FR2491000A1 - Procede et appareil de reglage de la viscosite d'une encre - Google Patents

Abstract

L'INVENTION A POUR OBJET UNE INSTALLATION DE REGLAGE DE LA VISCOSITE D'UNE ENCRE D'IMPRESSION FLEXOGRAPHIQUE ET PAR GRAVURE. L'INSTALLATION COMPREND UN HYDROMETRE 30 DE POIDS VARIABLE QUI REGLE LA DENSITE DE L'ENCRE D'IMPRESSION EN CIRCULATION. L'HYDROMETRE COOPERE AVEC UNE SOURCE DE SOLVANT 16; QUAND LA DENSITE DEPASSE UN NIVEAU PREDETERMINE, LE SOLVANT EST ADMIS DANS L'ENCRE POUR RETABLIR LA DENSITE PREDETERMINEE. POSSIBILITE DE CONTROLER ENTRE DES LIMITES PRECISES LA VISCOSITE ET LA DENSITE D'UNE ENCRE D'IMPRIMERIE.

Description

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La présente invention concerne le réglage de la viscosité d'une encre d'imprimerie et est d'un intérêt

particulier pour utilisation dans des presses flexogra-

phiques et d'impression par gravure.

Dans les presses d'impression conçues pour utili- sation avec un procédé flexographique, on utilise des

installations d'encrage ne comportant qu'un nombre rela-

tivement faible de rouleaux pour transférer l'encre pro-

venant de l'encrier au cylindre porte-clichés qui trans-

fère à son tour l'encre à une bande de papier en mouve-

ment ou sur une bande similaire.

Les presses d'impression qui utilisent le procédé flexographique sont caractérisées par l'utilisation d'un plateau de dégagement flexible d'encres relativement fluide et de systèmes d'encrage ne comportant qu'un nombre relativement réduit de rouleaux. Dans les systèmes de ce genre, l'encre est en général dosée au moyen d'un embout noyé. On a trouvé que, dans un tel système de dosage, la seule propriété du fluide qui influe sur l'épaisseur de la pellicule d'encre dosée est la viscosité. En d'autres termes, plus l'encre est visqueuse, plus la pellicule d'encre sera épaisse. Bien entendu quand on applique des pellicules d'encre plus épaisses, on ne peut imprimer que sur une moindre longueur de la bande avec un volume donné d'encre, en supposant que la vitesse, la dureté des rouleaux et la pression des rouleaux soient toutes maintenues à çIes valeurs constantes et, en conséquence, on subit une perte de la distance encrée pendant une

période donnée (qu'on appelle parfois "kilométrage d'en-

crage"). L'importance de la viscosité est un facteur dont on doit sérieusement tenir compte dans la pratique pour autant que les encres flexographiques renferment des proportions relativement importantes de solvants

volatils Pendant une opération de la presse, ces sol-

vants peuvent s'évaporer rapidement (et d'ailleurs ils le font) en provoquant une augmentation de la viscosité d'encre et une diminution correspondante du kilométrage d'encrage. Ainsi l'un des problèmes que doivent reSoudre

les opérateurs des presses flexographiques, pour le main-

tien d'une densité uniforme d'impression et d'un kilo-

métrage uniforme d'encrage, est de contr8ler périodique-

ment la viscosité de l'encre et d'ajouter du solvant selon les besoins en vue de maintenir ou de régler la

viscosité à une valeur constante.

Historiquement, le réglage de la viscosité d'encre était effectué par les opérateurs de la presse à l'aide d'une coupelle Zahn (c'est-à-dire du viscosimètre de Zahn fabriqué par Instrument Department, General Electric Company, West Lynn, Mass.) ou un viscosimètre manuel similaire. Une coupelle Zahn est une coupelle en forme de boulet de 44 cm3 et présentant dans le fond un orifice

percé avec précision. Pour mesurer la viscosité, on plon-

ge la coupelle dans le liquide désiré, on la retire et ensuite on mesure le temps (habituellement en secondes) nécessaire pour l'écoulement de la totalité du volume (44 cm3) de liquide hors de l'orifice. La viscosité ainsi mesurée est exprimée par le temps (en secondes) nécessaire pour la vidange du fluide et aussi par le numéro de la coupelle Zahn utilisée. Bien que normalement une encre flexographique puisse avoir une viscosité de 20 secondes

avec la coupelle Zahn NO 2 (ctest-à-dire environ 30 centi-

poises ou la consistance du lait), les viscosités des encres flexographiques qu'on utilise à l'heure actuelle varient sur des intervalles étendus selon la nature du

substrat sur lequel on imprime. Le rapport entre la cou-

pelle Zahn n0 2 (en secondes) et le nombre de centipoises est indiqué dans la graphique I. Après avoir déterminé la viscosité, l'opérateur de

la presse ajoute du solvant selon les besoins et le mé-

lange avec l'encre, toujours pour maintenir une valeur

constante de la viscosité.

