou dans un autre, le cylindre porte-cliché 3. Une fois que le galet 11, entré en contact avec l'un des flancs 12 ou 13 de la came-couronne 14, se soit déplacé le long de cette dernière d'une distance correspondant au biaisage souhaité, le cylindre porte-cliché 3 se déplace dans le sens inverse de manière à le repositionner selon le registre latéral qu'il convient pour l'impression. Ce dernier déplacement ne modifie en rien le biaisage du cliché 19 puisque, lors de ce mouvement inverse, le galet 11 est aussitôt décollé du flanc de la came-couronne 14.
Grâce à l'adhérence du cliché tendu sur le cylindre porte-cliché, la position biaisée du cliché reste conservée. Connaissant la position du registre latéral du cylindre porte-cliché, il est alors aisément possible d'automatiser le biaisage du cliché d'une valeur angulaire, à choix, par simple introduction de cette valeur dans le contrôleur électronique.
Ainsi, les opérations pour la mise en place et le biaisage d'un cliché sur un cylindre porte-cliché équipé d'un dispositif faisant l'objet de la présente invention se résument aux étapes suivantes:
a) Ouverture de la griffe arrière 6 à l'aide des vérins 40 qui compriment les ressorts 48.
b) Fixation du bord avant du cliché 19 dans l'encoche 7 de la griffe avant 5 et dans la goupille 55 de centrage latéral.
c) Mise en rotation lente du cylindre porte-cliché 3 autour de son axe 2 de manière à ce que le cliché 19 s'enroule autour du cylindre.
d) Fixation du bord arrière du cliché 19 dans l'encoche 8 de la griffe arrière 6.
e) Fermeture de la griffe arrière 6 par relâchement de la pression dans les vérins 40.
f) Mise en rotation rapide du cylindre porte-cliché 3 et actionnement des vérins 40 afin de décoller légèrement le cliché 19 du cylindre pour en permettre son biaisage.
g) Actionnement du biaisage du cliché 19 par déplacement latéral du cylindre porte-cliché 3 d'une certaine distance signée correspondant à l'inclinaison souhaitée.
h) Déplacement latéral opposé du cylindre porte-cliché 3 de manière à rétablir le registre latéral nécessaire pour l'impression.
i) Relâchement de la pression dans les vérins 40.
Outre la fixation du cliché autour de son cylindre, toutes les autres opérations décrites ci-dessus peuvent être facilement automatisées grâce à la conception et au mécanisme spécifique de biaisage du cliché imaginé dans cette invention. Lors de la reprise d'un ancien travail d'impression, ce dispositif a l'avantage de ne nécessiter plus aucun réglage manuel du cliché si les valeurs de calage, précédemment connues de ce dernier, on été mémorisées. On notera enfin que ce dispositif permet également de procéder à un biaisage du cliché lorsque le cylindre porte-cliché tourne à pleine vitesse. Une correction du positionnement oblique du cliché ne nécessite donc plus l'arrêt complet de la machine d'impression, ce qui permet notamment de réduire dans une mesure importante les coûts de mise en route lors de la préparation d'un nouveau travail d'impression.
De nombreuses améliorations peuvent être apportées à ce dispositif dans le cadre des revendications.
The present invention relates to a device for positioning a flexible plate on a plate cylinder, device in particular for biasing this flexible plate on the plate cylinder of a rotary printing machine.
Frequently used in the packaging industry for the printing of plate elements such as sheets of paper or cardboard, such machines are usually called flexo printing machines and comprise several constituent stations, namely according to a logical development from upstream to downstream referring to the direction of movement of the plate elements, an introduction station successively entering one sheet after another from the bottom of a stack, a series of one or more printing units which can optionally be interposed by one or more driers, and finally a receiving station collecting the printed elements.
The sheets are transported from one station or group to another by the top of the sheets by means of a train of rollers and a suction system, thus completely freeing the printed lower surfaces from the leaves.
