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EP2619011B1 - Machine d'estampage comprenant une presse a platines - Google Patents

Machine d'estampage comprenant une presse a platines Download PDF

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Publication number
EP2619011B1
EP2619011B1 EP11758411.0A EP11758411A EP2619011B1 EP 2619011 B1 EP2619011 B1 EP 2619011B1 EP 11758411 A EP11758411 A EP 11758411A EP 2619011 B1 EP2619011 B1 EP 2619011B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stamping
platen
cam
machine
articulated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP11758411.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2619011A1 (fr
Inventor
Christophe De Gaillande
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bobst Mex SA
Original Assignee
Bobst Mex SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bobst Mex SA filed Critical Bobst Mex SA
Priority to EP11758411.0A priority Critical patent/EP2619011B1/fr
Publication of EP2619011A1 publication Critical patent/EP2619011A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2619011B1 publication Critical patent/EP2619011B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F1/00—Platen presses, i.e. presses in which printing is effected by at least one essentially-flat pressure-applying member co-operating with a flat type-bed
    • B41F1/26—Details
    • B41F1/54—Printing-pressure control devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F19/00—Apparatus or machines for carrying out printing operations combined with other operations
    • B41F19/02—Apparatus or machines for carrying out printing operations combined with other operations with embossing
    • B41F19/06—Printing and embossing between a negative and a positive forme after inking and wiping the negative forme; Printing from an ink band treated with colour or "gold"
    • B41F19/064—Presses of the reciprocating type
    • B41F19/068—Presses of the reciprocating type motor-driven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/08—Means for actuating the cutting member to effect the cut
    • B26D5/16—Cam means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/08—Means for actuating the cutting member to effect the cut
    • B26D5/18—Toggle-link means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/10—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism
    • B30B1/14—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism operated by cams, eccentrics, or cranks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
    • B30B1/261—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks by cams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2219/00—Printing presses using a heated printing foil
    • B41P2219/10—Driving devices for the reciprocating die
    • B41P2219/13—Gearings
    • B41P2219/132—Cams or eccentrics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2219/00—Printing presses using a heated printing foil
    • B41P2219/10—Driving devices for the reciprocating die
    • B41P2219/13—Gearings
    • B41P2219/134—Knee-lever

Definitions

  • the present invention relates to a stamping machine comprising a platen press.
  • a standard platen press the stamping takes place between a fixed platen extending horizontally, and a platen movably mounted in displacement in a vertical reciprocating motion.
  • This type of press being generally automated, means of transport are provided to bring one by one each sheet between the plates. In practice, it is usually a series of gripper bars, each of which in turn seizes a sheet at its front edge, before pulling it between the two plates of the press when the latter are sufficiently apart .
  • a stamping strip is schematically composed of a polyester-type support film, on which a pigmented layer is secured by means of a layer of wax. The outer face of this pigmented layer is coated with a hot melt adhesive layer.
  • the diet of the press Punching tapes are traditionally automated, in this case by means of a drive system able to unroll and circulate each of said tapes along a well defined travel path, which passes in particular through the platen press.
  • a tape drive system combines a series of cross bars that are located all along the scroll path to guide the tape movement, with several advance trees positioned downstream of said scroll path for respectively driving each of said bands in displacement.
  • stamping is carried out on specialized automatic machines.
  • machine construction There are different types of machine construction, the most common of which are vertical platen presses that work with vertical back and forth motion, cylinder presses and rotary presses.
  • the invention relates exclusively to the field of machines operating with a platen press.
  • the movement back and forth is printed on the movable plate by a set of members forming knee and commonly called knee joint cooperating with a drive mechanism type crankshaft and connecting rods.
  • the crankshaft describes a rotary movement
  • the knee pads move back and forth to the movable stage.
  • the stamping force is obtained by vertically displacing the movable plate and its movement mechanism, by means of adjustment keys, with respect to a vertical position in which is flush with the surface of the fixed plate.
  • a displacement of a few tenths of a millimeter is enough to precisely adjust the stamping force which can be considerable.
