EP0448469B1 - Elément élastique et compressible d'impression formant blanchet - Google Patents
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Definitions
- the present invention essentially relates to an elastic and compressible printing element, this element constituting what is called a blanket and can be fixed on the surface of cylinders that are found in printing machines.
- printing blankets currently used in printing machines essentially comprise a lithographic layer allowing the transfer of information from the blanket cylinder onto a strip of paper, and a compressible structure consisting of a layer of cellular rubber taken up sandwich between two fabric layers.
- Document FR-A-2 461 596 has also proposed a blanket essentially comprising a lithographic layer, a layer of cellular rubber and a stabilization or base layer composed of several layers of tissue adhered with neoprene.
- such a blanket is likely to generate high pressures in the interval between two cylinders carrying the blankets, while this should be avoided so as not to alter the structure of the blanket, and such a blanket can also present risks of shearing, that is to say of lateral displacement of the blanket material, which leads to the drawbacks mentioned above.
- the present invention aims to remedy all the above drawbacks by providing a blanket which will have no tendency, when compressed, to cause lateral displacements of the material which constitutes it so that the print quality and the scrolling of the paper strip will remain satisfactory, and which will always exhibit neutral dynamic behavior under the effect of a compression force.
- the subject of the invention is an elastic and compressible printing element of the type comprising a lithographic or printing layer with which is associated a compressible structure with three layers comprising a fabric layer interposed between two layers of cellular rubber. , characterized in that a layer of hard elastomer is interposed between the lithographic layer and the layer of cellular rubber closest to the lithographic layer and in that said layer of cellular rubber has a modulus of elasticity of between approximately 0, 2 and 50 megapascals (MPa) and which is higher than that lower and between approximately 0.1 and 25 MPa of the second layer of cellular rubber located on the other side of the fabric layer.
- MPa megapascals
- said second layer of lower modulus of elasticity is associated with a base layer of fabric or other reinforcing material.
- the thickness of the fabric layer is between approximately 0.1 and 1 mm, and the thicknesses of the two layers of cellular rubber are each between 0.1 and 0.8 mm.
- the thickness of the tissue layer is 0.35 mm
- the thickness of the layer of cellular rubber with a lower modulus of elasticity is 0.5 mm
- the layer of cellular rubber to higher modulus of elasticity is 0.45 mm.
- the thickness of the abovementioned layer of hard elastomer is between approximately 0.5 and 0.05 mm. According to a preferred embodiment, this thickness is equal to 0.15 mm.
- the elastic modulus of the cellular rubber layer located on the side of the lithographic layer is 10 MPa, while the elastic modulus of the other cellular rubber layer is 5 MPa .
- the percentage by volume of the gas enclosed in the two layers of cellular rubber is between approximately 10 and 80%
- the percentage by volume of the gas enclosed in the two layers of cellular rubber is equal to 30% for the layer of higher modulus of elasticity and 35% for the layer of modulus of elasticity more low.
- the invention also relates to the cylinders equipped with a printing element forming a blanket meeting the above characteristics.
- Figure 1 is an enlarged sectional view of a printing blanket according to the invention.
- Figure 2 is an enlarged sectional view of another embodiment of the blanket according to this invention.
- FIG. 3 schematically and partially illustrates two blankets according to this invention, in the compressed state, and carried respectively by two cylinders between which passes a strip of paper, the assembly being related to a reference system with axes of orthogonal coordinates where l he abscissa axis coincides with the direction of the paper strip and where the ordinate axis intersects the abscissa axis in the center of the compressed area of the two blankets.
- FIG. 4 represents three curves illustrating, in millimeters, the lateral displacement of the material constituting the blanket on either side of the center O of the compression zone - deformation visible in FIG. 3, as a function of the distance, from this point 0 and along the abscissa axis OX in FIG. 3, these three curves corresponding respectively to a blanket as commonly used today and which will be called hereinafter blanket of the prior art, a blanket according to document FR-A-2 461 596, and a blanket according to the invention.
