EP0597162A1 - U.V. dryer for labelling machines with multiple printing groups - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un sécheur ultraviolet avec protection de la face rayonnante du réflecteur et refroidissement de l'appareil et du produit à traiter, en défilement du produit comme à l'arrêt de ce dernier, en particulier pour machine à étiqueter à plusieurs groupes d'impression.The subject of the present invention is an ultraviolet dryer with protection of the radiating face of the reflector and cooling of the apparatus and of the product to be treated, while the product is running as well as when the latter is stopped, in particular for a labeling machine with several printing groups.
Les sécheurs connus sont pourvus d'un réflecteur refroidi par une circulation d'eau. Cette circulation d'eau est réalisée dans l'épaisseur même de la tôle aluminium servant de réflecteur.Known dryers are provided with a reflector cooled by a circulation of water. This water circulation is carried out in the very thickness of the aluminum sheet serving as a reflector.
Dans la chambre de traitement, il existe une circulation d'air qui s'établit par un trou d'aspiration au voisinage de la feuille, l'air entrant à l'intérieur de la chambre par les orifices de passage de la bande au défilement. Cet air est extrait par souci de soustraire l'ozone de l'ambiance de la machine.In the treatment chamber, there is an air circulation which is established by a suction hole in the vicinity of the sheet, the air entering the interior of the chamber through the orifices for passage of the strip when it passes. . This air is extracted for the sake of removing ozone from the machine environment.
En situation d'arrêt momentané du sécheur, deux volets mécaniques, en tôle d'aluminium, pivotent autour d'un axe et isolent le produit du rayonnement, évitant ainsi la montée en température de ce dernier (très sensible à la température comme le sont les P.V.C).In the case of a temporary shutdown of the dryer, two mechanical shutters, made of aluminum sheet, pivot around an axis and isolate the product from the radiation, thus avoiding the temperature rise of the latter (very sensitive to temperature as are PVC).
Ces dispositifs présentent de nombreux inconvénients.These devices have many drawbacks.
En effet, le système à circulation d'eau au travers du réflecteur est lourd et de plus il peut devenir dangereux. En effet, la rupture d'une canalisation d'eau provoque la destruction immédiate de l'ensemble du sécheur ultra-violet, essentiellement constitué d'éléments électriques.Indeed, the water circulation system through the reflector is heavy and moreover it can become dangerous. Indeed, the rupture of a water pipe causes the immediate destruction of the entire ultraviolet dryer, essentially made up of electrical elements.
Le réflecteur étant dépourvu de circulation d'air dans l'environnement de l'émetteur, il y a absence de protection aéraulique contre les émanations de produits dégazants au moment du séchage (eau, solvant résiduels, composants réactifs, etc...) et qui par convection naturelle remontent à l'intérieur même du réflecteur pour se déposer d'une part sur la face de réflexion du réflecteur et d'autre part sur la face du quartz de l'émetteur, altérant les propriétés de réflectance du réflecteur et celles de transparence de l'émetteur, d'où la perte de rendement.The reflector being devoid of air circulation in the environment of the emitter, there is no aeraulic protection against the emanations of degassing products at the time of drying (water, residual solvent, reactive components, etc ...) and which by natural convection rise inside the reflector itself to be deposited on the one hand on the reflection face of the reflector and on the other hand on the quartz face of the emitter, altering the reflectance properties of the reflector and those transparency of the issuer, hence the loss of yield.
Enfin, le système mécanique d'operculage n'est qu'une tôle plane en aluminium qui, lorsqu'il n'est pas utilisé dans sa fonction d'isoler le rayonnement par sa fermeture à l'arrêt, se trouve "rabattue" à l'intérieur du réflecteur.Finally, the mechanical sealing system is only a flat aluminum sheet which, when it is not used in its function of isolating the radiation by closing it when stopped, is "folded" at inside the reflector.