  • this displacement is between one tenth of a millimeter and less than three millimeters.
  • the stamping force contributes to the regular adhesion of the stamping sheet to the substrate. If the stamping force is too weak, the bond between the substrate and the deposit does not provide sufficient scratch resistance. It may even happen that the deposit is not attached to the substrate, or that there is no removal. Conversely, if the stamping force is too high, stamping too deep may occur, with a deterioration of the substrate that may lead to breakage by cutting, or a deterioration of the deposit or both. For example when using metallized strips, there is frequently a loss of the brightness of the varnish deposit when the stamping force is too high. Nevertheless, for the users of these machines, the stamping force that the machine can support is the essential characteristic of the machine.
  • Temperature is another crucial parameter to obtain a good quality of removal.
  • the temperature is generally between 90 ° C and 130 ° C and it provides a dual function. Its first function is to soften the layer of wax that binds the layer or layers to be deposited (for example a metallized layer and a layer of pigmented varnish) to the polyester strip. The temperature must therefore be higher than the melting point of the wax.
  • the second function of the temperature is to activate the sticky adhesive which will ensure the connection between the support and the deposit.
  • Different formulations are adapted to different media. For example, for a paper or cardboard support, the adhesive contains polymers compatible with cellulose. For a polypropylene support, it will be composed of polymers compatible with polypropylene. The larger the amount of adhesive, the stronger the bonding.
  • the document US 2004/0103799 describes a main drive mechanism in a platen press for cutting and gilding.
  • the mechanism includes a base, a movable platen, and four sets forming knee pads.
  • Four rollers present at the knee joint cooperate with four sets of cams of a drive shaft.
  • the technical problem to be solved by the object of the present invention is to provide a stamping machine with a platen press that allow to achieve higher rates than existing machines.
  • the present invention also relates to advantageous optional features which will become apparent in the course of the description which follows, and which will have to be considered in isolation or according to their technical combinations defined by the dependent claim 2.
  • the Figure 1 represents a printing machine 1 which is intended for the customization of cardboard packaging for the luxury industry.
  • this printing machine 1 is conventionally composed of several work stations 100, 200, 300, 400, 500 which are juxtaposed but interdependent one by one to form a unitary unit able to process a succession of supports leaf-shaped.
  • a transport device 600 is also provided for moving each sheet individually from the output of the margin table 200 to the receiving station 500, including through the stamping station 300.
  • the feeder 100 is supplied by means of a succession of pallets on each of which are stacked a plurality of cardboard sheets. The latter are successively removed from the top of the stack by a gripping member which transports them to the margin table 200 directly adjacent.
  • the sheets are laid by the gripping member, that is to say placed one after the other so as to overlap partially.
  • the entire web is then moved along a platen toward the embossing station 300 by means of a belt conveyor mechanism.
  • the head sheet is systematically positioned accurately, for example by means of front and side cleats.
  • the workstation located immediately after the margin table 200 is therefore the stamping station 300.
  • the latter has the function of depositing on each sheet, by hot stamping, the film which is issued from a stamping strip 410. It uses for this a platen press 310 within which the stamping operation operates classically between a heated upper plate 320 which is fixed, and a bottom plate 330 which is mounted movably in displacement in a back and forth vertical movement.
  • the tape feed and recovery station 400 Downstream of the stamping station 300 is the tape feed and recovery station 400. As the name suggests, this station plays a dual role since it is responsible for ensuring both the feeding the machine belt stamping 410, and the evacuation of the same band once it used.
  • the strip 410 is conventionally stored in a wound form, around a supply reel 420 rotatably mounted. After passing through the platen press 310, the band 410 is evacuated by a recovery device 430.
  • the process of processing the sheets in the printing machine 1 is completed in the receiving station 500 whose main function is to repackage the previously treated sheets.
  • the transport device 600 is arranged to automatically release each sheet when the latter is found at the right of this new battery. The sheet then falls squarely on the top of the stack.
  • the transport device 600 implements a series of gripper bars 610 which are movably mounted in transverse translation by means of two feed trains.
  • chain 620 arranged laterally on each side of the stamping machine 1.