- FIG. 5 also represents three curves illustrating the relative pressure in the interval between blankets, for the three blankets above, as a function of the position, on the axis of the abscissae OX, relative to the center O of the pressure zone .
- an elastic and compressible element or printing blanket successively comprises an outer lithographic or printing layer 1, a layer of hard elastomer 2, a layer of cellular rubber 3, a layer of fabric or the like 4 and another layer 5 of cellular rubber.
- the blanket also has a base layer 6 of fabric or other suitable reinforcing material.
- the base layer 6 When fixing the blanket to a cylinder (not shown), the base layer 6 will be applied to the peripheral surface of this cylinder, while, in the case of the blanket of FIG. 1, the base layer applied to the cylinder consists of the layer of cellular rubber 5.
- the layers of cellular rubber 3 and 5 can be identical or different in terms of their modulus of elasticity in particular.
- the layer 3 located on the side of the lithographic layer 1 will have a higher modulus of elasticity in compression and between approximately 0.2 and 50 MPa, while the layer 5 forming the base layer (FIG. 1 ) or associated with base layer 6 (FIG. 2) will have a lower modulus of elasticity of between approximately 0.1 and 25 MPa.
- the modulus of elasticity of the layer 3 can be equal to 10 MPa, and the modulus of elasticity in compression of the other layer 5 of cellular rubber can be equal to 5 MPa.
- the difference in elastic modulus between the two layers of cellular rubber 3 and 5 can be obtained by varying the percentage by volume of the gas enclosed in the two layers, preferably in closed cells, as shown diagrammatically on the figures.
- the percentage in question may be equal to 30% for layer 3 of higher elastic modulus, and to 35% for layer 5 of lower elastic modulus.
- the thicknesses of the two cellular rubber layers 3 and 5 can each be between 0.1 and 0.8 mm. We can thus provide a thickness of 0.45 mm for layer 3 and a thickness of 0.5 mm for layer 5.
- the thickness of the fabric layer or the like 4 sandwiched between the two layers of cellular rubber 3 and 5 may be between approximately 0.1 and 1 mm and for example be equal to 0.35 mm.
- the thickness of the layer 2 of hard elastomer it will be between approximately 0.5 and 0.05 mm and will preferably be equal to 0.15 mm.
- the first column indicates the thicknesses in millimeters of the layers.
- the second column appear the successive layers of a blanket according to the invention and as shown in FIG. 2.
- the third column appear the successive layers of a blanket according to the prior art, which comprises, as mentioned at the beginning from this description, a layer of cellular rubber interposed between two layers of tissue, while the blanket of the invention comprises, conversely, a layer of tissue interposed between two layers of cellular rubber.
- the layers of the blanket appear according to document FR-A-2 461 596 which, it should be remembered, comprises only a single layer of cellular rubber and a base layer formed by several layers of fabric bonded with neoprene.
- a hard elastomer layer is associated with the lithographic layer.
- FIG. 4 represents the displacement of material or the shear C as a function of the distance D relative to the center O of the pressure zone, and this for the three blankets of the table above.
- curve C1 which corresponds to the blanket of the invention is substantially flat, that is to say that practically no lateral movement of the blanket material according to the invention does not occurs, under compression, unlike the blanket of the prior art (curve C2) and the blanket according to document FR-A-2 461 596 (curve C3), which however has a less marked tendency to shear than the blanket according the prior art (curve C2).
- the print quality and the movement of the strip of paper P passing between two blanket cylinders will be very greatly improved due to the absence of lateral displacement or surface shear.
- the blankets of the invention will have a neutral dynamic behavior on rolling on the strip of paper P.
- the blanket according to the invention is remarkable in particular from the point of view of the gain in compressibility and the absence of shearing, which has an advantageous effect on the quantity of printing of the paper, on the throughput or the movement of the paper, and on the longevity of the blanket, this essentially thanks to the provision in said blanket of a layer of fabric sandwiched between two layers of cellular rubber with identical or different modulus of elasticity.