L'efficacité d'un réglage manuel de la.viscosité dépend naturellement de l'habileté de l'opérateur de la presse; en particulier l'efficacité dépend de la 2491g000

fréquence de prélèvement des échantillons et de l'ap-

titude de l'opérateur à déterminer la quantité nécessaire de solvant si l'on a constaté un accroissement de la viscosité. Un autre problème avec les encres flexographiques est celui de l'augmentation de la densité des pigments dans l'encre à mesure de la perte du solvant, de telle

sorte qu'on arrive à l'utilisation d'une quantité exces-

sive de pigments même si l'épaisseur de la pellicule reste constante. Ainsi, le kilométrage d'encrage subit également une répercussion fàcheuse dans les presses flexographiques du type dans lequel l'épaisseur mesurée de la pellicule d'encre ne dépend pas de la viscosité, par exemple comme c'est le cas quand on utilise une raclette à angle inverse et un rouleau gravé pour mesurer ltépaisseur de la pellicule d'encre. Il en est.de même

dans les presses de gravure o la raclette essuie l'en-

cre de la surface du cylindre d'impression en ne lais-

sant de l'encre que dans les cellules ou cavités au-

dessous de la surface du cylindre.

Brièvement, il est nécessaire de régler la visco-

sité de l'encre flexographique pendant le fonctionnement

de la presse en vue de maintenir la densité de l'impres-

sion et faire des économies d'utilisation d'encre. Il existe cependant plusieurs problèmes supplémentaires

associés au réglage de la viscosité d'encre.

En premier lieu, le système utilisé doit régler la viscosité sur un intervalle relativement étendu, d'environ 20 à 200 centipoises, ce qui correspond à la

densité d'un lait écrémé (partie inférieure de l'inter-

valle) et à la densité d'une huile de moteur SAE 20 à

C (partie supérieure de l'intervalle).

En second lieu on doit régler la viscosité en dedans de - 10 % du point de contrôle en poises, par exemple, mieux que - 0,5 seconde pour un point de contr8le de 20 secondes (coupelle Zahn NO 2) et l'installation doit être réalisée de manière à empêcher le colmatage des

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passages et des ouvertures par l'encre.

En outre le dispositif doit être facile à nettoyer,

doit avoir une construction robuste de manière à suppor-

ter le maniement un peu brutal de l'opérateur, il doit Utre simple à régler pour des encres de viscosités dif-

férentes et son prix doit être peu élevé.

Dans la technique antérieure on connatt des dispo-

sitifs nombreux qui ont été utilisés pour régler auto-

matiquement la viscosité des encres flexographiques et

des encres de gravure. On va décrire ci-après les prin-

cipes du fonctionnement de plusieurs types de dispositifs.

Un premier type de dispositif peut être appelé

"type à coupelles d'efflux". Ce dispositif est un régu-

lateur entièrement mécanique dans lequel le trajet d'un courant d'encre s'écoulant à partir d'un orifice sous une

charge statique constante varie avec la viscosité. Lors-

que la viscosité augmente, le trajet devient plus court

en obligeant l'encre à s'écouler dans une coupelle pré-

sentant un trou de vidange. Quand le débit d'écoulement

dans la coupelle dépasse la capacité de vidange, la cou-

pelle commence à se remplir. Avec l'augmentation du poids de la coupelle, cette dernière tombe en provoquant la montée d'une coupelle de solvant, avec actionnement d'un levier de la soupape du solvant, ce qui a pour effet d'ouvrir cette soupape. Le débit d'écoulement dans la

coupelle du solvant est supérieur à sa capacité de vi-

dange et la coupelle se remplit. Avec le temps, le poids

de la coupelle du solvant compense le poids de la cou-

pelle d'encre et la coupelle de solvant tombe en inter-

rompant automatiquement l'arrivée du solvant. La coupelle d'encre revient à sa position haute initiale. Le solvant s'échappe de la coupelle de solvant pour se déverser dans le courant d'encre. Un dispositif de ce type général

est décrit dans le brevet U.S. 2 597 472.

Un autre modèle de dispositif de réglage de vis-

cosité est du type à descente de piston. Ce dispositif existe en plusieurs versions. Selon une première version,

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la viscosité est mesurée en fonction du temps nécessaire

pour un piston taré de s'enfoncer dans une chambre rem-

plie d'un échantillon de liquide à l'encontre de la résistance du fluide alors que le mouvement force le fluide à passer à travers le jeu annulaire ménagé entre le piston et la paroi de la chambre. La durée de chaque cycle donne une mesure de la viscosité. Périodiquement

on élève le piston à l'aide d'un mécanisme pneumatique.

La mesure de la viscosité est transmise électri-

quement au régulateur sur lequel elle peut être indiquée ou enregistrée. Quand la viscosité dépasse le point de réglage, une électro-vanne du circuit solvant s'ouvre pour ajouter un supplément de solvant à l'encre. Cette soupape renferme un orifice réglable qu'on règle au préalable pour corriger les erreurs de viscosité sans exagération. L'appareil à descente de piston est vendu

par Norcross Corp., Newtown, Mass.

Un autre modèle d'un régulateur de viscosité fonc-

tionne en se basant sur le temps nécessaire à l'arrêt des vibrations longitudinales d'une tige plongée dans l'encre. Un sous-ensemble électronique à l'état solide produit une impulsion de courant de courte durée qui est

transmise à une bobine située à l'intérieur de la *onde.