  • Each chain train 620 traverses a loop which allows the gripper bars 610 to follow a path passing successively through the stamping station 300, the feed station and 400 and the receiving station 500.
  • the movable stage 330 is supported by several articulated members forming a toggle joint 340.
  • Each articulated organ forming a toggle joint 340 is composed of two segments: one has an end rotatably mounted relative to the movable stage, the other segment at one end rotatably mounted. relative to a support carried by an adjustment key.
  • the other two end segments are articulated relative to each other via an axis; around which is also articulated a connecting rod 350 connected to the crankshaft 360.
  • the adjustment keys 370 are in the shape of a wedge, and can move in translation. The movement of a key 370 causes a displacement. vertical of the articulated member forming the toggle joint 340 that it supports, as well as the movable plate 330. The stamping force is precisely adjusted thanks to these keys 370.
  • the Figures 2a and 2b show in more detail the principle of operation of the mechanism that prints the movement back and forth to the movable plate 330 in the platen press 310 of a stamping machine according to the prior art.
  • the Figure 2a represents the position of the articulated members forming the toggle joint 340 and connecting rods 350 when the movable stage 330 is in the low position.
  • the Figure 2b represents the position of these same members when the movable plate 330 is in the high position.
  • Figures 3a and 3b represent the operating principle of the mechanism that prints the movement, back and forth to the movable plate 330 in the platen press 310 of a stamping machine according to the invention.
  • the Figure 3a represents the position of the articulated members forming the toggle joint 340 when the movable stage 330 is in the low position.
  • the Figure 3b represents the position of these same members when the movable plate 330 is in the high position.
  • the stamping machine according to the invention does not include a crankshaft or rods as the stamping machine according to the prior art.
  • it comprises a camshaft 380 carrying at least one cam 385 per articulated member forming a toggle joint 340.
  • a cam 385 is a mechanical member that renders a movement synchronously with the rotational movement of the cam shaft 380 which carries it.
  • the cam 385 is, in a conventional manner, a cylinder of variable radius between a minimum radius and a maximum radius and the restored movement is defined by its outer profile.
  • each articulated member forming a toggle joint 340 comprises a connecting member 390 which cooperates with a cam 385 carried by the camshaft 380.
  • the linking member 390 will restore the movement corresponding to this outer profile, and the articulated member forming the toggle joint 340 will print a reciprocating movement to the movable plate 330.
  • the Figure 4 represents the curve of positions occupied by the movable platen 330 during a back-and-forth movement, which also corresponds to a machine cycle, for a machine according to the prior art with the curve C1 and for a machine according to the invention with the curve C2.
  • the curves C1 and C2 of the Figure 4 correspond to the positions of the plate when there is no contact with the fixed plate 320 but a simple outcrop of the work surfaces. In both cases, the stamping force is zero. The flush with the fixed platen occurs in the upper parts of the two curves C1 and C2.
  • the stamping force will be substantially constant throughout the period of contact between the movable plate 330 and the fixed plate 320.
  • the machines according to the invention can perform work at a high rate, applying a much lower stamping force.
  • the stamping force decreases between 20% and 50%, with an average greater than 35% relative to the maximum stamping force applied by a machine according to the prior art.
  • the proportion increases to more than 90% with a machine according to the invention.
  • the pace increases between 10% and more than 65%, with an average of about 40%. The importance of the invention is measured in terms of increasing the productivity of the machines.
  • Figure 4 highlights another advantage provided by the invention.
  • the movable plate 330 makes a significant displacement when it moves away from the fixed plate 320.
  • the mobile plate 330 requires more free space to perform its movement of movement. back and forth and, above all, because of this important displacement of strong turbulences appear at high rates and these turbulences can disturb the behavior of the elements in the form of sheets and bands to be stamped.
  • the lower displacements effected by the mobile stage 330 of a machine according to the invention make it possible to greatly reduce this turbulence at a very high rate.
  • a machine according to the invention comprises four articulated members forming knee pad 340.
