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" Précédé et appareil d'application d'un composé de garniture au moyen d'un cylindre gravé "
La présente invention concerne un procédé et un appareil d'application d'un composé d'étanchéité ou. de garniture au. cours de la fabrication d'éléments de fermeture de récipients et analogues, et plus spécialement un procédé de formation de garnitures de l'extrémité d'un récipient sur une matière plané, qui peut servir à fabri- quer ensuite les extrémités étanches de récipients.
Les garnitures des extrémités des récipients ont été formées sur les extrémités de récipients par re- vêtement au. moyen d'une tuyère. Cette opération consiste à faire arriver par une tuyère sur le bord d'une extrémité ' du récipient un composé fluide de formation de la garni-
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ture, généralement en faisant tourner l'extrémité du ré- cipient si elle est ronde. Puis on fait sécher, fondre ou mûrir le composé. Ce procédé est compliqué mécanique- ment et ne convient guère lorsqu'il s'agit de garnir des extrémités de forme irrégulière, par exemple rectangulaire ou ovale.
Il a été proposé de fermer des garnitures de récipients par un procédé analogue à l'impression à l'é- cran de soie qui consiste à former les garnitures sur une matière plane et à y estamper ensuite les éléments de fermeture avec les garnitures. Mais le procédé normal d'impression à l'écran de soie est intermittent par lui- même, puisque la plaque métallique doit rester immobile pendant qu'on l'imprime. Les perfectionnements qui ont été proposés pour rendre continu le procédé d'impression à l'écran de soie sont généralement compliqués mécanique- ment et ne donnent généralement pas satisfaction. On a aussi constaté à la suite d'essais qu'il est difficile d'obtenir par ce procédé des garnitures d'épaisseur et de poids constants.
En bref, le procédé de l'invention consiste à appliquer par "impression" continue rotative une couche d'une composition fluide ou liquide de formation d'une garniture de la forme qu'on désire sur une plaque métal- lique puis à transformer la composition ainsi appliquée par imppession en garnitures de forme stable. Puis en découpe la plaque métallique ou on l'estampe pour former des extrémités de récipients, des fermetures à capsules, des capsules à patte, etc.. de la manière habituelle.
L'invention consiste en principe à effectuer "l'impression" au moyen d'une surface d'impression cylin- drique sur laquelle le dessin ou la forme de la garniture qu'on désire sont imprimés en taille douce. Le dessin se
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compose d'un grand nombre de petites cavités indépendan- tes, obtenues par perçage, gravure, attaque chimique ou procédés analogues. La ferme du contour des cavités et les propriétés de viscosité de la composition liquide de formation de la garniture sont des facteurs importants de détermination 1) de l'épaisseur de la pellicule qui con- vient, 2) du transfert convenable de la composition fluide sur la plaque métallique et 3) de la régularité du poids de la pellicule d'un dessin unique, et de la régularité relative des dessins, à une vitesse acceptable dans la pratique.
Pour les types envisagés des garnitures d'étan- chéité des récipients, il est généralement nécessaire d'obtenir des pellicules d'une épaisseur de l'ordre de 09025 à 1 mm, et on a constaté que le procédé de l'inven- tion permet de déposer des pellicules de cette épaisseur en une seule opération. L'invention convient particuliè- rement à la fabrication de garnitures d'une épaisseur de 0,05 à 0,25 mm, qui correspond à la majorité des applica- tions de fermeture des récipients. La largeur des diver- ses bandes des garnitures ordinaires de récipients est généralement comprise entre 2 et 8 mm. Le procédé de l'invention convient particulièrement à l'impression des garnitures qui comportent deux ou plusieurs bandes.
Il permet de poser des garnitures jumelées ou à bandes mul- tiples avec une précision difficile à réaliser par d'au- tres précédés.
La composition appliquée sur la plaque métalli- que par le procédé de l'invention a la forme de petites gouttes liquides séparées qui, suivant la viscosité de la composition, peuvent venir se confondre immédiatement ou qu'on peut faire venir se confondre ultérieurement, par
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exemple par chauffage, pour fermer une pellicule continue.
Il est évident que dans certaines applications il n'est pas nécessaire que les diverses gouttes viennent s'agglo- mérer. ;
On peut appliquer la composition fluide de for- mation de la garniture sur la molette d'impression pendant chaque tour de toute manière appropriée, par exemple en la faisant passer dans un bain, au moyen d'une raclette ou par aspersion. Un autre facteur important dont dépend le succès du procédé de l'invention consiste à éliminer mécaniquement l'excès de composé du fond de la surface d'impression. Cette opération s'effectue au moyen d'une lame de racloir'! rigide, généralement métallique, ou d'un bord monté dans une position angulaire par rapport à la surface d'impression et qui, quoique raclant l'excès de la composition du fond, ne l'expulse d'une manière appré- ciable des cavités du dessin en taille-douce.