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Description
- La présente invention à essentiellement pour objet un élément élastique et compressible d'impression, cet élément constituant ce que l'on appelle un blanchet et pouvant être fixé sur la surface de cylindres que l'on trouve dans les machines à imprimer.
- La plupart des blanchets d'impression actuellement utilisés dans les machines à imprimer comportent essentiellement une couche lithographique permettant le transfert d'informations du cylindre porte-blanchet sur une bande de papier, et une structure compressible constituée d'une couche en caoutchouc cellulaire prise en sandwich entre deux couches en tissu.
- Mais la compressibilité d'un tel blanchet, c'est-à-dire sa faculté de se déformer sous l'effet d'un effort exercé par la machine sur le cylindre porte-blanchet en appui sur un autre cylindre porte-blanchet, par exemple, demeure limitée. Dès lors un effort relativement important devra être exercé sur le blanchet et cet effort se traduira, à la longue, par un affaissement du blanchet qui ne reprendra plus son épaisseur ni sa géométrie initiales. Au surplus, il faut noter que, dans les machines à imprimer modernes et rapides, il se produira des échauffements favorisant l'affaissement du blanchet, et, bien évidemment la qualité de l'impression de la bande de papier passant entre les deux cylindres porte-blanchet et le défilement de cette bande seront fortement affectés.
- En outre, avec de tels blanchets qui sont peu compressibles et qui engendrent de fortes pressions pour un intervalle donné entre les deux cylindres porte-blanchet, il y a des risques de cisaillement importants. Plus précisément, le matériau qui constitue le blanchet tend à se déplacer latéralement pour former en quelque sorte des protubérances, ce qui est hautement préjudiciable à la qualité d'impression de la bande de papier et au défilement correct de cette bande.
- On a également proposé dans le document FR-A-2 461 596 un blanchet comprenant essentiellement une couche lithographique, une couche en caoutchouc cellulaire et une couche de stabilisation ou de base composée de plusieurs couches de tissu adhérisées avec du néoprène.
- Mais, là encore, un tel blanchet est susceptible d'engendrer des pressions élevées dans l'intervalle entre deux cylindres portant les blanchets, alors que cela devra être évité de façon à ne pas altérer la structure du blanchet, et un tel blanchet peut aussi présenter des risques de cisaillement, c'est-à-dire de déplacement latéral du matériau du blanchet, ce qui conduit aux inconvénients mentionnés plus hauts.
- Par ailleurs, dans le document FR-A-2 224 310 est décrit un blanchet à plusieurs couches correspondant au préambule de la revendication 1, mais ce blanchet comporte des couches facilement séparables et des bords qu'il faut rabattre pour former ainsi des boucles de fixation.
- La présente invention a pour but de remédier à tous les inconvénients ci-dessus en proposant un blanchet qui n'aura aucune tendance, lorsqu'il est comprimé, à provoquer des déplacements latéraux du matériau qui le constitue de sorte que la qualité d'impression et le défilement de la bande de papier demeureront satisfaisants, et qui présentera toujours un comportement dynamique neutre sous l'effet d'un effort de compression.
- A cet effet, l'invention a pour objet un élément élastique et compressible d'impression du type comprenant une couche lithographique ou d'impression à laquelle est associée une structure compressible à trois couches comprenant une couche en tissu interposée entre deux couches de caoutchouc cellulaire, caractérisé en ce qu'une couche en élastomère dure est interposée entre la couche lithographique et la couche de caoutchouc cellulaire la plus proche de la couche lithographique et en ce que ladite couche de caoutchouc cellulaire possède un module d'élasticité compris entre environ 0,2 et 50 mégapascals (MPa) et qui est plus élevé que celui plus faible et compris entre environ 0,1 et 25 MPa de la deuxième couche de caoutchouc cellulaire située de l'autre côté de la couche en tissu.
- Suivant une réalisation préférée, à ladite deuxième couche de module d'élasticité plus faible est associée une couche de base en tissu ou autre matière renforçante.
- Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'épaisseur de la couche en tissu est comprise entre environ 0,1 et 1 mm, et les épaisseurs des deux couches en caoutchouc cellulaire sont chacune comprises entre 0,1 et 0,8 mm.
- Selon une réalisation préférée, l'épaisseur de la couche de tissu est de 0,35 mm, l'épaisseur de la couche de caoutchouc cellulaire à module d'élasticité plus faible est de 0,5 mm, et la couche de caoutchouc cellulaire à module d'élasticité plus élevé est de 0,45 mm.
- On précisera encore ici que l'épaisseur de la couche précitée d'élastomère dure est comprise entre environ 0,5 et 0,05 mm. Suivant une réalisation préférée, cette épaisseur est égale à 0,15 mm.
- Suivant un mode d'exécution préféré, le module d'élasticité de la couche de caoutchouc cellulaire située du côté de la couche lithographique est de 10 MPa, tandis que le module d'élasticité de l'autre couche de caoutchouc cellulaire est de 5 MPa.
- On précisera encore ici que le pourcentage en volume du gaz enfermé dans les deux couches de caoutchouc cellulaire est compris entre environ 10 et 80%,
- Suivant un mode d'exécution préféré, le pourcentage en volume du gaz enfermé dans les deux couches de caoutchouc cellulaire est égal à 30% pour la couche de module d'élasticité plus élevé et à 35% pour la couche de module d'élasticité plus faible.
- L'invention vise également les cylindres équipés d'un élément d'impression formant blanchet répondant aux caractéristiques ci-dessus.
- Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple.
- La figure 1 est une vue en coupe agrandie d'un blanchet d'impression conforme à l'invention.
- La figure 2 est une vue en coupe agrandie d'un autre mode de réalisation de blanchet selon cette invention.
- La figure 3 illustre schématiquement et partiellement deux blanchets selon cette invention, à l'état comprimé, et portés respectivement par deux cylindres entre lesquels passe une bande de papier, l'ensemble étant rapporté à un système de référence à axes de coordonnées orthogonaux où l'axe des abscisses est confondu avec la direction de la bande de papier et où l'axe des ordonnées coupe l'axe des abscisses au centre de la zone comprimée des deux blanchets.
- La figure 4 représente trois courbes illustrant, en millimètres, le déplacement latéral du matériau constituant le blanchet de part et d'autre du centre O de la zone de compression - déformation visible sur la figure 3, en fonction de la distance, à partir de ce point 0 et suivant l'axe des abscisses OX sur la figure 3, ces trois courbes correspondant respectivement à un blanchet tel que couramment utilisé actuellement et que l'on appellera ci-après blanchet de l'art antérieur, à un blanchet suivant le document FR-A-2 461 596, et à un blanchet selon l'invention.
- La figure 5 représente encore trois courbes illustrant la pression relative dans l'intervalle entre blanchets, pour les trois blanchets ci-dessus, en fonction de la position, sur l'axe des abscisses OX, par rapport au centre O de la zone de pression.
- Suivant l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, un élément élastique et compressible ou blanchet d'impression selon cette invention comprend successivement une couche externe lithographique ou d'impression 1, une couche d'élastomère dure 2, une couche de caoutchouc cellulaire 3, une couche en tissu ou analogue 4 et une autre couche 5 en caoutchouc cellulaire.
- Dans la variante représentée sur la figure 2, on retrouve dans le même ordre, les couches 1 à 5 mentionnées ci-dessus, mais ici, le blanchet comporte en plus une couche de base 6 en tissu ou autre matière renforçante appropriée.
- Lors de la fixation du blanchet sur un cylindre (non représenté), la couche de base 6 sera appliquée sur la surface périphérique de ce cylindre, alors que, dans le cas du blanchet de la figure 1, la couche de base appliquée sur le cylindre est constituée par la couche de caoutchouc cellulaire 5.
- Dans les deux modes de réalisation représentés aux figures 1 et 2, les couches de caoutchouc cellulaire 3 et 5 peuvent être identiques ou différentes sur le plan de leur module d'élasticité notamment.