  • the Figure 5 is a camshaft 380 adapted for this preferred embodiment, with four cams 385 forming two pairs, intended to cooperate with the four connecting members 390 of the four articulated members toggle 340.
  • each cam 385 has a sector of at least 5 ° radius substantially equal to the maximum radius of the cam.
  • the maximum radius of the cam corresponds to the most taut position of the articulated members forming toggles 340, therefore to the highest stamping force.
  • This sector therefore makes it possible to have a substantially constant stamping force.
  • this sector is at least 25 °, which reduces the stamping force applied, giving a significant application time.
  • the invention relates to any stamping machine 1 comprising a platen press 310, as defined by claim 1.
  • the movable platen 330. can perfectly be the upper platen, and the fixed platen 320 platinum lower.
  • the plates do not necessarily have to be positioned horizontally, etc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Printing Methods (AREA)
  • Handling Of Sheets (AREA)
  • Control Of Cutting Processes (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)

Description

  • La présente invention concerne une machine d'estampage comprenant une presse à platines.
  • Il est connu d'imprimer des textes et/ou des motifs par estampage, c'est-à-dire de déposer par pression sur un support en forme de feuille, de la pellicule colorée ou métallisée issue d'une ou plusieurs bandes à estamper communément appelées bandes métallisées. Dans l'industrie, une telle opération de transfert est habituellement réalisée au moyen d'une presse à platine verticale, dans laquelle les supports d'impression sont introduits feuille à feuille, tandis que l'alimentation en bandes à estamper s'opère de façon continue.
  • Dans une presse à platine standard, l'estampage se s'opère entre une platine fixe s'étendant à l'horizontale, et une platine montée mobile en déplacement suivant un mouvement de va-et-vient vertical. Ce type de presse étant généralement automatisée, des moyens de transport sont prévus pour amener une à une chaque feuille entre les platines. Dans la pratique, il s'agit habituellement d'une série de barres de pinces qui viennent chacune à leur tour saisir une feuille au niveau de son bord frontal, avant de la tirer entre les deux platines de la presse lorsque ces dernières sont suffisamment écartées.
  • Une bande à estamper est pour sa part schématiquement composée d'un film support de type polyester, sur lequel est solidarisée une couche pigmentée par l'intermédiaire d'une couche de cire. La face externe de cette couche pigmentée est quant à elle enduite d'une couche adhésive thermofusible. Comme dans le cas des feuilles, l'alimentation de la presse en bandes à estamper est traditionnellement automatisée, dans le cas présent au moyen d'un système d'entraînement à même de dérouler et de faire circuler chacune desdites bandes suivant un trajet de défilement bien déterminé, qui passe notamment à travers la presse à platine. Généralement, un tel système d'entraînement de bandes combine une série de barres de renvois qui sont implantés tout le long du trajet de défilement pour guider la circulation des bandes, avec plusieurs arbres d'avances qui sont positionnés en aval dudit trajet de défilement pour entraîner respectivement chacune desdites bandes en déplacement.
  • Dans l'industrie, l'estampage se réalise sur des machines automatiques spécialisées. Il existe différents types de construction des machines dont les plus fréquents sont des presses à platines verticales qui travaillent avec un mouvement de va-et-vient vertical, les presses à cylindre et les presses rotatives.
  • L'invention concerne exclusivement le domaine des machines fonctionnant avec une presse à platines. Dans ces machines, le mouvement de va-et-vient est imprimé à la platine mobile par un ensemble d'organes formant genouillères et appelés communément genouillères coopérant avec un mécanisme d'entraînement de type vilebrequin et bielles. Lorsque le vilebrequin décrit un mouvement rotatif, les genouillères impriment un mouvement de va-et-vient à la platine mobile.
  • Dans ces machines la qualité du dépôt dépend de plusieurs paramètres. Le premier est la force d'estampage. La force d'estampage est obtenue en déplaçant verticalement la platine mobile et son mécanisme de mise en mouvement, au moyen de clavettes de réglage, par rapport à une position verticale dans laquelle elle vient affleurer la surface de la platine fixe. Un déplacement de quelques dixièmes de millimètre suffit pour régler précisément la force d'estampage qui peut être considérable. Typiquement ce déplacement est compris entre un dixième de millimètre et moins de trois millimètres.