La forme et la position des cavités exercent aussi une influence sur l'action de raclage. Les cavités adjacentes et de grandes dimensions doivent être indépendantes, c'est-à- dire ne pas communiquer entre elles, de façon à former un réseau qui supporte la lame de raclira et ne doivent pas être de trop grandes dimensions car le bord de la lame pénètre par flexion dans une cavité de trop grande dimen- sion et en expulse le composé.
Dans les conditions qui conviennent et avec un dessin approprié en taille-douce, un pourcentage de 15 à 90 volumes de la matière d'une cavité passe sur la. surface réceptrice et les cavités, une fois remplies de nouveau et raclées, mais avant de transférer la matière, contien- nent une proportion de 95 à 105 % de la composition. Les variations du poids sec d'un dessin quelconque ou entre
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les dessina sont normalement inférieures à + 5 % et en général à # 2 %. Cette précision est obtenue en déposant une quantité relativement grande de matière, généralement de plus de 1 mg par cm2 de la bande. (Poids sec de la pellicule).
Quoique l'invention convienne particulièrement à la fabrication de garnitures des extrémités de réci- pients, il est facile aux spécialistes de voir qu'elle peut s'appliquer utilement à tous les cas où. l'on désire former sur un support de réception de forme stable un dessin se répétant au moyen d'une dispersion, solution, masse fondue ou émulsion contenant un polymère fluide.
On peut donc fabriquer par le procédé de l'invention des éléments de fermeture à capsules, ainsi que des couvertu- res de boites de jonction de conducteurs électriques à garnitures préformées. On peut aussi fabriquer des pan- neaux en masonite décorés par un dessin relativement épais d'un élastomère et convenant à la fabrication de dessus de tables en verre.
On comprendra mieux l'invention d'après la des- cription détaillée et les exemples qui en sont donnés ci-après avec les dessins ci-joints à l'appui, sur les- quels : la figure 1 représente schématiquement un dispositif convenant à l'application du procédé d'im- pression de garniture de l'invention ; la figure 2 représente une portion de la plaque métallique imprimée sur laquelle sont disposées les garnitures ; la figure 3 est une vue en perspective du cylindre d'impression qui comporte en taille-douce le dessin d'uns extrémité d'un récipient 307 ;
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la figure 4 représente à plus grande échelle une portion du dessin spécial en taille-douce de l'extrémité du récipient 307 sur le cylindre de la fi- gure 3 ;
la figure 5 est une coupe à beaucoup plus grande échelle des différentes formes que peuvent avoir les cavités individuelles qui constituent le dessin en taille-douce, et la figure 6 représente schématiquement une installation convenant à l'application d'un procédé de formation par attaque chimique d'un dessin en taille- douce sur la molette d'impression.
Les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références sur toutes les figures.
Le support de réception du composé élastomère de formation de la garniture (fig.1) peut consister par exemple en une feuille 2 d'une plaque en étain de 40,8 kgs se déroulant d'une bobine débitrice 3. On peut choisir une feuille d'un poids quelconque à volonté et des matiè- res de dimensions ou formes stables autres que la plaque en étain ; par exemple on obtient des résultats satisfai- sants avec 1 ' aluminium, fer, acier et matières plastiques.
La feuille passe sur un cylindre d'impression 4 et au-des- sous d'un cylindre presseur 5 et reçoit le composé selon le dessin qu'on désire sur sa partie inférieure. La feuille passe autour du cylindre 4 puis un guide courbe 6 la di- rige horizontalement en faisant passer la face recouverte par la face supérieure du composé sur les rouleaux 7 d'une table. Puis elle reçoit le traitement additionnel qu'on désire.
Quoique sur la figure la feuille imprimée avance dans une position dans laquelle la face recouverte du
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composé est en haut, et qui est adopté de préférence, il n'est pas nécessaire qu'elle passe autour du cylindre et elle peut être imprimée sur sa face inférieure, tout en restant sensiblement à plat.
La vitesse d'impression peut atteindre ou dépas- ser 3 m linéaires par seconde. Le cylindre 4 peut être chauffé ou refroidi suivant la nature du composé. Par exemple, le cylindre peut être creux et on peut y faire circuler de l'eau ou autre liquide approprié chaud ou froid, ou chauffer le cylindre électriquement.
Le composé est appliqué sur le cylindre en le faisant passer dans un bain 8 disposé au-dessous de lui.
Puis l'excès de composé est enlevé approximativement pen- dant que le cylindre tourne par une lame de racloir' de dégrossissage 9. Ce racloir- est suivi d'une lame 10 de précision à arête vive qui sert à éliminer sensiblement du fond les dernières traces du composé. La face infé- rieure plane de la lame du racloir 10 est montée suivant un angle de 30 à 60 avec la tangente au point de contact.