- D'une façon préférée, la couche 3 située du côté de la couche lithographique 1 possèdera un module d'élasticité en compression plus élevé et compris entre environ 0,2 et 50 MPa, tandis que la couche 5 formant couche de base (figure 1) ou associée à la couche de base 6 (figure 2) possèdera un module d'élasticité plus faible et compris entre environ 0,1 et 25 MPa. C'est ainsi que le module d'élasticité de la couche 3 peut être égal à 10 MPa, et le module d'élasticité en compression de l'autre couche 5 de caoutchouc cellulaire pourra être égal à 5 MPa.
- On observera ici que la différence de module d'élasticité entre les deux couches de caoutchouc cellulaire 3 et 5 pourra être obtenue par une variation du pourcentage en volume du gaz enfermé dans les deux couches, de préférence dans des cellules fermées, comme montré schématiquement sur les figures. Ainsi, le pourcentage en question pourra être égal à 30% pour la couche 3 de module d'élasticité plus élevé, et à 35% pour la couche 5 de module d'élasticité plus faible.
- Quant aux épaisseurs des deux couches en caoutchouc cellulaire 3 et 5, elles peuvent être comprises chacune entre 0,1 et 0,8 mm. On pourra ainsi prévoir une épaisseur de 0,45 mm pour la couche 3 et une épaisseur de 0,5 mm pour la couche 5.
- L'épaisseur de la couche en tissu ou analogue 4 prise en sandwich entre les deux couches en caoutchouc cellulaire 3 et 5 pourra être comprise entre environ 0,1 et 1 mm et être par exemple égale à 0,35 mm.
- Quant à l'épaisseur de la couche 2 en élastomère dure, elle sera comprise entre environ 0,5 et 0,05 mm et sera de préférence égale à 0,15 mm.
- Mais, pour une meilleure compréhension de l'invention, on expliquera ci-après l'intérêt et les avantages exceptionnels du blanchet de l'invention comparativement à un blanchet de l'art antérieur, c'est-à-dire un blanchet du type couramment utilisé aujourd'hui, et à un blanchet selon le document FR-A-2 461 596.
-
- Plus précisément, on voit sur ce tableau, à partir de la gauche, que la première colonne indique les épaisseurs en millimètres des couches. Dans la deuxième colonne figurent les couches successives d'un blanchet selon l'invention et tel que représenté sur la figure 2. Dans la troisième colonne figurent les couches successives d'un blanchet selon l'art antérieur, qui comporte, comme mentionné au début de cette description, une couche de caoutchouc cellulaire interposée entre deux couches de tissu, alors que le blanchet de l'invention comporte, à l'inverse, une couche de tissu interposée entre deux couches de caoutchouc cellulaire. Enfin, dans la quatrième colonne du tableau, figurent les couches du blanchet selon le document FR-A-2 461 596 qui, rappelons-le, ne comporte qu'une seule couche de caoutchouc cellulaire et une couche de base formée de plusieurs couches de tissu adhérisées avec du néoprène. Dans les trois cas, comme on le voit sur le tableau, une couche dure en élastomère est associée à la couche lithographique.
- Le comportement à la compression des trois blanchets ci-dessus a été étudié pour ce qui concerne la matière du blanchet qui est chassée ou déplacée, lors de la compression, à droite et/ou à gauche du centre O de la zone de pression, comme matérialisé par les flèches F sur la figure 3.
- On se reportera à la figure 4 qui représente le déplacement de matière ou le cisaillement C en fonction de la distance D par rapport au centre O de la zone de pression, et cela pour les trois blanchets du tableau ci-dessus. On voit tout de suite que la courbe C1 qui correspond au blanchet de l'invention est sensiblement plate, c'est-à-dire que pratiquement aucun déplacement latéral de la matière du blanchet selon l'invention ne se produit, à la compression, contrairement au blanchet de l'art antérieur (courbe C2) et au blanchet selon le document FR-A-2 461 596 (courbe C3), qui toutefois présente une tendance moins marquée au cisaillement que le blanchet selon l'art antérieur (courbe C2).