Une fois que l'impulsion règle la lame magnétostrictive

de la sonde en mouvement longitudinal, aucune autre im-

pulsion n'est produite jusqu'à ce que l'amplitude des vibrations soit amortie à un niveau prédéterminé. La

"viscosité" de ltencre détermine le moment de la produc-

tion d'une impulsion d'entratnement pour fournir ainsi

une base de mesure. En d'autres termes, plus la "visco-

sité" de l'encre est élevée, plus l'amortissement exercé sur la lame vibrante est important, en ayant pour effet

la production plus fréquente d'impulsions d'entraînement.

Cette mesure est transmise à un indicateur et/ou enregis-

treur et aussi à l'électro-soupape du circuit de solvant sous forme du produit de la viscosité de l'encre par sa gravité spécifique. Etant donné que la viscosité et la 249zOOO

gravité spécifique sont toutes deux des fonctions inver-

ses de la température, on utilise normalement une sonde de température et un circuit automatique de compensation

conjointement avec le régulateur de viscosité. Un disposi-

tif de ce genre est vendu sous la marque déposée "Ultra- Viscoson Viscometer" Modèle 1800 par Environmental and Process Instruments Division, Bendix Corp., Lewisburg,

W. Virginia.

Un régulateur de viscosité du type à flexion com-

prend un détecteur constitué d'un ressort ou tige élasti-

que en U plongé dans le courant d'encre. Une extrémité du ressort est excitée à 120 hertz par un champ magnétique pulsant. L'amplitude de la vibration dépend de la viscosité de l'encre. Quand la viscosité augmente, la résistance de 'la sonde à l'action de cisaillement devient plus forte et

l'amplitude de la vibration diminue. Au détecteur, la vi-

bration de l'armature de captage dans le champ d'un aimant permanent produit une tension à 120 hertz dans la bobine,

tension qui est proportionnelle a l'amplitude de la vibra-

tion de la sonde, et par conséquent à la viscosité de l'en-

cre. Ce signal sortant est converti en un signal de cou-

rant continu en millivolts pour être compatible avec les enregistreurs et régulateurs normalisés. Un tel dispositif est vendu sous la marque déposée "Dynatrol" par Automation

Products, Inc., Houston Texas.

Un régulateur de viscosité du type à torsion com-

prend un amplificateur à gain variable qui entraîne une bobine magnétique pour obliger un organe sphérique de torsion d'osciller à sa fréquence propre dans la conduite ou le réservoir d'encre. L'amplitude des oscillations est détectée sous forme d'une tension en courant alternatif par un circuit de contr8le d'amplitude. La tension est redressée et portée en référence d'une tension de courant continu équivalente à celle qu'on obtient lorsque la sphère oscille dans l'air. Le signal d'erreur ainsi obtenu est utilisé pour régler le gain de l'amplificateur afin

de maintenir l'amplitude de l'oscillation mécanique au-

niveau de référence dans un intervalle étendu de pertes

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de viscosité. On obtient la viscosité à partir de la

puissance nécessaire à la bobine magnétique pour mainte-

nir une amplitude constante. Les dispositifs à torsion de ce genre sont décrits dans les brevets U.S. 3 382 706, 3 762 429, 3 717 117 et 3 710 614. Un autre dispositif à couple permet de mesurer la viscosité en détectant la "trainée"' visqueuse imposée sur un disque ou cylindre tournant dans l'encre à une vitesse constante à l'aide d'un élément de torsion. Une augmentation de la viscosité oblige un ressort en cuivre au beryllium dans l'élément de torsion à s'enrouler, alors qu'une baisse de tension permet à ce ressort de se

dérouler. L'entraînement est assuré par un moteur pneu-

matique ou par un moteur électrique synchrone. Un appa-

reil de captation transforme le couple de l'élément en un signal pneumatique qui est transmis à un régulateur et à un indicateur ou enregistreur. Le régulateur pneumatique ouvre une soupape du solvant si la viscosité détectée est supérieure à la valeur préalablement réglée. Le solvant est ajouté jusqu'à atteindre le point de réglage et à ce moment le régulateur ferme la soupape. On peut modifier

la gamme des mesures en décrochant une broche du prolon-

gement d'entratnement et en accrochant une autre broche.

Aucun réétalonnage n'est nécessaire. Un tel dispositif est fabriqué par Brookfield Engineering Laboratories, Inc.,

et vendu par Viscosl Corp., Stoughton, Massachusetts.

Un-autre dispositif de la technique antérieure comprend une unité électronique qui mesure la viscosité en combinaison avec un moteur de détection muni d'un disque plongé dans l'encre. Le courant consommé par le moteur de détection est proportionnel au couple du moteur et représente ainsi la viscosité de l'encre. On compare ce courant à une valeur préalablement établie par l'unité

électronique de réglage et l'écart mesuré amorce l'ou-

verture d'une électro-vanne, pour provoquer ainsi lin-

troduction de la quantité nécessaire de solvant. Une

unité de ce type est vendue par Contr8le & Automation Div.