  • La force d'estampage contribue à l'adhérence régulière du feuillet d'estampage sur le substrat. Si la force d'estampage est trop faible, la liaison entre le substrat et le dépôt n'offre pas une résistance suffisante aux rayures. Il peut même arriver que la dépôt ne soit pas fixé au substrat, voire qu'il n'y ait pas de dépose. Inversement, si la force d'estampage est trop élevée, un estampage trop profond risque de se produire, avec une détérioration du substrat qui peut aller jusqu'à la rupture par découpe, ou une détérioration du dépôt voire les deux. Par exemple lorsqu'on utilise des bandes métallisées, il se produit fréquemment une perte de l'éclat des vernis du dépôt lorsque la force d'estampage est trop élevée. Néanmoins, pour les utilisateurs des ces machines, la force d'estampage que la machine peut supporter est la caractéristique primordiale de la machine.
  • La température est un autre paramètre crucial pour obtenir une bonne qualité de dépose. La température se situe généralement entre 90°C et 130°C et elle assure une double fonction. Sa première fonction est de ramollir la couche de cire qui lie la ou les couches à déposer (par exemple une couche métallisée et une couche de vernis pigmenté) à la bande en polyester. La température doit donc être plus élevée que le point de fusion de la cire. La seconde fonction de la température est d'activer la couchante adhésive qui va assurer la liaison entre le support et le dépôt. Différentes formulations sont adaptées aux différents supports. Par exemple pour un support en papier ou en carton, l'adhésif contient des polymères compatibles avec la cellulose. Pour un support en polypropylène, il sera composé de polymères compatibles au polypropylène. Plus la quantité d'adhésif est importante, plus le collage est solide. En revanche moins d'adhésif permet d'obtenir une meilleure définition des détails de l'estampage. Une température trop basse n'assurera pas ces deux fonctions. Inversement une température trop élevée pourra brûler la bande ou rendre l'adhésif trop liquide et le faire déborder de la zone à estamper en détériorant la qualité du pourtour du motif.
  • D'une façon générale, plus la température et plus la force d'estampage sont élevées, et plus la cadence de production peut-être haute.
  • Pour atteindre des cadences de production élevées, ces deux paramètres ont donc été progressivement augmentés jusqu'à atteindre les limites des matériaux utilisés. Ainsi la cadence est-elle limitée souvent uniquement en raison des caractéristiques des matériaux.
  • Le document US 2004/0103799 décrit un mécanisme d'entraînement principal dans une presse à platine pour la découpe et la dorure. Le mécanisme comprend une base, une platine mobile, et quatre ensembles formant genouillères. Quatre galets présents au niveau des genouillères coopèrent avec quatre jeux de cames d'un arbre d'entraînement.
  • Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention, est de proposer une machine d'estampage avec une presse à platines qui permettre d'atteindre des cadences plus élevées que les machines existantes.
  • La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que la machine comprend en combinaison les caractéristiques définies par la revendication 1.
  • La présente invention concerne également des caractéristiques optionnelles avantageuses qui ressortiront au cours de la description qui va suivre, et qui devront être considérées isolément ou selon leurs combinaisons techniques définies par la revendication dépendante 2.
  • Cette description, est destinée à mieux faire comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. La description est par ailleurs donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels:
    • La Figure 1 illustre une machine d'estampage selon l'art antérieur.
    • Les Figures 2a et 2b illustrent le fonctionnement du système à vilebrequin et bielles de la machine selon l'art antérieur.
    • Les figures 3a et 3b représentent la presse à platine d'une machine selon l'invention.
    • La figure 4 compare les courbes des positions verticales des platines mobiles d'une machine selon l'art antérieur et d'une machine selon l'invention
    • La figure 5 représente un exemple de came d'une machine selon l'invention.
  • Pour des raisons de clarté, les mêmes éléments ont été désignés par des références identiques. De même, seuls les éléments essentiels pour la compréhension de l'invention ont été représentés, et ceci sans respect de l'échelle et de manière schématique.