Un-; dispositif mécanique connu, par exemple un cylindre pneumatique, fait de préférence osciller la lame.
Le composé déposé sur la feuille imprimée est encore fluide à l'endroit des rouleaux de table 7 et peut ou non s'agglomérer, puis ce composé est durci sous forme stable par tout procédé approprié, par exemple par mûris- sage chimique, séchage thermique et mûrissage, fusion par la chaleur ou irradiation. La feuille imprimée (fig. 1) est @@irie par la chaleur dans un four 12, puis passe dans une machine à estamper 13 dans laquelle chaque garniture est estampée sous la forme du dessin se répé- tant de la manière habituelle, de façon à former les ex- trémités des récitants. Les déchets perforés sortent au
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point 14 et lea extrémités des récipients au point 15.
La figure 2 représente l'aspect d'une feuille sur laquelle le composé a été appliqué et qui a été mûrie à la chaleur. Elle comporte un dessin se répétant de plusieurs garnitures 16 d'extrémités de récipients et dans le cas présent de garnitures en forme de poire pour extrémités de bottes à jambon 709 x 1011 (191 x 271 mm, dimensions extérieures, après double soudage).
La figure 3 représente la surface d'impression du cylindre 4. Il comporte plusieurs dessins 17 en tail- le-douce de garnitures d'extrémités de récipients pour une extrémité de récipient 307 (dimension de l'extrémité d'un récipient normalisé des Etats-Unis d'Amérique n 2, de diamètre extérieur de 90 mm après double soudage. Dans certains cas, le cylindre 4 peut ne comporter qu'un seul dessin par tour.
La figure 4 représente un arc de 45 des des- sins de l'extrémité d'un récipient 307 sous forme plus détaillée. Il se compose d'un grand nombre de petites cavités 18 du volume, forme et espacement qu'on désire.
Quoique l'ouverture des cavités représentées soit circu- laire, elle peut aussi être carrée, triangulaire, ovale, etc. D'une manière générale la profondeur des cavités du procédé de l'invention est beaucoup plus grande que celle des cavités ordinaires d'impression en rototgravure.
Cette profondeur est normalement de plus de 0,120 et or- dinairement de plus de 0,250 mm. De préférence il existe au moins deux rangées de cavités dans la largeur de la bande.
La figure 5 représente en coupe trois formes différentes de cavités. Celle de la figure 5a a la forme d'une cuvette peu profonde obtenue par forage au moyen
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d'un forêt ou d'une fraise à tête sphérique et est celle qu'on préfère. La figure 5b représente une cavité du même type plus profonde et la figure 5c celle qu'on obtient par attaque à l'acide. Les cavités obtenues par attaque à l'acide sont en général légèrement échancrées en dedans et par suite ont une forme bombée en coupe. Il convient dans certains cas d'enlever à la machine quelques cen- tièmes de millimètre à la surface du cylindre après atta- que à l'acide pour élargir l'orifice des cavités.
Le procédé de formation des cavités par attaque chimique à appliquer de préférence est décrit plus loin en détail.
On peut aussi former les cavités par attaque électrolyti- que et par faisceau électronique.
On a constaté à la suite d'essais que la frac- tion ou pourcentage du composé transféré par la cavité dépend principlaement de la forme de la cavité et de la viscosité du composé, mais très peu de la forme de la cavité. Une cavité peu*profonde transmet à la limite une fraction plus grande de la matière qu'elle contient qu'une cavité profonde. Mais il doit être bien entendu que pour deux cavités de même diamètre mais de profondeurs très différentes, la cavité la plus profonde transmet la plus grande quantité totale de composé, car elle en contient davantage, mais le pourcentage transmis est inférieur à celui qui est transmis par la cavité peu profonde.
En d'autres termes, pour une profondeur donnée des cavités, la quantité de composé déposé est une fonction linéaire du diamètre de la cavité, ou à peu près, si les volumes des cavités comparées contiennent le même pourcentage de composé, c'est-à-dire si les quantités remplies et raclées sont égales. Pour un diamètre donné des cavités, la quan- tité de matière déposée est une fonction du second degré
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de la profondeur et voisine d'une fonction parabolique.
Quoique la forme de l'ouverture des cavités n'ait pas une trop grande importance, on peut voir que la relation entre la surface occupée par l'ouverture de la cavité et son volume est importante au point de vue de l'efficacité du transfert du composé dans les pelli- cules lourdes qu'on désire. L'opération de raclage impose une limite aux dimensions et à l'espacement des cavités.
Si leur ouverture est trap grande, les lames du racloir entraînent le composé hors des cavités. L'intervalle entre les cavités est déterminé par le fait que les gouttes imprimées doivent être assez rapprochées pour s'agglomérer, tout en maintenant un réseau ou treillis, c'est-à-dire l'indépendance des cavités, suffisamment ré- sistant pour supporter la lame du racloir sans flexion ¯ni usure mécanique excessive.