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Chambon, Orléans-la Source, France, sous la marque dépo-

sée D.A.S. 2000.

Dans un autre dispositif de la technique anté-

rieure, lorsque la "trainée" de l'encre sur un corps cylindrique rotatif diminue le nombre de révolutions au- dessous d'une valeur pré-réglée, un signal est transmis

à un régulateur transistorisé qui ouvre la soupape élec-

tromagnétique de la conduite du solvant jusqu'à revenir au nombre prédéterminé de révolutions. Ce dispositif est vendu par Anderson & Vreeland East, Inc., Fairfield, New Jersey.

Dans un dispositif du type à concordance des dé-

bits, l'encre pénètre dans une cellule de mesure à tra-

vers un orifice calibré et elle est déchargée à travers un ajutage spécial. La résistance à l'écoulement dans

l'ajutage de sortie est plus grande que celle de l'ori-

fice calibré. Dans ces conditions, le niveau d'encre dans la cellule de mesure augmente jusqu'au moment o ce niveau est détecté par un détecteur pneumatique qui ouvre

une soupape pour admettre du solvant. On établit la vis-

cosité désirée en réglant l'élévation du détecteur pneu-

matique au moyen d'une tige filetée. Un bouton-poussoir est prévu pour les additions manuelles du solvant. On prévoit également un "indicateur d'addition optique". Ce dispositif est vendu par Selectra S.P.A., 22059 Robbiate

(Co.) via Piave 11, Italie.

Les dispositifs de la technique antérieure qui viennent d'être décrits utilisent tous le principe du contrôle de l'encre fondé sur un phénomène physique qui

dépend de la viscosité de l'encre ou varie avec celle-ci.

Les exemples de ces phénomènes sont la tratnée exercée sur un corps tombant ou tournant dans l'encre, le trajet d'un courant d'encre et l'action d'amortissement exercée

par l'encre sur un organe vibrant plongé dans l'encre.

Bien que toutes ces techniques soient théoriquement vala-

bles, leur mise en oeuvre exige soit l'utilisation de passages étroits qui peuvent facilement être colmatés

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par l'encre, soit l'utilisation de mécanismes délicats

faciles à endommager.

La viscosité et la densité sont des propriétés différentes en ce que la viscosité est une mesure de la résistance à l'écoulement alors que la densité est une mesure du poids par unité de volume, c'est-à-dire la

gravité spécifique. Pour des liquides ayant des composi-

tions chimiques différentes, il existe un rapport entre la viscosité et la densité. Ainsi, par exemple, l'eau présente une densité plus élevée que l'huile mais sa

viscosité est beaucoup plus faible.

Dans le graphique II on a indiqué la viscosité de

onze liquides ayant des compositions chimiques diffé-

rentes et allant du tétrachlorure de carbone à l'eau.

Comme on peut le voir sur ce graphique II, aucun rapport n'existe entre la densité et la viscosité des liquides stipulés. En règle générale, une encre d'imprimerie comprend un pigment, une résine et un solvant, ce solvant étant

moins dense ou plus léger que les autres composants.

En outre, comme le solvant est volatil, il s'évapore de sorte qu'au bout d'un certain temps l'encre devient plus dense. On a trouvé que pour une encre d'impression donnée qu'on utilise pour les impressions flexographiques et les impressions en gravure, il existe un rapport entre la

viscosité et la densité. Ce facteur apparatt sur les gra-

phiques III et IV.

Dans le graphique III on indique le rapport de la viscosité (coupelle Zahn n0 2) et de la densité au poids (kg) de solvant pour 45 kg d'une encre donnée. Le trait plein montre que lorsqu'on ajoute du solvant la viscosité diminue alors que le trait interrompu montre qu'à mesure qu'on ajoute du solvant la densité diminue. Alors que ces graphiques concernent plus particulièrement une encre blanche en polyamide pour utilisation sur une pellicule plastique, on a trouvé que les mêmes phénomènes sont

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valables avec les autres encres flexographiques et de gravure.

On a ainsi constaté que lorsqu'on ajoute un sol-

vant tel que l'alcool éthylique à une encre d'impression donnée, il existe un rapport bien défini entre la densité et la viscosité comme on peut le constater à l'examen du

graphique IV qui montre la densité et la viscosité cor-

respondante d'une encre additionnée d'alcool éthylique.

Ainsi, bien qu'il n'existe aucun rapport entre la densité

et la viscosité de fluides ayant des compositions chimi-

ques différentes, un tel rapport existe dans le cas d'un fluide ayant une composition donnée quand on change cette composition en modifiant la concentration de l'un

des composants.

On a déterminé par des mesures qu'une variation de 10 % de la viscosité de l'encre (mesurée en centipoises)

peut être détectée si l'on mesure la variation corres-

pondante de la densité de l'encre. En outre, on a cons-

taté que des structures hydrométriques peuvent régler les viscosités d'encre et qu'on peut régler un hydromètre

de manière à contr8ler un intervalle très étendu de vis-

cosités de l'encre. Par exemple, l'encre de polyamide est utilisée à des viscosités aussi faibles que 17 secondes (coupelle Zahn n0 2) et, pour assurer un réglage approprié, il a fallu assurer un réglage de 1/2 seconde. Dans ce

cas, la variation de la densité qui correspond à une va-

riation de 0,5 seconde de viscosité est de 0,012 selon le graphique IV. Ainsi la précision désirée du régulateur de densité est de - 0,012, ce qui est parfaitement en dedans des limites de précision de la soupape de commande

d'un hydromètre. On a trouvé que la précision de la sou-

pape de commande de l'hydromètre est de + 0,0012 quand on contr8le les concentrations d'alcool iso-propylique dans

la solution de l'encrier.