- Ainsi, on comprend qu'avec le blanchet de l'invention, la qualité d'impression et le défilement de la bande de papier P passant entre deux cylindres porte-blanchet (figure 3) seront très fortement améliorés en raison de l'absence de déplacement latéral ou de cisaillement en surface. C'est dire que les blanchets de l'invention auront un comportement dynamique neutre au roulage sur la bande de papier P.
- Par ailleurs, il convient d'observer que pour une distance AA′ donnée par la machine (voir figure 3), il y a intérêt à avoir une pression engendrée plus faible. Autrement dit, il y a intérêt à obtenir un gain en compressibilité de façon notamment, comme expliqué au début de cette description, à éviter un affaissement à la longue du blanchet.
- Ce gain en compressibilité est clairement illustré par la courbe C4 de la figure 5 correspondant au blanchet selon cette invention. Cette courbe montre que le gain en compressibilité par rapport aux blanchets de l'art antérieur (courbe C5) et aux blanchets selon le document FR-A-2 461 596 (courbe C6) est nettement amélioré, ces dernières présentant cependant un certain gain en compressibilité, par rapport aux blanchets de l'art antérieur (courbe C5).
- Il résulte de tout ce qui précède que le blanchet selon l'invention est remarquable notamment du point de vue du gain en compressibilité et de l'absence de cisaillement, ce qui se répercute avantageusement sur la quantité d'impression du papier, sur le débit ou le défilement du papier, et sur la longévité du blanchet, cela essentiellement grâce à la prévision dans ledit blanchet d'une couche de tissu prise en sandwich entre deux couches de caoutchouc cellulaire possédant des modules d'élasticité identiques ou différents.
Claims (9)
- Elément élastique et compressible d'impression du type comprenant une couche lithographique ou d'impression (1) à laquelle est associée une structure compressible à trois couches comprenant une couche en tissu (4) interposée entre deux couches (3, 5) de caoutchouc cellulaire, caractérisé en ce qu'une couche en élastomère dure (2) est interposée entre la couche lithographique (1) et la couche (3) de caoutchouc cellulaire la plus proche de la couche lithographique (1) et en ce que ladite couche (3) de caoutchouc cellulaire possède un module d'élasticité compris entre environ 0,2 et 50 mégapascals (MPa) et qui est plus élevé que celui plus faible et compris entre environ 0,1 et 25 MPa de la deuxième couche (5) de caoutchouc cellulaire située de l'autre côté de la couche en tissu (4).
- Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à ladite deuxième couche (5) de module d'élasticité plus faible est associée une couche de base (6) en tissu ou autre matière renforçante.
- Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche en tissu (4) est comprise entre environ 0,1 et 1 mm, et les épaisseurs des deux couches en caoutchouc cellulaire (3, 5) sont chacune comprises entre 0,1 et 0,8 mm.
- Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche de tissu (4) est de 0,35 mm, l'épaisseur de la couche de caoutchouc cellulaire (5) à module d'élasticité plus faible est de 0,5 mm, et la couche de caoutchouc cellulaire (3) à module d'élasticité plus élevé est de 0,45 mm.
- Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche précitée (2) d'élastomère dure est comprise entre environ 0,5 et 0,05 mm.
- Elément selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche (2) d'élastomère dure est égale à 0,15 mm.
- Elément selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module d'élasticité de la couche (3) de caoutchouc cellulaire située du côté de la couche lithographique (1) est de 10 MPa, et le module d'élasticité de l'autre couche (5) de caoutchouc cellulaire est de 5 MPa.
- Elément selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le pourcentage en volume du gaz enfermé dans les deux couches (3,5) de caoutchouc cellulaire est compris entre environ 10 et 80%.
- Elément selon la revendication 8, caractérisé en ce que le pourcentage en volume du gaz enfermé dans les deux couches (3,5) de caoutchouc cellulaire est égal à 30% pour la couche (3) de module d'élasticité plus élevé et à 35% pour la couche (5) de module d'élasticité plus faible.
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