En général le dessin en taille-douce comporte 18 à 75 cavités par centimètre carré et le rapport entre la surface occupée par l'ouverture d'une cavité et son volume est compris entre 5 : et 500 : et de préférence entre 20 : et 80 : 1cm-1 (volume mesuré sans te- nir compte de l'échancrure intérieure). La distance en- tre les bords des cavités ne dépasse pas de préférence 0,25 mm dans tous les sens pour que les gouttes s'agglo- mèrent et l'épaisseur du réseau antre les cavités ne doit pas être inférieure à 0,025 mm en aucun point.' De préfé- rence également la surface occupée par les ouvertures des cavités est comprise entre 40 et 80 % de la surface totale du dessin en taille-douce.
On a constaté qu'une cavité en forme de disque peu profonde (fig.5a) est la plus efficace et doit être choisie de préférence par exemple à une cavité de section
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carrée ou sphérique tronquée. Le rapport entre la pro- fondeur et le rayon de la cavité en forme de disque est compris de préférence entre 1 :3 et 1 : 8 et le rayon de la cavité est de préférence inférieur à 1 mm.
Ainsi qu'il a été dit, la viscosité du composé fluide de formation de la garniture est importante.
Quoique ses propriétés avantageuses puissent- varier dans une certaine mesure avec la vitesse d'impression, l'é- paisseur de la pellicule qu'on désire, l'angle de la lame du racloir, la température, etc., certaines des proprié- tés que le composé doit posséder pour qu'il se dépose avec succès peuvent être décrites d'une manière générale.
Il doit remplir les cavités sans former un ménisque trop saillant et à une vitesse compatible avec la vitesse de l'opération, ce qui veut dire en général que sa viscosité doit être relativement faible par rapport à celle des composés qui servent aux opérations de revêtement au pis- tolet. Il doit parfaitement mouiller la surface de la feuille à imprimer pour pouvoir se déposer. Sa cohésion interne doit être suffisante pour permettre la cavitation (voir Eirich "Eheology", tome 3, pages 145 à 187, "Académie Press", New York (1960)) et le transfert d'un pourcentage en volume appréciable de la cavité sur la surface de la feuille.
Sa teneur en solides, o'est-à- dire le rapport entre le poids sec et le poids mouillé de la pellicule, doit être relativement forte pour qu'on puisse obtenir des pellicules de poids approprié en une seule opération d'impression, et pour éviter dans le cas des polymères hétérogènes que la phase liquide soit expul- sée par compression. La teneur en solides des composés choisis doit être supérieure à 40 et de préférence à 70 % en poids.
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La caractéristique de l'effort tranchant en fonction de la viscosité du composé est peut-être sa propriété la plus importante. La consistance du composé peut être comprise entre celle d'un corps se dilatant légèrement et celle d'un liquide pseudo-plastique en passant par celle d'un corps newtonien, ce qui peut s'ex- primer sous forme plus précise en disant que son incli- naison PIRV ("Précision Interchemical Rotary Viscometer", voir "Precision Scientific Company Instruction Manual", CAT N 64.945, "W.B. Barish", publié le 14 Juin 1955 "Précision Scientific Co", 3737 W. Cortland Street, Chicago 47, Illinois) est comprise entre 0,70 et 1,05.
Le viscosimètre précité mesure l'effort tranchant d'un composé entre les limites d'une gamme d'efforts de cisail- lement. L'inclinaison PIRV représente la vitesse de va- riation logarithmique de l'effort tranchant en fonction de la vitesse de cisaillement, déterminée en portant sur une feuille de papier à double graduation logarithmique les valeurs de l'effort tranchant en dynes par cm2 en fonction des valeurs de la vitesse de cisaillement par seconde.
La propriété d'écoulement viscoélastique du composé est aussi une caractéristique avantageuse. On peut former une valve d'écoulement viscoélastique en in- trodusant la pointe d'un fil métallique d'un diamètre de 1, 016 mm dans une goutte du composé et en laretirant à une vitesse d'environ 50 cm par minute au moyen d'un ap- pareil d'essai "Instron". Quoiqu'on puisse le retirer à. d'autres vitesses, celle de '50 cm/min est particulièrement importante.
Pendant qu'on retire le fil de l'échantillon, on enregistre l'allongement viscoélastique par un appareil cinématographique et on relève la déformation correspon-
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dante dans l'enregistreur "Instrom". En faisant corres- pondre l'écoulement viscoélastique mesuré et la déforma- tion observée à l'aptitude du composé à former une impres- sion, on constate qu'une valeur de plus de 12 millimètres de déformation pour 200 milligrammes est celle qui convient le mieux.