It is in printing units that the device for positioning a plate finds its use. Each of these printing units, generally dedicated to the printing of a certain color, comprises in particular a plate cylinder around which the flexible plate is wound and stretched therein. Coated with ink thanks to a screened cylinder, this plate prints on the sheet, depending on the number of printing forms it includes, one or more patterns during each rotation of the cylinder on the sheet moving between the plate cylinder and a pressure roller both arranged so that printing takes place on the underside of the sheets.
The printing form, consisting of a rubber or plastic material, is usually bonded to a flexible polyester support base such as Mylar to form an assembly which will henceforth be designated by the term "plate". After the production of the print form, the step of sticking it to the polyester base is a decisive operation. Carried out by the manufacturer, it directly conditions the quality of the location of the prints between the different colors. The upstream and downstream ends of the flexible support base are fitted with a plastic strip, one of the longitudinal edges of which is U-shaped and allows the cliché to be fixed in a claw secured to the cliché cylinder. This claw is itself arranged parallel to the axis of rotation of this cylinder.
A thin metal plate, riveted on the plastic band and endowed with an oblong hole of upstream-downstream longitudinal axis, allows a quick and precise lateral positioning of the plate on its cylinder by fitting on a centering pin secured to the claw.
If, when glued onto its flexible polyester support base, a defect in lateral or longitudinal positioning of the printing form can be easily remedied respectively by a lateral displacement or by a rotation of the printing cylinder around its axis , the same does not apply when the defect found results from a bias in the printing form. In the latter case, its sides are no longer oriented in a direction parallel or perpendicular to the upstream and downstream edges of the polyester base, and an incorrigible positioning of the printing form with respect to the direction follows. given by the axis of rotation of the plate cylinder.
In the event that several forms of printing are glued to the flexible polyester base and are all affected by the same bias defect, we will consider, as is generally the case, that the upper edges of each of these forms of printing are all aligned and can thus be assimilated to a single large form of printing affected in particular by a positioning defect resulting from an oblique bonding.
To remedy this problem, various known devices allow the front and rear claws to pivot relative to the axis of rotation of the plate cylinder so as to bias the plate by an amount equal to, but opposite to the defect found.
To do this, US Patent 5,488,904 describes a device comprising two parallel bars gripping the ends of the plate. A mechanism, controlled by the manual rotation of a graduated eccentric, makes it possible to impart a lateral displacement (parallel to the axis of rotation of the cylinder) to the rear plate-fixing bar and a pivoting of the front bar thanks to a set of bent parts articulated around several pivots arranged at its ends. Thanks to a dynamic articulation actuated by a spring placed at one of the ends of the rear bar, the latter is automatically pivoted in a position parallel to that occupied by the front bar when the plate is held by its two ends in this device.
The entire mechanism is arranged in the body of the plate cylinder at the bottom of a wide and deep groove machined parallel to the axis of rotation of the cylinder. The eccentric controlling the mechanism is attached to one of the side faces of the plate cylinder.
Another device for skewing a plate is given by patent EP 232 730 where the inventor proposes a mechanism based on the pivoting of two tension bars in which the ends of the plate are held tight. The tension bars are connected together at their ends by two articulated plates of triangular shape and mounted on two fixed pivots secured to the plate cylinder. The pivots of the joints have a rectangular configuration so that the plate tension bars pivot around a virtual point P located in the median axis of the plate cylinder. The control member is arranged on one of the lateral faces of the plate cylinder and comprises a complex mechanism consisting of articulated levers which can be actuated by a jack when the cylinder is stationary in a determined position.
Patent JP 62-56 146 solves the problem of biasing a plate by a device comprising two bars each actuated by two hydraulic cylinders. When the position of the plate must be corrected diagonally, the oil pressure in these four cylinders is reduced so that four springs, previously compressed by the four cylinders, can relax and push back the fixing bars of the plate in a movement opening hours. The correction value is entered numerically in a controller which converts it to a corresponding oil pressure and applied to two other additional cylinders arranged on the same side at one end of the fixing bars.
Under the action of these two other cylinders, two inclined planes can be independently moved in a rectilinear movement so as to force, when closing the fixing bars of the plate, one of the ends of each of these bars in a displacement perpendicular thanks to the triangular geometric shape of the inclined plane. The inclined planes can also, according to a preferred embodiment, be actuated by a motorized screw mechanism.