  • La Figure 1 représente une machine d'impression 1 qui est destinée à la personnalisation d'emballages en carton pour l'industrie du luxe. Communément appelée machine de dorure, cette machine d'impression 1 est classiquement composée de plusieurs stations de travail 100, 200, 300, 400, 500 qui sont juxtaposées mais interdépendantes une à une pour former un ensemble unitaire à même de traiter une succession de supports en forme de feuille. On trouve ainsi un margeur 100, une table de marge 200, une station d'estampage 300, une station d'alimentation et de récupération de bande 400, ainsi qu'une station réception 500. Un dispositif de transport 600 est par ailleurs prévu pour déplacer individuellement chaque feuille depuis la sortie de la table de marge 200 jusqu'à la station de réception 500, y compris à travers la station d'estampage 300.
  • Les différentes parties 100, 200, 300, 400, 500, 600 de la machine d'impression 1 étant parfaitement connues de l'état de la technique, elles ne seront pas décrites en détail ici, tant au niveau de leur structure que de leur fonctionnement.
  • On précisera simplement que dans ce mode particulier de réalisation, choisi uniquement à titre d'exemple, le margeur 100 est approvisionné au moyen d'une succession de palettes sur chacune desquelles sont empilées une pluralité de feuilles de carton. Ces dernières sont successivement enlevées du dessus de la pile par un organe de préhension qui les transporte jusqu'à la table de marge 200 directement adjacente.
  • Au niveau de la table de marge 200, les feuilles sont mises en nappe par l'organe de préhension, c'est-à-dire posées l'une après l'autre de façon à se chevaucher partiellement. L'ensemble de la nappe est ensuite entraîné en déplacement le long d'un plateau en direction de la station d'estampage 300, au moyen d'un mécanisme de transport à courroies. A l'extrémité de la nappe, la feuille de tête est systématiquement positionnée avec précision, par exemple au moyen de taquets frontaux et latéraux.
  • La station de travail située juste après la table de marge 200 est donc la station d'estampage 300. Cette dernière a pour fonction de déposer sur chaque feuille, par estampage à chaud, de la pellicule qui est issue d'une bande à estamper 410. Elle utilise pour cela une presse à platine 310 à l'intérieur de laquelle l'opération d'estampage s'opère classiquement, entre une platine supérieure chauffante 320 qui est fixe, et une platine inférieure 330 qui est montée mobile en déplacement suivant un mouvement de va-et-vient vertical.
  • En aval de la station d'estampage 300, on trouve la station d'alimentation et de récupération de bande 400. Comme son nom l'indique, cette station joue un double rôle puisqu'elle est chargée d'assurer à la fois l'alimentation de la machine en bande à estamper 410, ainsi que l'évacuation de cette même bande une fois celle-ci usagée.
  • Dans cet exemple particulier de réalisation, la bande 410 est stockée classiquement sous une forme enroulée, autour d'une bobine d'alimentation 420 montée rotative. Après son passage à travers la presse à platine 310, la bande 410 est évacuée par un dispositif de récupération 430.
  • Le processus de traitement des feuilles dans la machine d'impression 1 s'achève dans la station de réception 500 dont la principale fonction est de reconditionner en pile les feuilles préalablement traitées. Pour cela, le dispositif de transport 600 est agencé de manière à relâcher automatiquement chaque feuille lorsque cette dernière se retrouve au droit de cette nouvelle pile. La feuille tombe alors de façon équerrée sur le dessus de la pile.
  • De manière très classique, le dispositif de transport 600 met en oeuvre une série de barres de pinces 610 qui sont montées mobiles en translation transversale par l'intermédiaire de deux trains de chaîne 620 disposés latéralement de chaque côté de la machine d'estampage 1. Chaque train de chaîne 620 parcourt une boucle qui permet aux barres de pinces 610 de suivre une trajectoire passant successivement par la station d'estampage 300, la station d'alimentation et d'évacuation 400 et la station de réception 500.