Or, cette tôle est constituée d'aluminium mat essentiellement non réfléchissant et dont la géométrie optique est nulle.However, this sheet is made of mat aluminum which is essentially non-reflective and whose optical geometry is zero.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients.The object of the present invention is to remedy these drawbacks.
Conformément à celle-ci, on propose un sécheur ultraviolet avec protection de la face rayonnante du réflecteur et refroidissement de l'appareil et du produit à traiter, en défilement du produit comme à l'arrêt de ce dernier, en particulier pour machines à étiqueter à un ou plusieurs groupes d'impression, caractérisé en ce que le réflecteur est constitué de deux demi-coquilles de réflecteur ou demi-réflecteur, pivotant autour d'un axe creux, ledit axe creux permettant le passage d'air à l'intérieur même du réflecteur, l'air agissant à la fois comme protecteur et agent de refroidissement.In accordance with this, an ultraviolet dryer is proposed with protection of the radiating face of the reflector and cooling of the apparatus and of the product to be treated, while the product is running as well as when the latter is stopped, in particular for labeling machines. to one or more printing units, characterized in that the reflector consists of two reflector half-shells or half-reflector, pivoting around a hollow axis, said hollow axis allowing the passage of air inside even from the reflector, the air acting both as a protector and as a cooling agent.
Ainsi, avec la disposition de trou d'évacuation aux extrémités mêmes du réflecteur on peut projeter ce flux d'air sur tout le dos de la face de réflexion, permettant d'évacuer le maximum de chaleur du réflecteur, le maintenant ainsi à des températures inférieures à 100 C à partir d'une température initiale ambiante d'environ 25 ° C.Thus, with the provision of an evacuation hole at the very ends of the reflector, this air flow can be projected over the entire back of the reflection face, allowing the maximum heat to be evacuated from the reflector, thus keeping it at temperatures below 100 C from an initial ambient temperature of around 25 ° C.
Cet air de refroidissement filtré propre arrive avec une certaine pression à l'intérieur même du réflecteur provoquant un écran aéraulique tel un coussin d'air, empêchant ainsi la pollution de la surface du réflecteur et celle de l'émetteur. Par ailleurs, la géométrie du réflecteur n'étant pas cachée par la présence d'aucune tôle de fermeture, le rayonnement est restitué au produit avec le maximum d'efficacité et, par absence de pollution, on conserve dans le temps cette efficacité.This clean filtered cooling air arrives with a certain pressure inside the reflector itself, causing an aeraulic screen such as an air cushion, thus preventing pollution of the surface of the reflector and that of the emitter. In addition, the geometry of the reflector not being hidden by the presence of any closing plate, the radiation is restored to the product with maximum efficiency and, by the absence of pollution, this efficiency is preserved over time.
Le flux d'air est donc réparti selon trois états :
- Le premier état :
- Il s'agit de celui précédemment décrit avec l'air filtré propre sous pression protégeant la face de rayonnement et servant de refroidisseur aux deux demi-réflecteurs.
- Le second état :
- C'est celui de l'introduction de l'air ambiant aux endroits de passage d'entrée et de sortie de la bande en traitement.
- Le troisième état :
- C'est celui de l'extraction qui est la somme des deux autres, entrainant ainsi la totalité de cet air vicié, chargé des composants volatifs du produit en polymérisation ainsi que de l'ozone produit dans le milieu.
- The first state:
- This is that previously described with clean filtered air under pressure protecting the radiation face and serving as a cooler for the two half-reflectors.
- The second state:
- It is that of the introduction of ambient air at the places of entry and exit passage of the strip being treated.
- The third state:
- It is that of the extraction which is the sum of the other two, thus causing all of this stale air, charged with the flying components of the product in polymerization as well as with the ozone produced in the medium.
En situation d'arrêt du sécheur, les deux demi-réflecteurs pivotent sur eux-mêmes ; l'émetteur est alors alimenté en puissance réduite.When the dryer stops, the two half-reflectors pivot on themselves; the transmitter is then supplied with reduced power.