These devices draw up an inventory of several drawbacks, which include:
- the presence of a mechanism, called on-board, bulky and requiring, in the body of the plate cylinder, the arrangement of a groove with large dimensions compared to the diameter of the cylinder,
the contribution of an undesirable unbalance, created by the importance of the arrangement of such a mechanism, generating stresses arising in the bearings of the cylinder when the latter reaches a certain speed of rotation,
- available around the cylinder, a circumferential working surface reduced by the large size of the width of the groove required by the biasing device,
- the presence in some cases of manual adjustment requiring a complete stop of the machine which implies an extended adjustment time,
- the impossibility of resorting to a complete automation of the adjustment of the plate in the case where old work should be resumed; jobs for which the setting values could have been saved and stored digitally,
- The need to control the mechanism causing the skewing of the plate, in the case of a non-manual adjustment, using an additional actuator independent of that which already allows lateral or circumferential movement of the plate cylinder.
The aim of the biasing device of a plate according to the invention is to remedy these drawbacks while providing a simple and automated member, occupying only a minimum volume in the body of the plate cylinder, and not requiring stopping the machine for use. The desire to want to occupy a minimum volume has contributed in particular to achieving a device offering the advantage of not having to be dependent on a biasing mechanism of the plate actuated by an actuator housed in the body of the plate cylinder. Thus, the device described in the present invention uses to drive its biasing mechanism of the plate an electric motor secured to the frame of the machine, which is none other than that already allowing the movement of the entire plate cylinder during its setting lateral.
This solution offers on the one hand a more rational use of the already existing actuator for the lateral setting of the plate, and on the other hand makes it possible to obtain, for a better cost, a biasing mechanism which takes up little space, is robust and reliable, which is easily adaptable to cliché cylinders which do not have them. Finally, thanks to this mechanism, the use of an external electronic controller, connected to several position sensors arranged outside the cylinder, makes it possible to measure and memorize the different setting positions suitable for respective work which can easily be resumed later without their registration operation being necessary. The latter alternative offers an additional advantage which lends itself particularly well to the mechanism imagined in the present invention.
To this end, the subject of the present invention is a device for positioning a flexible plate in accordance with what is stated in claim 1.
In order to define a few terms introduced in the present description and describing the position of certain elements within the printing machine, we will cite the names "driver side" (CC) and "driver opposite side" (COC) used without disputed to refer to a designated side with respect to the longitudinal median axis of the machine. This choice makes it possible to avoid any confusion arising with the conventional names left and right depending on the point of view of the observer. In a similar perspective, the orientation of certain axes or certain objects will be described by the usual terms "longitudinal" and "lateral", always referring to the median axis of the machine, the orientation of which is determined by the direction of travel of the plate elements.
Finally, it will be recalled that the terms “upstream” and “downstream” mean, for their part, reference to the direction of travel of the plate elements within the printing machine.
The invention will be better understood from the study of an embodiment taken without any limitation being implied and illustrated by the appended figures in which:
fig. 1a and 1b illustrate, in a plan view respectively the third C.O.C. and C.C. of the biasing device mounted on the plate cylinder,
fig. 2 represents a partial section view of the end C.C. of the device for positioning a flexible plate on the plate cylinder,
fig. 3 and 4 are sectional views of the biasing device mounted on the plate cylinder, respectively along lines A-A and B-B of FIGS. 1a and 1b,
fig. 5a and 5b represent, in a plan view, respectively the halves C.O.C and C.C. of the base plate and of the claw support which is installed thereon,
fig.
6 shows, in a direction parallel to the axis of rotation of the plate cylinder, a partial sectional view of this cylinder in the vicinity of the cam C.C.,
fig. 7 represents a plan view of the cam C.C. and of the corresponding bracket,
fig. 8a shows a very schematic plan view of the device for skewing the plate;
more particularly when this mechanism is in an intermediate position which does not at first bias the picture,
fig. 8b differs from fig. 8a in that the biasing mechanism of the plate is in action in a first extreme position following a rotation in the clockwise direction,
fig. 8c differs from fig. 8b in that the biasing mechanism of the plate is in action in a second opposite extreme position following a rotation in the anticlockwise direction.