  • La platine mobile 330 est supportée par plusieurs organes articulés formant genouillère 340. Chaque organe articulé formant genouillère 340 est composé de deux segments : l'un a une extrémité montée rotative par rapport à la platine mobile, l'autre segment à une extrémité montée rotative par rapport à un support porté par une clavette de réglage. Les deux autres extrémité des segments sont articulées l'une par rapport à l'autre via un axe; autour duquel est également articulée une bielle 350 reliée au vilebrequin 360.
  • Les clavettes de réglage 370 ont la forme d'un coin, et peuvent se déplacer en translation. Le déplacement d'une clavette 370 entraîne un déplacement. vertical de l'organe articulé formant genouillère 340 qu'elle supporte, ainsi que de la platine mobile 330. La force d'estampage est réglée avec précision grâce à ces clavettes 370.
  • Les Figures 2a et 2b représentent plus en détail le principe de fonctionnement du mécanisme qui imprime le mouvement de va-et-vient à la platine mobile 330 dans la presse à platine 310 d'une machine d'estampage selon l'art antérieur. La Figure 2a représente la position des organes articulés formant genouillère 340 et des bielles 350 lorsque la platine mobile 330 est en position basse. La Figure 2b représente la position de ces mêmes organes lorsque la platine mobile 330 est en position haute.
  • D'une façon similaire aux Figure 2a et 2b, les Figures 3a et 3b représentent le principe de fonctionnement du mécanisme qui imprime le mouvement, de va-et-vient à la platine mobile 330 dans la presse à platine 310 d'une machine d'estampage selon l'invention. La Figure 3a représente la position des organes articulés formant genouillère 340 lorsque la platine mobile 330 est en position basse. La Figure 3b représente la position de ces mêmes organes lorsque la platine mobile 330 est en position haute.
  • La machine d'estampage selon l'invention ne comporte pas de vilebrequin ni de bielles comme la machine d'estampage selon l'art antérieur. En revanche elle comporte un arbre à cames 380 portant au moins une came 385 par organe articulé formant genouillère 340.
  • Selon la définition classique, une came 385 est un organe mécanique qui restitue un mouvement de façon synchrone avec le mouvement de rotation de l'arbre à came 380 qui la porte. La came 385 est, de façon classique, un cylindre de rayon variable compris entre un rayon minimum et un rayon maximum et le mouvement restitué est défini par son profil extérieur.
  • Selon l'invention chaque organe articulé formant genouillère 340 comprend un organe de liaison 390 qui coopère avec une came 385 portée par l'arbre à cames 380. En suivant le profil extérieur de la came 385, l'organe de liaison 390 va restituer le mouvement correspondant à ce profil extérieur, et l'organe articulé formant genouillère 340 va imprimer un mouvement de va-et-vient à la platine mobile 330.
  • Afin de mieux réaliser la différence entre le fonctionnement d'une machine selon l'invention et celui d'une machine selon l'art antérieur, la Figure 4 représente la courbe des positions occupées par la platine mobile 330 au cours d'un mouvement de va-et-vient, qui correspond également à un cycle machine, pour une machine selon l'art antérieur avec la courbe C1 et pour une machine selon l'invention avec la courbe C2. Les courbes C1 et C2 de la Figure 4 correspondent aux positions de la platine lorsqu'il n'y a pas de contact avec la platine fixe 320 mais un simple affleurement des surfaces de travail. Dans les deux cas, la force d'estampage est nulle. L'affleurement avec la platine fixe se produit dans les parties supérieures des deux courbes C1 et C2.
  • Dans les deux cas, pour appliquer une force d'estampage, il faudra déplacer les clavettes de réglage 370. On réalise immédiatement que dans les machines selon l'art antérieur la force d'estampage obtenue ne sera pas constante, et que plus la force d'estampage sera importante, moins elle sera constante. A tel point que lorsque la cadence augmente, et qu'il faut appliquer une force d'estampage très importante, il se produit deux phénomènes : la force d'estampage est très importante sur une durée relativement courte, et la platine mobile 330 entre en contact avec la platine fixe 320 avec une vitesse de déplacement importante. L'impact risque alors de détériorer les matériaux, de même que la force d'estampage maximale.