Cependant, rayonnant dans un volume complètement fermé sur lui-même et le flux d'air qui passe au travers de la coquille du réflecteur étant renvoyé essentiellement sur la bande immobilisée, l'émetteur reste parfaitement stable. On maintient donc le même régime de ventilation, refroidissant ainsi beaucoup plus les réflecteurs tout en maintenant la température du produit voisine de la température ambiante.However, radiating in a completely closed volume on itself and the air flow which passes through the shell of the reflector being returned essentially to the immobilized strip, the transmitter remains perfectly stable. The same ventilation regime is therefore maintained, thereby cooling the reflectors much more while maintaining the temperature of the product close to ambient temperature.
On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description faite ci-après d'un mode non limitatif de mise en oeuvre, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- - la figure 1 est une vue en perspective, partiellement écorchée, d'un dispositif conforme à l'invention,
- - la figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 1 avant pivotement des demi-réflecteurs,
- - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale selon un plan horizontal du dispositif de la figure 1,
- - les figures 5, 6 et 6A sont des vues de détail illustrant des variantes de mise en oeuvre au niveau de la fixation des émetteurs.
- FIG. 1 is a partially cut away perspective view of a device according to the invention,
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the device in FIG. 1 before the half-reflectors pivot,
- FIG. 3 is a view in longitudinal section along a horizontal plane of the device in FIG. 1,
- - Figures 5, 6 and 6A are detailed views illustrating alternative embodiments at the level of the fixing of the transmitters.
En A, l'air ambiant de l'atelier est aspiré par le ventilateur (1) représenté en pointillés dans un premier capotage (2). Le capotage (2) est solidaire par vis du capotage (3). Les capotages (2) et (3) sont coupés et ouverts selon les dimensions de largeur et de hauteur de la cassette qui est elle-même ouverte complètement à cet endroit sur la paroi extérieure. On voit que l'air passe latéralement entre les deux parois du profil rectangulaire de la cassette et de la même manière sur la partie haute entre la tôle de capotage (3) et la paroi supérieure (5) de la cassette. L'ensemble de ces flux d'air revient vers l'avant et passe à travers chaque axe creux (6,6') pour souffler à l'intérieur du réflecteur solidaire de son ossature et porté par cette dernière.At A, the ambient air in the workshop is sucked in by the fan (1) shown in dotted lines in a first cowling (2). The cowling (2) is secured by screws on the cowling (3). The covers (2) and (3) are cut and opened according to the dimensions of width and height of the cassette which is itself completely open at this location on the outer wall. It can be seen that the air passes laterally between the two walls of the rectangular profile of the cassette and in the same way over the upper part between the cover sheet (3) and the upper wall (5) of the cassette. All of these air flows return towards the front and pass through each hollow axis (6,6 ') to blow inside the reflector secured to its framework and carried by the latter.
De par la surpression dans cet ensemble ossature réflecteur occasionné par la multitude de petits trous latéraux hauts et bas (8) on obtient une même répartition d'un flux d'air de refroidissement, homogène sur toute la longueur comme le principe de la hotte laminaire.Due to the overpressure in this reflector frame assembly caused by the multitude of small high and low lateral holes (8), the same distribution of a cooling air flow is obtained, homogeneous over the entire length like the principle of the laminar hood. .
Que les réflecteurs soient ouverts ou fermés, cet air balaye la surface du produit pour sortir par le trou d'extraction (7) situé dans le bâti vertical de la machine sur lequel vient se fixer par vis l'ensemble de l'appareil par l'intermédiaire du capot (3).Whether the reflectors are open or closed, this air scans the surface of the product to exit through the extraction hole (7) located in the vertical frame of the machine on which the entire device is fixed with screws by l 'intermediate of the cover (3).
