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PROCEDE POUR MOUILLER UNE PLAQUE D'IMPRESSION D'UNE
MACHINE D'IMPRIMERIE OFFSET ET DITE MACHINE
La présente invention est relative à un procédé pour mouiller une plaque d'impression d'une machine d'imprimerie offset à l'aide d'un agent mouillant réparti sous forme de fines gouttelettes, comprenant un cylindre porte-plaque et au moins un mécanisme encreur.
L'invention trouve sa principale application dans les machines d'imprimerie offset. Elle permet d'imprimer des motifs comprenant des lignes extrêmement fines avec des encres très enclines à former des émulsions avec un agent mouillant, pour l'impression de tous travaux d'imprimerie.
Par le document EP-A-0141217 est déjà connu un dispositif pour mouiller les plaques d'impression dans des machines d'impression rotatives qui agit par pulvérisation ou projection de gouttelettes de liquide sur un premier rouleau à surface dure généralement chromée acceptant l'agent mouillant. Les gouttelettes parviennent au cylindre porte-plaque, par l'intermédiaire d'un second rouleau à surface élastique et un troisième rouleau dit toucheur d'agent mouillant à surface élastique.
L'inconvénient de ce dispositif connu pour mouiller les plaques d'impression réside dans la difficulté de doser uniformément sous forme de fines gouttelettes une quantité minime d'agent mouillant. Or, il est indispensable de doser avec exactitude la quantité
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d'agent mouillant sur les parties de plaque qui ne peuvent être enduites d'encre. Cette quantité doit être suffisante pour empêcher l'encre d'y adhérer, mais également aussi petite que possible afin d'assurer une impression très nette. Si la quantité d'agent mouillant est trop importante à certains endroits de la plaque, l'agent mouillant risque de former une émulsion qui rend l'impression peu nette, en particulier aux frontières entre les parties mouillées et les parties encrées.
Il est en outre indispensable que les gouttelettes d'agent mouillant soient très fines et uniformément réparties pour obtenir une impression plus nette.
La présente invention vise à atteindre ce but. Elle propose un procédé et un dispositif pour obtenir un dosage infime et une répartition uniforme de l'agent mouillant sous forme de fines gouttelettes sur un cylindre porte plaque d'une machine d'impression rotative par offset.
Le procédé du type décrit dans le premier paragraphe du présent mémoire se caractérise en ce que l'on réalise le mouillage de la plaque d'impression par condensation d'un brouillard sur le cylindre porte-plaque d'une machine d'imprimerie offset.
Suivant une particularité de l'invention, on mouille la plaque d'impression à chaque tour de rotation par condensation de l'humidité ambiante sur une face d'impression de cette dernière, en refroidissant ladite plaque d'impression à une température inférieure au point de rosée de l'air ambiant à l'aide d'un dispositif de refroidissement monté sur le cylindre porte-plaque (2) et entraîné en rotation avec celui-ci.
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L'invention concerne également la machine d'imprimerie offset elle-même, comprenant un cylindre porteplaque et au moins un mécanisme encreur. Cette machine est caractérisée en ce que le cylindre porte-plaque comporte une enveloppe cylindrique extérieure rotative refroidie par circulation d'un fluide réfrigérant.
Ces particularités et détails de l'invention, ainsi que d'autres, apparaîtront au cours de la description détaillée suivante faisant référence aux dessins cijoints, qui illustrent une forme de réalisation particulière de l'invention.
Dans ces dessins : la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un cylindre porte-plaque muni d'une enveloppe de refroidissement refroidie par détente adiabatique d'azote liquide ; la figure 2 est une vue en coupe radiale du cylindre porte-plaque illustré dans la figure 1 ; la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une seconde forme de réalisation de l'invention montrant un cylindre porte-plaque muni d'une enveloppe de refroidissement parcourue par un fluide réfrigérant, et la figure 4 montre un diagramme isenthalpique de la courbe de refroidissement d'un air ambiant.
Dans ces dessins, les mêmes signes de référence désignent des éléments identiques et/ou analogues.
Comme illustré dans les figures 1 et 2, le procédé selon l'invention s'applique à une machine d'imprimerie offset 1 comprenant un cylindre porte-plaque 2 et un mécanisme encreur 3. Le cylindre porte-plaque 2 est
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entraîné en rotation par une courroie d'entraînement 4 et un volant 5 calé sur un axe creux 6 du cylindre porte-plaque 2. Le cylindre porte-plaque 2 est pourvu de mâchoires 16 destinées au calage de la plaque.
Le cylindre porte-plaque 2 est muni d'un dispositif de refroidissement formé d'une enveloppe cylindrique intérieure 25 étanche montée sur le cylindre porteplaque 2, et entraîné en rotation avec ce dernier.
L'enveloppe extérieure 25 est construite en nid d'abeille pour garder la rigidité du cylindre. Il délimite un espace annulaire 8 pourvu des conduits radiaux d'alimentation 9 et d'évacuation 10. Un élément métallique isolant 17 évite la pénétration du froid dans le cylindre porte-plaque 2 et aussi une meilleure répartition du refroidissement sur le pourtour du cylindre porte-plaque 2. Le fluide réfrigérant est un courant froid d'azote provenant d'une installation de stockage 12 cryogénique 11 comprenant un réservoir d'azote liquifié 12. L'emploi d'azote
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liquide permet une très large gamme de températures de - 120 C à +10oC.
En raison de la faible inertie thermique du cylindre porte-plaque 2, la descente en température et la mise en régime à basse température sont très rapides.
L'écart de température important entre la température d'ébullition de l'azote liquide à la pression atmosphérique et la température de consigne du cylindre porte-plaque 2 permet un réglage précis de la température.