Le composé doit mouiller la surface de la pla- que à imprimer, c'est-à-dire qu'une goutte de 3 à 6 mm de diamètre du composé sur la surface ne doit pas avoir tendance à se retirer. De préférence la goutte doit lé- gèrement s'élargir. On peut rendre la surface réceptrice plus facile à mouiller par un moyen approprié, par exem- ple en la recouvrant d'une couche mince de colle ou de vernis. La viscosité Brookfield (Modèle LVF5X broche n 4, 60 t/min, 27 C) est comprise entre 1500 et 250.000 et de préférence entre 1500 et 60.000 centipoises.
On obtient avec une cohésion interne mesurée en raclant une pellicule de 0,025 mm du composé sur une surface lisse de 6,45 cm2 d'un bloc métallique, mouillée de la manière décrite ci-dessus par le composé, comprimé entre une sur- face semblable, en en écartant les surfaces l'une de l'au- tre à une vitesse de 50 mm/min, des forces initiales com- prises entre 420 et:2100 g par en 2.
On obtient la cavi- tation avec des forces supérieures à environ 1050 g par en 2
EXEMPLE 1 - Forme de la cavité
Des essaie qui confirment les conclusions pré- citées au sujet de l'influence exercée par la forme et l'espacement des cavités et par la viscosité du composé sur le transfert du composé sont décrits brièvement ci- après :
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L'essai s'effectue avec une machine actionnée à la sain du modèle de l'établi, comportant une roue à imprimer en magnésium de 20,3 cm de diamètre.
On forme seize dessins en taille-douce dans la roue perpendiculai- rement à sa tangente au moyen de quatre dimensions de fraises sphériques de 1,59, 2,38, 3,17 et 3,97 mm de diamètre pénétrant à des profondeurs différentes de 0,254, 0,381, 0,508 et 0,635 mm. Chaque dessin se prolonge sur 72 d'arc d'une extrémité de récipient 307. La largeur de la bande est de 4 mm. L'intervalle circulaire entre les trous obtenus avec les plus petites fraises est de 2 et on a formé 3 rangées pour un total de 107 trous par arc, puis on fait augmenter régulièrement l'intervalle suivant l'arc à 4 pour la fraise la plus grande avec 2 rangées pour un total de 37 trous par arc.
Trois composés différents ont fait l'objet de cette série d'essais.
EMI14.1
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TABLEAU I
EMI15.1
<tb> Composé <SEP> A <SEP> B
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<tb> Type <SEP> Plastisol <SEP> de <SEP> chlo- <SEP> Néoprène <SEP> en <SEP> Néoprène
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<tb> rure <SEP> de <SEP> polyvinyle <SEP> solvant <SEP> aro- <SEP> peptisé <SEP> de
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<tb> matique <SEP> et <SEP> faible
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<tb> faible <SEP> charge <SEP> poids <SEP> molé-
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<tb> culaire*
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<tb> Propriétés <SEP> d'écoule- <SEP> cohésif, <SEP> pseudo- <SEP> pseudo-plas- <SEP> moyennement
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<tb> ment <SEP> plastique <SEP> tique <SEP> (cohé- <SEP> cohésif,
<tb>
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<tb>
<tb> sion <SEP> inter- <SEP> pseudo-
<tb>
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<tb> médiaire)
<SEP> plastique
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<tb>
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<tb> Ecoulement <SEP> visco-
<tb>
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<tb> élastique, <SEP> mm <SEP> 14, <SEP> 2 <SEP> 16, <SEP> 0 <SEP> 18, <SEP> 5 <SEP>
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<tb> Inclinaison <SEP> PIRV <SEP> 0,86 <SEP> 0,85 <SEP> 0,78
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<tb> Teneur <SEP> en <SEP> solides,
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<tb> poids <SEP> % <SEP> 100 <SEP> 82 <SEP> 100
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<tb> Viscosité <SEP> Brookfield
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<tb> (LVF5X)
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<tb> n <SEP> de <SEP> la <SEP> broche <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> - <SEP>
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<tb> température <SEP> C <SEP> 38 <SEP> 27 <SEP> 28
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<tb>
<tb> 6 <SEP> t/min,
<SEP> centipoises <SEP> 1500 <SEP> 25 <SEP> 000 <SEP> 66 <SEP> 000
<tb>
EMI15.2
60 t,/mincentipoises 3500 20 750 35 500 voir Brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2. 456.972 du
21 Décembre 1948.
Après avoir réglo la machine pour obtenir un transfert régulier, on imprime sur la face inférieure de bandes de 15,2 cm de largeur d'une plaque en étain de 40,8 kg à une vitesse de 25,4 cm par seconde. La roue
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tourne dans un bain du composé à essayer et l'excès du composé est raclé sur la roue avant qu'elle vienne en contact avec la bande dans la partie supérieure de sa périphérie. La bande vient en contact avec la roue en suivant un trajet presque linéaire au-dessous du rouleau d'impression en ne subissant qu'une très faible flexion.