L'ouverture et la fermeture des deux réflecteurs s'effectuent par l'intermédiaire d'un axe pignonroue dentée (9,9') à chaque réflecteur et d'une crémaillère fixée à deux électro-aimants (10) à traction inversée ou bien un vérin pneumatique à double effet. Cette crémaillère est une tôle de forte épaisseur, dentée aux deux extrémités verticales et recevant dans le cas de la motorisation électrique, de part et d'autre de la partie centrale, chaque électroaimant (10), et dans le cas de la motorisation pneumatique, dans l'axe central, recevant un vérin pneumatique.The two reflectors are opened and closed by means of a toothed pinion axis (9.9 ′) at each reflector and by a rack fixed to two electromagnets (10) with reverse traction or else a double-acting pneumatic cylinder. This rack is a very thick plate, toothed at the two vertical ends and receiving in the case of the electric motor, on either side of the central part, each electromagnet (10), and in the case of the pneumatic motor, in the central axis, receiving a pneumatic cylinder.
Par ailleurs, ces deux électro-aimants sont fixés à la face intérieure de la paroi double de la cassette. Au milieu de cette tôle crémaillère, une encoche rectangulaire laisse le passage pour la fixation électro-mécanique de l'émetteur ultraviolet.Furthermore, these two electromagnets are fixed to the inside of the double wall of the cassette. In the middle of this rack sheet, a rectangular notch allows the passage for the electro-mechanical fixing of the ultraviolet transmitter.
Quant à l'ensemble du réflecteur qui fait l'objet même de l'essentiel du brevet, il tourne autour d'un axe de part et d'autre :
- . le premier axe creux pour la ventilation et qui est fixé à la paroi interne de la cassette,
- . le deuxième axe plein avec sa roue dentée et qui est fixé solidaire à l'ensemble du réflecteur, et qui tourne par l'intermédiaire d'un palier fixé solidaire à la paroi interne de la cassette.
- . the first hollow axis for ventilation and which is fixed to the internal wall of the cassette,
- . the second solid axis with its toothed wheel and which is fixed integral with the assembly of the reflector, and which rotates by means of a bearing fixed integral with the internal wall of the cassette.
On a représenté à la figure 2 l'émetteur ultra- violet (11) et les deux coquilles (12, 12') avec l'enceinte (13) en profil creux constituant le boitier du sécheur. La référence (13) correspond au capotage destiné à recevoir les sécheurs ultraviolet.FIG. 2 shows the ultra-violet emitter (11) and the two shells (12, 12 ′) with the enclosure (13) in hollow profile constituting the housing of the dryer. The reference (13) corresponds to the cover intended to receive the ultraviolet dryers.
Les coquilles supportent par crochetage chacune un réflecteur parabolique (14, 14'), la forme parabolique n'étant pas limitative.The shells each support by hooking a parabolic reflector (14, 14 '), the parabolic shape not being limiting.
Dans la position de la figure 2, les coquilles sont en position de séchage, le produit (15) étant en défilement.In the position of Figure 2, the shells are in the drying position, the product (15) being scrolled.
Dans la position de la figure 3, chaque ensemble "coquille-demi-réflecteur" ayant pivoté en position d'attente, le produit est à l'arrêt, et l'ensemble a pivoté pour interdire le rayonnement de l'émetteur ultraviolet sur le produit.In the position of FIG. 3, each “half-reflective shell” assembly having pivoted in the standby position, the product is stopped, and the assembly has pivoted to prevent the radiation of the ultraviolet transmitter on the product.
Le produit à traiter peut être des bandes (papier ou produits plastiques ou métalliques) sur lesquelles sont déposés des encres ou vernis à sécher ou polymériser ou réticuler.The product to be treated can be strips (paper or plastic or metallic products) on which are deposited inks or varnishes to dry or polymerize or crosslink.
Chaque demi-coquille pivote autour d'un axe creux (6,6') au travers duquel passe la ventilation de refroidissement (1) sous pression d'air.Each half-shell pivots around a hollow axis (6,6 ') through which the cooling ventilation (1) passes under air pressure.