Compte tenu de ce qui précède, l'objet essentiel de l'invention est de créer: - un système nouveau et perfectionné pour régler

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la viscosité d'une encre d'imprimerie;

- un procédé de réglage et de maintien de la vis-

cosité d'une encre d'imprimerie à un niveau prédéterminé;

- un appareil pour régler et maintenir la visco-

sité de l'encre d'imprimerie à un niveau prédéterminé; - un système de réglage de la viscosité de l'encre d'imprimerie en surveillant la densité de l'encre, cette technique étant particulièrement intéressante pour les encres flexographiques.et de gravure; - un dispositif analogue à un hydromètre qui se déplace en réponse à la densité de l'encre d'imprimerie pour régler la viscosité de cette encre; - un dispositif capable de régler la viscosité sur

un intervalle relativement étendu par addition d'un sol-

vant lorsque la densité dépasse un niveau prédéterminé; - un système, un appareil et un procédé pour régler

la densité de l'encre d'imprimerie à l'aide d'un disposi-

tif analogue à un hydromètre, qui provoque l'addition de solvants à l'encre d'imprimerie si la densité de cette dernière dépasse un niveau prédéterminé et qui maintient l'arrivée du solvant jusqu'au moment o la densité revient

à un niveau prédéterminé.

Brièvement l'invention est basée sur le concept de réglage de la viscosité de l'encre d'imprimerie par

une surveillance de sa densité et par addition d'un in-

grédient moins dense, c'est-à-dire d'un solvant, à l'encre

si sa densité atteint une valeur prédéterminée.

L'invention décrit le réglage de la viscosité de l'encre par une surveillance constante et automatique de la densité de l'encre et par des additions automatiques de solvant si la densité de l'encre d'imprimerie dépasse un niveau prédéterminé et ceci jusqu'au moment o la densité revient à ce niveau prédéterminé, après quoi

l'arrivée du solvant est interrompue.

L'invention utilise une soupapes commandée par un hydromètre, plus ou moins similaire à la soupape décrite dans le brevet U.S. 3 485 257. Dans la présente invention,

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l'hydromètre et sa soupape associée contr8lent automa-

tiquement la densité de l'encre et fournissent automati-

quement du solvant lorsque la densité atteint un niveau

prédéterminé de manière à maintenir une densité cons-

tante de l'encre et, par voie de conséquence, une vis-

cosité constante de cette encre.

Diverses autres caractéristiques de l'invention

ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui

suit.

Des formes de réalisation de l'objet de l'inven-

tion sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs,

au dessin annexé.

La fig. 1 est une vue schématique d'un système de

remise en circulation de l'encre et du mécanisme de ré-

glage pour contr8ler la densité de l'encre.

La fig. 2 est une vue en perspective, avec arra-

chement partiel du mécanisme de réglage selon l'invention.

La fig. 2A est une vue de l'échelle de repères.

La fig. 3 est une vue partiellement en coupe d'une

modification de l'hydromètre et de la soupape selon l'in-

vention. La fig. 4 est une vue partiellement en coupe du mode de réalisation préféré de l'hydromètre et de la

soupape selon l'invention.

Les fig. 5 à 8 illustrent les graphiques I à IV.

Sur la fig. 1 on a représenté schématiquement un système de circulation selon l'invention. Comme on peut le voir sur cette figure, un encrier ou distributeur d'encre 2 est destiné à venir prendre place en position adjacente à un ensemble de rouleaux classiques de dosage d'encre (non représenté) faisant partie d'une presse

dtimpression flexographique.

L'encrier 2 est alimenté à travers un passage 8 en encre d'impression par une pompe 4 qui est installée dans la source de distribution d'encre 6. L'encre revient

de l'encrier 2 vers le réservoir 6 par une conduite 10.

L'objectif fondamental de l'invention est de

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réaliser un système permettant de régler la viscosité

de l'encre d'impression. Plus particulièrement, l'inven-

tion prévoit des moyens de réglage de la viscosité de

l'encre par une surveillance et un réglage de sa densité.

* Ces moyens comprennent un mécanisme de réglage 12 installé de façon qu'au moins une partie de l'encre soit

dirigée vers ce mécanisme 12 par une conduite de détour-

nement 14.

Un réservoir de solvant 16. dont la densité est inférieure à celle de l'encre d'imprimerie fournit du solvant au mécanisme de réglage à travers une conduite

18. Le mécanisme de réglage maintient la densité de l'en-

cre à un niveau prédéterminé et ensuite l'encre revient

dans le réservoir 6 par une conduite 20.