On effectue une moyenne de 10 pesées sur chacun des 16 dessins pour obtenir le volume moyen du composé transféré par passe. Le pourcentage de transfert est compris entre 22 et 60 %, basé sur le poids de composé que doit contenir un dessin lorsqu'il est plein, et qu'on détermine par le calcul d'après le volume des cavités.
La plupart des résultats obtenus sont compris entre 30 et 45 % de composé transféré. Les résultats obtenus avec un dessin et un composé quelconque se reproduisent en moyenne d'un essai à l'autre # 2,0 % près ( en milligram- mes) sauf pour un essai où ce pourcentage est obtenu à # 5 % près. Le poids de la pellicule mouillée est compris entre 6,7 et 38,8 milligrammes pour 72 d'arc et en majo- rité entre 15 et 30 mg.
EXEMPLE 2 - Propriétés du composé
Ces essais ont été effectués avec une machine à Imprimer du type d'établi, actionnée au moteur, compor- tant une lame de racloir réglable à arête vive, et une plaque de zinc "enroulée" de diamètre extérieur de 20,3 cm destinée à imprimer le volume de pellicule (0,050 à 0,070 cm3 basé sur le poids sec) convenant à une extrémité de récipient 307. Le diamètre intérieur des bandes est de 87 mm et le diamètre extérieur de 96 mm.
On forme en taille-douce les dessins de quatre extrémités de récipients sur la plaque au moyen d'une fraise à bille
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ou sphérique. Le Tableau II donne d'autres détails.
TABLEAU II
EMI17.1
<tb> N <SEP> du <SEP> cercle <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diamètre <SEP> de <SEP> la <SEP> fraise, <SEP> mm <SEP> 1,59 <SEP> 1,59 <SEP> 1,98 <SEP> 3,18
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Profondeur, <SEP> mm <SEP> 0,305 <SEP> 0,381 <SEP> 0,381 <SEP> 0,381
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Espacement <SEP> des <SEP> points,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> degrés <SEP> (alter)* <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2,5 <SEP> 3
<tb>
<tb>
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<tb>
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<tb> Nombre <SEP> de <SEP> rangées <SEP> 4 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nombre <SEP> total <SEP> de <SEP> trous <SEP> 720 <SEP> 540 <SEP> 432 <SEP> 240
<tb>
d'axe en axe dans les rangées alternant entre elles.
On applique le composé sur le rouleau par un bain maintenu au-dessous. On racle l'excès de composé au moyen d'une lame inclinée à 30 et 60 par rapport à la tangente. Les vitesses de fonctionnement sont respec- tivement de 10,7 et 15,2 m linéaires par minute. On im- prime avec le composé des bandes de 15,2 cm de largeur de la plaque d'étain de 40,8 kgs en les amenant en con- tact avec la portion supérieure du rouleau d'impression au moyen d'un cylindre de pression qui les pousse de haut en bas contre le rouleau d'impression. On effectue dix pesées sur chacune des bandes annulaires imprimées pour chacune des inclinaisons de la lame du racloir et pour chaque composé.
On détermine les propriétés de plusieurs types différents de composés. Le Tableau III indique les pro- priétés physiques de cinq de ces composés à titre d'exem- ple. On constate d'après les divers types de composés choisis que la nature du composé ou ses éléments chimiques peuvent varier entre des limites étendues et qu'il est seulement important que les composas possèdent les proprié-
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tés de viscosité qui conviennent à l'impression.
TABLEAU III
EMI18.1
<tb> Composé <SEP> D <SEP> E <SEP> F <SEP> G <SEP> H
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Type <SEP> G-RS <SEP> modi- <SEP> latex <SEP> de <SEP> plastisol <SEP> néoprène <SEP> plastisol
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> fié <SEP> en <SEP> so- <SEP> caoutchouc <SEP> de <SEP> chloru- <SEP> de <SEP> faible <SEP> de <SEP> chlorure
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> lution <SEP> re <SEP> de <SEP> poly- <SEP> poids <SEP> mo- <SEP> de <SEP> poly-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> vinyle <SEP> 1 <SEP> oculaire <SEP> vinyle
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> thermodur-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> cie
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Inclinaison
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> PIRV <SEP> 0,77 <SEP> 0,82 <SEP> 0,83 <SEP> 0,87 <SEP> 1,
02
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Teneur <SEP> en
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> matières
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> solides <SEP> % <SEP> 75 <SEP> 50 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Viscosité
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Brookfield
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (LVF5X)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> centipoises)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> N <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> broche <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Température
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> C <SEP> 25, <SEP> 6 <SEP> 26,1 <SEP> 43,5 <SEP> 27 <SEP> 43,
5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> t/min <SEP> 10 <SEP> 000 <SEP> 4 <SEP> 500 <SEP> 14 <SEP> 000 <SEP> 45 <SEP> 000 <SEP> 3 <SEP> 500
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 60 <SEP> t/min <SEP> 4 <SEP> 750 <SEP> 1 <SEP> 400 <SEP> 6 <SEP> 600 <SEP> 31 <SEP> 000 <SEP> 1 <SEP> 500
<tb>
Le composé D consiste en une dispersion d'un ' terpolymère de butadiène-styrène-acrylonitrile dans'un solvant paraffinique et contient une forte proportion d'une charge d'argile.