Figs. 1a and 1b show, in an overall plan view, the device for positioning a plate arranged in a groove 1 machined parallel to the axis of rotation 2 of a plate cylinder 3. As best seen on the corresponding sections illustrated in fig. 3 and 4, the biasing device has for support a base plate 4 on which is attached an immutable front claw 5 gripping, in a notch 7, the front edge of a plate 19 arranged around the plate cylinder 3. Facing the front claw 5, a movable rear claw 6, gripping the rear edge of the plate 19 in a notch 8, has at its end COC a slide 9 engaged on a roller 10 screwed onto a stud 100 made integral with the plate cylinder 3 by two fixing screws.
At the opposite end of the positioning device (fig. 2), the base plate 4 is attached to a roller 11 placed between the sides 12 and 13 of a circular crown cam 14 mounted on the frame (not shown) of the machine . In fig. 1a and 1b there are two other rollers 15, 16, which are made integral with the base plate 4, and which slide respectively in two cams 17 and 18 rigidly fixed to the bottom of the groove 1 of the plate cylinder 3. An organ 101, consisting in particular of an electric motor, is above all mechanically connected to the plate cylinder 3 and makes it possible to move it laterally along its axis of rotation 2.
As shown in fig. 1a, 1b and 3, the base plate 4 comprises several supports 20 in the form of rectangular studs, held by their base by screws 21, and above which are fixed, first and with the help of the screws 23, a protective plate 22 bent in its length, then the front claw 5 held by screws 24 which also grip the protective plate 22. In front of the front claw 5, the rear claw 6 is fixed by means of 'fastener 103 (fig. 4) on a claw support 25 consisting of a metal plate pierced with a plurality of oblong holes 26 (fig. 5a, 5b) through which pins are arranged 27 making it possible to maintain the rear claw 6 on its claw support 25 using the fixing screws 28.
The orientation of these oblong holes 26 allows on the one hand to observe a necessary lateral movement of the claw support 25 relative to the rear claw 6, and on the other hand to drive the latter in a longitudinal movement perpendicular to the axis of rotation 2 of the plate cylinder. This last movement concretizes the closing and the opening of the rear claw 6 which makes it possible respectively to tension or to release the plate 19 from the plate cylinder 3. The claw support 25 is in fact rigidly fixed using the screws 29 on two studs 30, in the shape of a rectangular parallelepiped, sliding on two axes 31. These axes are held at each of their ends by a support 32 fixed to the base plate 4 by screws 33. Above each of these supports is finds a tightening screw 34 which allows the pin 31 to be locked in its support 32.
Thus, it is possible to move longitudinally along the axes 31 the claw support 25 carrying with it the rear claw 6 thanks to the perpendicular orientation of the oblong holes 26.
The longitudinal opening movement of the rear claw 6 is arbitrated by 7 pneumatic cylinders 40 (fig. 5a, 5b) working simultaneously, supplied by conduits 41 held on the base plate 4 by attachment flanges 42, and connected between them by fittings 43. These jacks 40 are mounted, by means of screws 45, on L-shaped supports 44 which can also serve as attachment points for fixing the protective sheet 22 and the front claw 7 These supports 44 are regularly spaced and each positioned on the base plate 4 by two fixing screws. Sheets 46, bent at right angles at their ends, are positioned opposite the jacks 40 and welded, standing on one of their two main edges, to the claw support 25.
When the pneumatic circuit which supplies the jacks 40 is pressurized, the axes 47 of the latter (fig. 1a, 1b) push the claw support 25 in front of them by pressing on the sheets 46. The rear claw 6 associated with the claw support 25 is then opened.
The rear claw 6 is closed, once the pressure in the jacks is released, by means of a plurality of compression springs 48 (fig. 4, 1a, 1b) which push the claw support 25 in a longitudinal closing movement . Each of these springs 48 is guided by the rod of a screw 49 which passes through the bent sheet 46 on which one of the ends of these springs rests. The second end of the springs 48 is supported on a plug 50 screwed into a retaining stud 51 itself held on the base plate 4 by two screws 52. The retaining studs 51 also serve as a mounting support for a second sheet of bent protection 53 which partially covers the top of the claw support 25.