Les trous de passage (8) aux extrémités haute et basse du demi-réflecteur obligent l'air de refroidissement à lécher le dos du réflecteur.The through holes (8) at the upper and lower ends of the half-reflector force the cooling air to lick the back of the reflector.
Cet air repasse pour une partie devant l'émetteur et la partie réfléchissante du réflecteur, provoquant un coussin d'air protecteur contre la pollution des effluents gazeux générés par le produit au séchage.This air passes for a part in front of the emitter and the reflecting part of the reflector, causing a protective air cushion against pollution of the gaseous effluents generated by the product on drying.
Puis cet air sort du réflecteur à l'extrémité (16) de sa partie convexe et de sa partie concave. A ce flux d'air s'ajoute un léger flux (17) provenant de l'entrée et sortie du sécheur au passage de la bande produit en traitement.Then this air leaves the reflector at the end (16) of its convex part and of its concave part. To this air flow is added a slight flow (17) coming from the inlet and outlet of the dryer at the passage of the strip produced in treatment.
Enfin, on a représenté en (18) le trou d'aspiration et d'évacuation d air vice vers lequel convergent les différents flux d'air, trou existant à l'origine sur le bâti de la machine.Finally, there is shown in (18) the vice air suction and discharge hole towards which the various air flows converge, a hole which originally existed on the machine frame.
A l'arrêt du produit en traitement les deux demi-coquilles pivotent sur elles-mêmes et simultanément l'énergie de l'émetteur est ramenée au tiers de sa valeur nominale. Le rayonnement résiduel se dissipe pour une partie sur la surface de la paroi supérieure (5) de la cassette qui relibère elle-même son énergie calorifique par le flux d'air constant qui la balaie, et pour l'autre partie par les parois que sont les deux demi-réflecteurs, l'énergie rayonnante résiduelle étant complètement transformée en énergie convective et aspirée totalement par le trou (7) situé dans le bâti vertical de la machine.When the product under treatment is stopped, the two half-shells pivot on themselves and the energy of the emitter is simultaneously reduced to a third of its nominal value. Residual radiation dissipates for part on the surface of the upper wall (5) of the cassette which re-releases its heat energy by the constant air flow which sweeps it, and for the other part by walls which are the two half-reflectors, the residual radiant energy being completely transformed into convective energy and completely sucked in through the hole (7) located in the vertical frame of the machine.
En ce qui concerne la fixation de l'émetteur (11) à chacune de ses extrémités, celui-ci est dit "monté flottant", c'est-à-dire qu'il n'est pas mécaniquement fixé rigide sur son support électro-mécanique (19).Regarding the attachment of the transmitter (11) at each of its ends, it is said to be "floating mounted", that is to say that it is not mechanically fixed rigid on its electro support. -mechanics (19).
L'extrémité (20) de l'émetteur est en céramique. Celle-ci est logée dans un tube embout en nickel (21) avec un jeu de 0,5 mm. Ce tube nickel est maintenu par une pince mécanique de fixation (22).The end (20) of the transmitter is ceramic. This is housed in a nickel tip tube (21) with a clearance of 0.5 mm. This nickel tube is held by a mechanical clamp (22).
L'alimentation se fait par un fil (23) recouvert de Teflon habituel avec raccordement par cosse électrique (24). Ainsi les deux demi "réflecteur- coquille" peuvent se refermer sur eux-mêmes, le choc n'étant pas retransmis à l'extrémité de l'émetteur qui est une partie fragile en fonctionnement puisque portée à sa température d'environ 200 ° C.The supply is made by a wire (23) covered with usual Teflon with connection by electrical terminal (24). Thus the two half "reflector-shell" can close on themselves, the shock not being transmitted to the end of the transmitter which is a fragile part in operation since brought to its temperature of about 200 ° C. .
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