  • En revanche, on constate immédiatement avec la Figure 4 que dans une machine selon l'invention, la force d'estampage sera pratiquement constante pendant toute la durée de contact entre la platine mobile 330 et la platine fixe 320.
  • Or, contrairement aux préjugés des utilisateurs des machines d'estampages, il est beaucoup plus efficace d'appliquer une pression d'estampage plus faible sur une durée relativement importante, que d'appliquer une force d'estampage très importante sur une durée très faible. Par conséquent, les machines selon l'invention peuvent effectuer des travaux à forte cadence, en appliquant une force d'estampage beaucoup plus faible.
  • Selon des résultats expérimentaux, pour un travail donné, la force d'estampage diminue entre 20% et 50%, avec une moyenne supérieure à 35% par rapport à la force d'estampage maximale appliquée par une machine selon l'art antérieur. En revanche seulement 7% des travaux peuvent être effectués avec une machine selon l'art antérieur, alors que la proportion passe à plus de 90% avec une machine selon l'invention. Et pour un travail donné, la cadence augmente entre 10% et plus de 65%, avec une moyenne d'environ 40%. On mesure l'importance de l'invention en terme d'augmentation de la productivité des machines.
  • Par ailleurs la Figure 4 met en évidence un autre avantage procuré par l'invention. Dans les machines selon l'art antérieur, la platine mobile 330 effectue un déplacement important lorsqu'elle s'éloigne de la platine fixe 320. De ce fait, la platine mobile 330 nécessite plus d'espace libre pour effectuer son mouvement de va-et-vient et, surtout, à cause de ce déplacement important de fortes turbulences apparaissent à hautes cadences et ces turbulences peuvent perturber le comportement des éléments en forme de feuilles et des bandes à estamper. En revanche, les déplacements plus faibles effectués par la platine mobile 330 d'une machine selon l'invention permettent de réduire fortement ces turbulence à très haute cadence.
  • De façon préférentielle, une machine selon l'invention comporte quatre organes articulés formant genouillère 340. La Figure 5 représente un arbre à cames 380 adapté pour ce mode de réalisation préférentiel, avec quatre cames 385 formant deux paires, destinées à coopérer avec les quatre organes de liaison 390 des quatre organe articulés formant genouillère 340.
  • Avantageusement, chaque came 385 comporte un secteur d'au moins 5° de rayon sensiblement égal au rayon maximum de la came. La rayon maximum de la came correspond à la position la plus tendue des organes articulés formant genouillères 340, donc à la force d'estampage la plus élevée. Ce secteur permet donc d'avoir une force d'estampage sensiblement constante. De façon préférentielle, ce secteur est d'au moins 25°, ce qui permet de réduire la force d'estampage appliquée, en donnant une durée d'application importante.
  • Bien entendu, l'invention concerne toute machine d'estampage 1 comprenant une presse à platine 310, telle que définie par la revendication 1. En particulier, la platine mobile 330. peut parfaitement être la platine supérieure, et la platine fixe 320 la platine inférieure. De même, les platines ne doivent pas nécessairement être positionnées horizontalement, etc.

Claims (2)

  1. Machine d'estampage d'une bande à estamper (410) sur un support en forme de feuille, comprenant une presse à platines (310) comportant:
    - une platine fixe (320),
    - une platine mobile (330), effectuant un mouvement de va-et-vient perpendiculaire au plan des platines (320, 330),
    - au moins deux organes articulés formant genouillères (340), imprimant le mouvement de va-et-vient à la platine mobile (330), et
    - un arbre à cames (380), portant au moins une came (385) par organe articulé formant genouillère (340),
    chaque organe articulé formant genouillère (340) comprenant un organe de liaison (390) coopérant avec la came (385) portée par l'arbre, à cames (380),
    caractérisée en ce que
    chaque came (385) comporte un secteur d'au moins 25° de rayon égal au rayon maximum de la came (385).
  2. Machine d'estampage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la machine comprend quatre organes articulés formant genouillères (340).
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