Le composé E consiste en une dispersion d'un
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copolymère de butadiène et de styrène dans l'eau modifié principalement par une charge d'oxyde de zinc et par une proportion relativement forte de résines d'ester de gomme.
Le composé F consiste en une dispersion de chlorure de polyvinyle et d'un agent de ratification d'imidazoline modifiée par une proportion modérée d'un mélange de plastifiants primaires.
Le composé G consiste en un néoprène fortement peptisé mécaniquement et chimiquement et modifié princi- palement par des charges inorganiques et des plastifiants d'hydrocarbures mélangés.
Le composé H consiste en 55 % d'une résine de chlorure de polyvinyle en dispersion, en mélange avec 35 % de phtalate de di-2-éthylhexyle, 6,5 % de bioxyde de titane, 0,25 % de noir de carbone activé et 2,5 % de pa- raffine raffinée. On prépare la composition en fondant d'abord la paraffine dans une proportion d'un tiers envi- ron du plastifiant à 66 C, puis en mélangeant les autres éléments à une température d'environ 50 C et en refroidis- sant le mélange immédiatement après. Le poids spécifique de ce composé est de 1,27. On l'a spécialement préparé pour servir avec une plaque d'étain recouverte d'une cou- che de vernis vinylique. On peut fondre une pellicule de ce composé de 2, 5 mm d'épaisseur en une minute à 195 C.
On a obtenu des couches imprimées satisfaisantes avec les composés D à H quoique les poids de la pellicule soient différents en raison des caractéristiques des com- posés et des variations de la vitesse et de la position angulaire de la lame du racloir. Le compose E a tendance à sécher et à former des dépôts dans les cavités. On peut remédier à cet inconvénient en humidifiant l'atmosphère
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d'une manière appropriée. Le poids imprimé par le cercle n 3 des dessins en taille-douce est inférieur au poids prévu, quoique l'impression ait été régulière. On a cons- taté par la photographie que le cercle avait été usiné incorrectement.
Ces résultats, ainsi que ceux d'autres essais, indiquent qu'on n'obtient pas d'impression satisfaisante avec des matièrea extrêmement plastiques ou extrêmement dilatables. La viscosité la plus avantageuse est comprise entre celle d'un corps se dilatant légèrement et celle d'un liquide pseudo-plastique en passant par celle d'un corps newtonien. Il est difficile d'effectuer une impres- sion avec un composé dont l'inclinaison PIRV n'est pas comprise entre 0,70 et 1,05. Si cette valeur est plus faible, la forte plasticité du composé l'empêche de rem- plir les cavités et de s'agglomérer. Si elle est plus forte, le composé en se dilatant empêche la lame du ra- cloir de racler le fond et donne lieu aussi à un faible pourcentage de transfert.
La vitesse étant constante, la forme des cavi- tés et la viscosité du composé étant satisfaisantes, la proportion de la matière transportée du dessin en taille- douce sur la plaque métallique peut atteindre 80 % en faisant diminuer l'angle de la lame du racloir. Il paraît être avantageux dans certains cas de choisir la forme de la lame ou de l'incliner de façon à établir une pression hydraulique au-dessous et en avant de la lama, de façon à faire revenir une faible proportion du composé dans-la cavité au-dessous de la lame, en formant éventuellement un faible ménisque ou en remplissant la cavité avec un certain excès du composé.
A ce propos, il peut être avan- tageux dans une certaine mesure d'incliner les cavités par
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rapport à la tangente, c'est-à-dire qu'alors que dans le rouleau de cet exemple, elles sont fraisées perpendicu- lairement à la tangente, elles peuvent être fraisées sui- vant un angle de 0 à 45 avec la perpendiculaire.
On a constaté également qu'avec les composés les plus plastiques contenant un solvant il convient de diminuer la pression exercée par le cylindre d'impression pour éviter d'expulser la phase liquide par la compres- sion et obtenir une impression plus nette.
En général, la quantité de composé transféré est moindre lorsque la vitesse est plus grande. Mais il n'en est pas de même avec les composés de forte viscosité intrinsèque.