This protective plate 53 is fixed to its base by a plurality of screws 54 (FIG. 1a, 1b) housed in the retaining studs 51, and has circular openings leaving free access to the plugs 50.
The lateral positioning of the plate 19 on the front claw 5 is ensured by a centering pin 55 (fig. 4) driven into the upper part of the front claw 5 and precisely arranged on the longitudinal axis of the printing machine.
In fig. 5b is shown a fastener 60 fixed to the end CC of the base plate 4 by screws 61. The roller 11 is positioned on the longitudinal axis of this fastener using a screw 62. Two holes 63, located around the first and last third of the base plate 4, have a diameter substantially greater than that of two bushings 64 passing through them (fig. 3). The excessive dimension of the holes 63 makes it possible to provide the space necessary for the movements of the base plate 4 while keeping it pressed against the bottom of the groove 1 by holding members 102; this so as to be able to combat the effect of the centrifugal force on the base plate 4 during the rotation of the plate cylinder.
The holding members 102 consist of sockets 64 around which two pads 65, made of synthetic material with a low coefficient of friction, sandwich the base plate 4 and allow it to move easily. A compression spring 66, placed between two other washers 67 and 68, as well as a screw 69 bearing on the upper washer 68 and coming to be screwed into the bottom of the groove 1 after having passed through the bushing 64, maintain the tightening of the base plate 4 in a plane parallel to the section of the plate cylinder. The fastener 60 is also pierced with a hole 70 crossed by a screw 71 which both have respectively the same functions as the holes 63 and the screws 69 described at the moment.
As shown in fig. 5a and 5b, two rectangular openings 72, cut out from the base plate 4, make it possible to accommodate the cams C.C. 17 and C.O.C. 18 integral with the plate cylinder 3. These openings 72 are larger than the size of the bases 80 of the cams 17 and 18, so that the base plate 4 can move freely around these cams without abutting against one of them. The openings 72 are bordered in their width on each side by three aligned holes, the middle holes 73 of which allow a bracket 74 to be precisely positioned using two cylindrical pins 75, and the end holes 76 of which are intended for fixing the bracket 74 on the base plate 4 by screws 77.
As illustrated in fig. 6 and 7, the stirrups 74 constitute two bridges, integral with the base plate and arranged over the cams 16 and 17, in the largest face of which are screwed below the rollers 15 and 16 which slide in the respective cams 17 and 18. Screws 78 also make it possible to fix the protective plate 22 and the front claw 5 above the stirrup 74.
The cams 16 and 17 are symmetrical with respect to each other and consist of a staircase base 80, on the one hand pierced with a hole intended to receive a pin 81 for centering, and on the other hand pierced by two fixing holes 83 in which two screws 82 are screwed into it screwed into the plate cylinder 3. Above this base 80, stand two small projecting parts 84, of triangular shape and constituting the core of the cam, between which the roller 15 or 16 slides, depending on the cam considered CC or COC
In order to clearly perceive the operating principle of the mechanism which constitutes the present invention, FIGS. 8a, 8b and 8c very schematically illustrate three very different positions in which said image positioning device can be found. When no bias is applied to the plate, the configuration of the mechanism is in an intermediate position in accordance with the schematic illustration of FIG. 8a.
When the plate needs to be biased in one direction or another, only a simple lateral movement of the plate cylinder in the direction of its axis of rotation 2 allows the biasing mechanism of the plate to be actuated. The lateral movement of the plate cylinder 3 is controlled by the member 101 comprising in particular an electric motor coupled to toothed wheels meshing with a worm. This conventional mechanism converts the circular movement of the motor shaft into a rectilinear movement necessary for the lateral movement of the plate cylinder. The movement of the plate cylinder using the motor and this mechanism is further automated by sensors detecting the lateral position of the plate cylinder. These sensors are connected to an external electronic controller (not shown) controlling the motor of member 101.