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L'ensemble d'injection d'azote liquide se compose d'une buse de pulvérisation, d'une électrovanne cryogénique 13 type L'AIR LIQUIDE 'CEC (24V, 50Hz) dans laquelle a lieu une détente adiabatique de l'azote et d'un dispositif de raccordement assurant le transfert d'azote liquide depuis le réservoir de stockage 12. La quantité d'azote injectée est asservie à la température du cylindre porte-plaque 2. Le refroidissement du cylindre porte-plaque 2 en dessous de la température de rosée de l'air ambiant est obtenu par une vaporisation contrôlée d'azote liquide au niveau d'une turbine de circulation 14. La convection forcée du gaz froid obtenu par détente adiabatique de l'azote liquide, est assurée par la turbine de circulation 14 entraînée par un moteur de rotation 15 de 2.880 t/min.
Cette convection forcée permet d'obtenir une bonne homogénéité de la température.
Une seconde forme de réalisation d'une machine d'imprimerie rotative est illustrée dans les figures 3 et 4.
Le cylindre porte-plaque 2 est refroidi à l'aide d'un liquide de refroidissement. Dans ce but, il est muni d'un dispositif de refroidissement de cylindre tel que décrit dans le document EP-A-0022156 pour machine d'imprimerie offset formé d'une enveloppe cylindrique extérieure 25 et d'un corps intérieur fixe 26 formant une chemise concentrique de refroidissement délimitant un espace annulaire 8 dans lequel circule par un canal annulaire 28 d'un manchon 29, un fluide réfrigérant introduit par l'axe creux 6. La face intérieure du manteau 25 du cylindre porte-plaque 2 présente une hélice 22 de transport du liquide de refroidissement en direction axiale.
Derrière l'espace
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annulaire 7, on trouve dans le sens d'écoulement du fluide une chambre de tranquillisation 33 équipée d'aubes de guidage 34 amenant le liquide de refroidissement dans l'axe creux 46. Le liquide de refroidissement provient d'une installation cryogénique 11 comprenant un échangeur tubulaire 18 et une pompe de circulation 19. Le dispositif de refroidissement est utilisé pour abaisser la température du cylindre porte-plaque 2 en dessous du point de rosée.
Dans l'atelier d'imprimerie, l'air ambiant est de l'air humide constitué d'un mélange d'air et de vapeur d'eau. Pour une certaine température, l'air est saturé de vapeur d'eau et le moindre refroidissement ultérieur provoque une condensation d'une partie de la vapeur, soit sous forme de brouillard, soit sous forme de dépôt d'eau liquide sur les parois en contact avec le mélange.
L'invention vise en fait à tirer profit du phénomène de condensation d'une partie de la vapeur contenue dans l'air ambiant pour mouiller les plaques d'impression.
Le procédé selon l'invention consiste à refroidir le cylindre porte-plaque en dessous de la température de rosée. Par ce refroidissement à la température de rosée, il s'établit entre la paroi froide du cylindre porte-plaque une couche d'air limite saturée de vapeur d'eau. Un refroidissement ultérieur en dessous de la température de rosée produit sur la surface de contact une condensation de la vapeur contenue dans l'air ambiant. Il s'agit en fait du dépôt sur une surface extérieure d'un cylindre tournant à grande vitesse d'un fin brouillard constitué de micro-gouttelettes
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d'eau provenant de la condensation de vapeur d'eau.
Le maintien d'un degré d'humidité relative de l'air ambiant suffisant pour assurer une condensation ne pose généralement aucun problème dans un atelier d'imprimerie comprenant des imprimantes rotatives car celui-ci est souvent pourvu d'une installation de conditionnement comprenant nécessairement un appareil humidificateur et aussi, le plus souvent un appareil éliminateur d'eau en vue de réduire l'humidité relative provoquée par les dispositifs de mouillage des machines d'imprimerie connues.
Le réglage de la température du fluide réfrigérant peut être commandé par un appareil de mesure de la quantité d'eau condensée sur le cylindre porte-plaque, comme décrit par exemple dans le document EP-A- 0090181.
Le cylindre porte-plaque ainsi refroidi selon l'invention permet l'impression sur papier directement à partir du cylindre porte-plaque sans passer par l'intermédiaire d'un rouleau à surface élastique.
L'invention rend également superflu l'emploi de rouleaux toucheurs d'agents mouillants.
Exemple Considérons un local d'atelier d'imprimerie dans lequel les caractéristiques d'atmosphère sont :
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t1 = 21 C température y. = 0,60 humidité relative x. = 0,00964 kg d'eau/humidité absolue kg d'air sec j1 = 10,82 kcal/enthalpie calculée à kg d'air partir de O'C de l'air sec
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En refroidissant l'air à t2 = 10, o-c Y - 1 x2 = 0, 007 ? 6 kg d'eau/kg d'air sec j2 = 7, 0 kcal/kg d'air on condense une partie de la vapeur d'eau contenue dans l'air ambiant. L'air refroidi à la température t2 est saturé de vapeur d'eau.
La quantité d'eau initiale contenue dans l'air ambiant se répartit sous les deux phases suivantes : à l'état vapeur = 0,00756 kg eau à l'état liquide condensé = 0, 00964 - 0,0756 =
0,00208 kg d'eau Le temps de contact extrêmement court du cylindre porte-plaque avec l'air ambiant à chaque tour complet de rotation permet de doser la quantité optimale d'agent mouillant. Cette quantité est de l'ordre de quelques milligrammes d'eau, uniformément dispersés sur la surface de contact du cylindre porte-plaque.