A titre de variante, le dispositif de réglage 12 pourrait être installé dans la conduite de retour 10

o il pourrait être alimenté à l'aide d'une pompe sépa-

rée directement depuis le réservoir d'encre 6 comme expliqué dans le brevet U.S. 3 485 257 concernant un

dispositif d'alimentation d'une solution.

Le mécanisme de réglage comprend un sous-réservoir ou plateau 23 installé à c8té du sommet de la cuve de réglage 13 alimentée en solvant à partir du réservoir 16. Le niveau du liquide dans la cuve 13 est déterminé par un bouton de réglage 15 relié par un organe 17 à un tube coulissant 19 qui est en rapport télescopique avec

une conduite de décharge 21.

On comprend que pour un flottement donné de l'hy-

dromètre, le niveau du -liquide dans la cuve 13 détermi-

nera sa densité.

Quand le niveau du liquide dans la cuve est bas, la densité est élevée et quand le niveau de liquide est élevé la densité est faible. Il en est ainsi parce que le poids du corps flottant est égal au produit du volume du liquide déplacé par la densité de ce liquide. Ainsi en déplaçant le bouton 15 vers le haut ou vers le bas on peut faire varier le niveau du liquide dans la cuve et ainsi sa densité en dedans de limites imposées par

un corps flottant donné.

Sur les fig. 2 et 3 on a représenté le mécanisme

de réglage de la densité de l'encre d'imprimerie.

Le mécanisme comprend un flotteur hydrométrique 30 constitué d'une ampoule creuse en acier inoxydable 32 portant dans l'intérieur de sa partie inférieure un poids de lestage 34. Si l'on modifie le poids d'un boulon 35,

on peut régler le poids du flotteur en dedans d'un in-

tervalle étroit. Au sommet de l'ampoule, est fixée une queue cylindrique 36 en un matérieu léger tel que le chlorure de polyvinyle. Une tige mince en acier inoxy-

dable 38 est fixée à la queue 36 et s'étend au-dessus de cette dernière. Cette tige est fixée par un moyen commode quelconque par son extrémité supérieure à une coupelle inversée en acier inoxydable 40 dont la forme

est celle d'une douille de cartouche. L'extrémité infé-

rieure de la coupelle 40 est constituée par un bouchon cylindrique 42 qui constitue la moitié obturatrice de la soupape. Fixé au fond du sousréservoir 23, est disposé un corps de soupape 46 comportant un siège de soupape

cylindrique 48 destiné à coopérer avec l'obturateur 42.

Sur les fig. 2 et 3 on peut voir que lorsque l'am-

poule hydrométrique 32 monte et descend avec les change-

ments de densité, l'obturateur 42 monte et descend de sorte que la soupape s'ouvre et se referme, pour permettre ou empocher, respectivement, l'écoulement du solvant dans l'encre d'imprimerie. Quand la soupape est ouverte, le

solvant s'écoule dans la cuve 13 par le tube 47.

Alors que la densité de l'encre augmente, l'hydro-

mètre 30 monte pour ouvrir ainsi la soupape et permettre l'écoulement du solvant dans le récipient en vue de

réduire la densité de l'encre à une valeur prédéterminée.

Quand la densité atteint cette valeur prédéterminée, lthydromètre retombe enfermant la soupape et en empêchant

donc toute nouvelle admission du solvant.

On a constaté qu'on peut maintenir l'encre

d'impression en dedans d'une gamme de densités préala-

blement choisies en modifiant la-hauteur du liquide dans

la chambre dans laquelle l'hydromètre est installé. L'in-

tervalle prédéterminé désiré des densités peut être obtenu par une présélection ou une spécification de deux paramètres: le diamètre de la queue cylindrique et le poids total de l'hydromètre. On change le poids total de l'hydromètre en changeant le poids de lestage 34

ou le boulon 35.

Dans le tableau ci-après on indique l'intervalle

des densités pour trois hydromètres ainsi que les diamè-

tres des queues et les poids des flotteurs: N Diamètre de la queue Poids du flotteur Intervalle des (cm) (g) densités

1 6,1 1.316 1,184 - 1,37

2 6,1 1.158 1,04 - 1,20

3 2,6 965 0,965 - 1,000

Ci-après on donne des exemples de plusieurs flot-

teurs qui sont en service: Flotteur N 1: On utilise ce flotteur pour régler

la viscosité d'une encre à base d'eau à l'aide d'un sol-

vant comprenant 50 % d'eau et 50 % d'alcool éthylique. On maintient l'encre à la viscosité désirée de 23 secondes,

coupelle Zahn n 2. La densité est de 1,34.

Flotteur N 2: On utilise ce flotteur pour régler la viscosité d'une encre à base d'alcool à l'aide d'un solvant qui est un éther glycolique. On maintient l'encre à la viscosité désirée de 23 secondes, coupelle Zahn n 2

(densité d'environ 1,15).

Flotteur N 3: On utilise ce flotteur pour régler la viscosité d'une encre à base d'alcool en utilisant

comme solvant de l'alcool éthylique et un éther glycolique.

On maintient l'encre à la viscosité de 27 secondes, cou-

pelle Zahn n 2, ce qui correspond à une densité de 0,970.