Thus for a given job, the biasing of a plate can be easily controlled and memorized by the electronic controller, via the position sensors, by simple memorization of the lateral movement of the plate cylinder.
As illustrated in fig. 8b, when the cylinder is moved from the C.O.C. towards the CC, the roller 11 will bear, after a certain stroke, against the side 12 of the crown-cam 14. There will follow a combined movement of the base plate 4, guided by the rollers 15 and 16 which slide in the cams 17 and 18, consisting both of a pivoting of the base plate 4 around the roller 11 and of a translation of this base plate marked by the upward sliding of this same roller 11 along the side 12 of the crown-cam 14. Sliding only longitudinally on the roller 10, the slide 9 of the rear claw 6 only allows to accept a translational and rotational movement around the fixed pivot point formed by this roller 10 secured to the plate cylinder 3.
Given the longitudinal orientation of this slide, no movement along the axis 2 can be transmitted to the rear claw 6. Thus, thanks to the latter which cannot move parallel to the axis 2 of the plate cylinder , and thanks to the combined movement to which the front claw 5 is also subject, the front and rear edges of the plate can then be put at an angle, as subtly as simply, in a shearing movement while remaining parallel to themselves.
Fig. 8c illustrates, in an opposite direction, the same combined movement resulting from the movement of the plate cylinder 3 from the C.C. to the C.O.C. In this case, the roller 11 is supported and slides along the opposite flank 13 of the crown-cam 14.
When the operator wishes to correct the biased positioning of a plate 19, he will act on a command which will slightly release the pressure in the jacks 40, so as to relax and take off the plate from the plate cylinder, and which will activate the motor. of the member 101 in order to move, in one direction or another, the plate cylinder 3. Once the roller 11 has come into contact with one of the sides 12 or 13 of the crown-cam 14, is moved along the latter by a distance corresponding to the desired bias, the plate cylinder 3 moves in the opposite direction so as to reposition it according to the lateral register which is suitable for printing. This latter movement does not in any way modify the bias of the plate 19 since, during this reverse movement, the roller 11 is immediately detached from the side of the crown-cam 14.
Thanks to the adhesion of the stretched plate on the plate cylinder, the biased position of the plate remains preserved. Knowing the position of the lateral register of the plate cylinder, it is then easily possible to automate the biasing of the plate of an angular value, as desired, by simple introduction of this value into the electronic controller.
Thus, the operations for setting up and biasing a plate on a plate cylinder equipped with a device which is the subject of the present invention can be summarized in the following steps:
a) Opening of the rear claw 6 using jacks 40 which compress the springs 48.
b) Fixing the front edge of the plate 19 in the notch 7 of the front claw 5 and in the pin 55 for lateral centering.
c) Slow rotation of the plate cylinder 3 around its axis 2 so that the plate 19 is wound around the cylinder.
d) Fixing of the rear edge of the plate 19 in the notch 8 of the rear claw 6.
e) Closing the rear claw 6 by releasing the pressure in the jacks 40.
f) Rapid rotation of the plate cylinder 3 and actuation of the jacks 40 in order to slightly detach the plate 19 from the cylinder to allow its biasing.
g) Activation of the biasing of the plate 19 by lateral movement of the plate cylinder 3 by a certain signed distance corresponding to the desired inclination.
h) Opposite lateral displacement of the plate cylinder 3 so as to restore the lateral register necessary for printing.
i) Release of the pressure in the cylinders 40.
Besides fixing the plate around its cylinder, all the other operations described above can be easily automated by virtue of the design and the specific biasing mechanism of the plate imagined in this invention. When resuming an old print job, this device has the advantage of no longer requiring any manual adjustment of the photograph if the calibration values, previously known to the latter, have been memorized. Finally, it should be noted that this device also makes it possible to bias the plate when the plate cylinder rotates at full speed. A correction of the oblique positioning of the plate therefore no longer requires the printing machine to be stopped completely, which in particular makes it possible to significantly reduce the start-up costs when preparing a new print job. .
Many improvements can be made to this device within the scope of the claims.