Le positionnement2iitial(dU liquide dans le réservoir 13 est comme suit: L'opérateur de la presse mélange une charge initiale

d'encre pour obtenir la viscosité désirée de fonctionne-

ment en utilisant une coupelle Zahn ou un dispositif analogue. On règle le bouton 15 dans la position la plus basse de sa course. Avec cette position du bouton, le niveau d'encre dans la chambre est à sa valeur la plus faible. Ainsi on plonge dans l'encre le volume minimum du flotteur. En conséquence, une encre plus dense que l'intervalle de densité du flotteur serait nécessaire

pour soulever le flotteur et ouvrir la soupape du solvant.

L'opérateur installe le réservoir 16 qui contient du solvant pour des additions ultérieures à l'encre en

vue du réglage de sa viscosité.

L'encre étant à sa viscosité désirée (et à la densité correcte) pour permettre les impressions sur le substrat passant dans la chambre, on élève lentement le bouton de réglage 15 jusqu'au moment o des bulles qui montent à travers le réservoir du solvant indiquent que

le solvant est introduit dans l'encre. On fait alors des-

cendre le bouton d'environ 1,6 mm pour emp&cher toute

nouvelle dilution de l'encre par le solvant.

Alors que le solvant s'évapore lentement de l'en-

cre en circulation, ce solvant est automatiquement remplacé par le dispositif selon l'invention pour ainsi maintenir une viscosité et une densité constantes de l'encre. Si l'opérateur de la presse désire une encre moins visqueuse,

il suffit de remonter légèrement le bouton de commande.

Pareillement, on peut obtenir une encre plus dense en faisant descendre le bouton. Les notations sur l'échelle 49 à c8té du bouton de réglage indiquent les directions dans lesquelles on doit déplacer le bouton pour obtenir

une impression plus claire ou plus foncée.

De cette façon, la gamme des densités pour chaque

flotteur est déterminée par la position du bouton 15.

Alors que le flotteur hydrométrique qui vient d'être décrit se révèle satisfaisant sur toute l'étendue de l'intervalle des densités pour des encres flexographiques et de gravure avec lesquelles ce flotteur a été utilisé, il peut être incommode de remplacer le flotteur par un autre pour assurer des densités différentes. Etant donné que le poids de lestage est installé à l'intérieur de l'ampoule du flotteur, son accès n'est pas facile pour

changer le poids en vue d'un autre intervalle de densités.

De même, le changement du boulon 35 n'est pas toujours commode. Un mode de réalisation préféré de l'hydromètre pour la mise en oeuvre de l'invention apparalt sur la figure 4. La structure comprend un flotteur cylindrique qui permet d'augmenter le volume du flotteur tout en lui laissant la possibilité de s'adapter à l'intérieur

de la chambre.

Dans une variante préférée, le poids du flotteur

est d'environ 1166 g et le diamètre de la queue est d'en-

viron 38,1 mm. Selon l'invention, on prévoit une série de rondelles tarées en forme de disques 52 qu'on maintient en position à l'aide d'un élément de retenue 54 fixé de façon amovible au fond du flotteur à l'aide d'un boulon

fileté ou d'un élément analogue passant par les ouvertu-

res des disques. Le nombre de rondelles et donc le poids

du flotteur peuvent être modifiéS en ajoutant des ron-

delles supplémentaires ou en retirant des rondelles.

Avec cet agencement du flotteur, on peut régler la densité entre 0,955 et 1,000 sans changer de poids. En ajoutant un maximum de 10 rondelles, on peut contrôler un intervalle de densités entre 0,955 et 1,405. Le poids

de chaque rondelle est de 58 g.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 - Installation de maintien de la viscosité d'une encre d'imprimerie à un niveau prédéterminé, ladite encre présentant des ingrédients dont certains ont des densités plus élevées que d'autres, caractérisée en ce qu'elle comprend: (a) un hydromètre pour contr8ler la densité de l'encre d'imprimerie; (b) des moyens pour

amener des ingrédients moins denses dans l'encre d'impri-

merie lorsque la densité de cette dernière dépasse un

niveau donné; (c) des moyens pour arrêter la distribu-

tion des ingrédients moins denses une fois que la densité atteint un niveau prédéterminé; et (d) des moyens pour

adapter ledit hydromètre aux utilisations sur un inter-

valle étendu prédéterminé de densités de l'encre d'impri-

merie.

2 - Installation de maintien de la viscosité d'une

encre d'imprimerie à un niveau prédéterminé, caractéri-

sée en ce qu'elle comprend: (a) un hydromètre pour con-

tr8ler la densité de l'encre; (b) des moyens pour provo-

quér une réduction de la densité de l'encre quand cette encre dépasse un niveau prédéterminé; (c) des moyens pour arrêter cette réduction de densité de l'encre quand la densité atteint ledit niveau prédéterminé; et (d) des moyens pour adapter ledit hydromètre pour qu'il soit utilisable sur une large gamme de densité prédéterminée

de l'encre d'imprimerie.

3 - Procédé de réglage de la viscosité d'une encre d'imprimerie, caractérisé en ce qu'il consiste: (a) à faire circuler l'encre d'imprimerie depuis la presse d'imprimerie jusqu'à une source d'alimentation; (b) à prélever des échantillons de l'encre d'impression en circulation; (c) à utiliser un moyen hydrométrique pour déterminer le moment o la densité de l'encre dépasse un niveau prédéterminé; (d) à provoquer la réduction de la

densité de l'encre en réponse à un mouvement de l'hydro-

mètre; et (e) à arrêter la réduction de la densité de l'encre quand le niveau de cette densité atteint une

valeur prédéterminée.

4 - Installation de maintien de la viscosité d'une encre d'imprimerie à un niveau prédéterminé par un contrôle de la densité de l'encre, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour faire circuler l'encre

entre une presse d'impression et une source d'alimen-

tation et une unité de réglage destinée à recevoir

l'encre circulant entre la presse et la source d'alimen-

tation, ladite unité de réglage comprenant une source de solvant pour réduire la densité de l'encre d'impression, un récipient pour l'encre en circulation, des moyens hydrométriques installés dans ce récipient et une soupape actionnée par les moyens hydrométriques pour envoyer du solvant dans le récipient d'encre lorsque la densité

dépasse un niveau prédéterminé.

- Installation de maintien de la viscosité

d'une encre d'imprimerie, caractérisée en ce qu'elle com-

prend des moyens pour faire circuler l'encre vers et

depuis une source d'alimentation et une presse d'impri-

merie et des moyens de réglage dans le courant de circu-

lation de l'encre, lesdits moyens de réglage comprenant

un réservoir, des moyens hydrométriques de poids varia-

ble dans le réservoir, des moyens de distribution d'un solvant en communication fluide avec ledit réservoir, une soupape en liaison de fonctionnement avec le solvant et l'hydromètre, ledit hydromètre étant conçu de façon à ouvrir la soupape quand la densité de l'encre dépasse un niveau prédéterminé pour ainsi permettre l'introduction du solvant dans cette encre, les moyens hydrométriques assurant la fermeture de la soupape une fois que la densité atteint le niveau prédéterminé de sorte que la

viscosité de l'encre est maintenue à un niveau prédé-

terminé.

6 - Installation selon la revendication 5, carac-

térisée en ce que ledit hydromètre de poids variable comprend un hydromètre et une série de poids de lestage

extérieur qui sont interchangeables.

249 I000

7 - Installation selon la revendication 5, carac-

térisée en ce que l'hydromètre de poids variable est un hydromètre muni d'une série de rondelles amovibles

maintenues en position sur le fond de l'hydromètre.

8 - Procédé de maintien de la viscosité d'une encre d'imprimerie à un niveau prédéterminé, caractérisé en ce qu'il consiste: (a) à faire circuler une encre d'imprimerie vers et depuis une presse d'imprimerie et une source d'alimentation; (b) à contr8ler l'encre en circulation dans un dispositif de réglage qui comprend une cuve pour recevoir l'encre; (c) à maintenir dans cette cuve un hydromètre et la queue associée, ledit hydromètre ayant un intervalle de poids prédéterminé et ladite queue ayant un intervalle prédéterminé de diamètres permettant d'assurer à l'encre un intervalle prédéterminé

de viscosités; (d) à maintenir une alimentation en sol-

vant en communication fluide avec la cuve; (e) à main-

tenir une soupape en rapport de fonctionnement avec l'hy-

dromètre et la queue ainsi qu'avec la source de solvant; et (f) à faire en sorte que l'hydromètre ouvre la soupape

lorsque la densité de l'encre dépasse un niveau prédéter-

miné pour permettre au solvant de pénétrer dans la cuve et que l'hydromètre ferme la soupape une fois que la densité de l'encre atteint le niveau prédéterminé, de sorte que la viscosité de l'encre est toujours maintenue

à ce niveau prédéterminé.

9 - Procédé de maintien de la viscosité d'une

encre d'imprimerie dans un intervalle prédéterminé, ca-

ractérisé en ce qu'il consiste: (a) à faire circuler l'encre vers e depuis une presse d'impression et une source d'alimentation; (b) à choisir un hydromètre ayant un poids prédéterminé et une queue associée ayant un diamètre prédéterminé pour ainsi maintenir l'intervalle prédéterminé de viscosités de l'encre; (c) à contrôler l'encre en circulation dans un dispositif de réglage comportant une cuve pour recevoir l'encre; (d) à maintenir l'hydromètre et la queue dans cette cuve de manière que

249 OOOC

la position de l'hydromètre et de la queue change

avec la densité de l'encre; (e) à maintenir une alimen-

tation en solvant en communication fluide avec la cuve;

et (f) à maintenir la soupape en rapport de fonctionne-

ment avec lhydromètre et la queue et aussi avec l'alimen- tation en solvant, de sorte que lthydromètre ouvre la soupape quand la densité de l'encre dépasse un niveau prédéterminé pour permettre l'entrée du solvant dans la cuve jusqu'au moment o l'hydromètre et la queue ferment la soupape pour ainsi maintenir la viscosité de l'encre

en dedans d'un intervalle prédéterminé.