Le Tableau IY ci-dessous indique les résultats obtenus avec le composé D à titre d'exemple. ; TABLEAU IV
Résultats obtenus avec le composé D (75 % en poids de solides - 15,2 a/minute)
EMI21.1
<tb> N <SEP> du <SEP> cercle <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Poids <SEP> sec <SEP> théorique <SEP> contenu
<tb>
<tb>
<tb> dans <SEP> les <SEP> cavités, <SEP> mg <SEP> 127 <SEP> 142 <SEP> 146* <SEP> 137
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pourcentage <SEP> de <SEP> transfert
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> angle <SEP> de <SEP> la <SEP> lame <SEP> 30 <SEP> 66 <SEP> 82,5 <SEP> 43 <SEP> 79,5
<tb>
<tb>
<tb> angle <SEP> de <SEP> la <SEP> lame <SEP> 60 <SEP> 50 <SEP> 71 <SEP> 26 <SEP> 43,5
<tb>
valeur imprécise - cavités mal fraisées, à remarquer la régularité des résultats des essais.
Le Tableau V indique plus nettement l'influence exercée par l'angle de la lame du racloir sur le pourcen- tage du transfert du composé.
<Desc/Clms Page number 22>
TABLEAU V Pourcentage du transfert en fonction de l'angle de la lame 15, 2 m/minute
EMI22.1
<tb> Composé <SEP> Pourcentage <SEP> du <SEP> transfert
<tb> angle <SEP> de <SEP> 30 <SEP> angle <SEP> de <SEP> 60
<tb>
<tb> A <SEP> 60 <SEP> 48
<tb> D <SEP> 82,5 <SEP> 71
<tb> E <SEP> 53 <SEP> 41
<tb> F <SEP> 59 <SEP> 51
<tb> G <SEP> 62,5 <SEP> 51
<tb>
EXEMPLE 3 Préparation du dessin en taille-douce par attaque chimique.
On prépare six dessins en taille-douce pour extrémités de récipients 307 sur un cylindre en acier de 20,3 cm de diamètre recouvert d'une feuille de cuivre de 0,508 mm. On en grave deux à l'acide et on en usine qua- tre de la manière décrite ci-dessus, sauf que l'usinage s'effectue avec le gabarit de la manière décrite pour les dessins gravés à l'acide. Les dessins gravés forment des doubles de deux des dessins usinés.
Le Tableau VI donne les indications correspon- dant aux dessins.
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TABLEAU VI
EMI23.1
<tb> N <SEP> du <SEP> cercle <SEP> 1-M* <SEP> 2-M <SEP> 3-M <SEP> 4-M <SEP> 3-E** <SEP> 4-E
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diamètre <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> fraise, <SEP> mm <SEP> 1,19 <SEP> 1,59 <SEP> 1,98 <SEP> 1,98 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diamètre <SEP> des <SEP> ca-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> vités, <SEP> mm <SEP> (est.) <SEP> 1,03 <SEP> 1,27 <SEP> 1,52 <SEP> 1,58 <SEP> 1,52 <SEP> 1,58
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Profondeur <SEP> des <SEP> 0,381- <SEP> 0,355- <SEP> 0,381- <SEP> 0,381- <SEP> 0,381- <SEP> 0,381-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> cavités, <SEP> mm <SEP> 0,405 <SEP> 0,381 <SEP> 0,405 <SEP> 0,405 <SEP> 0,405 <SEP> 0,405.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Intervalle <SEP> des <SEP> ca-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> vités, <SEP> degrés
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (ait.) <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2,5 <SEP> 2,5 <SEP> 2,5 <SEP> 2,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nombre <SEP> de <SEP> rangées <SEP> 4 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nombre <SEP> total <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> trous <SEP> 720 <SEP> 540 <SEP> 432 <SEP> 576 <SEP> 432 <SEP> 576
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diamètre <SEP> du <SEP> cer-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> cle, <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Intérieur <SEP> 87 <SEP> 87 <SEP> 87 <SEP> 83 <SEP> 87 <SEP> 83
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Extérieur <SEP> 96 <SEP> 96 <SEP> 96 <SEP> 96 <SEP> 96 <SEP> 96
<tb>
* - par usinage - --par attaque chimique.
On prépare un gabarit en laiton 20 (fig.6) en fraisant les cavités du dessin à une cote inférieure d'en- viron 0,381 mm. Cette diminution du diamètre de la cavité permet à l'attaque horizontale de se produire pendant l'attaque verticale et qui est considérable par rapport à l'attaque modérée qui sert à préparer les clichés @ d'héliogravure. On peut choisir n'importe quelle matière de forme stable, telle que les matières plastiques ou l'aluminium pour servir d'ébauche du gabarit.
Chaque gabarit en laiton sert de négatif photo-
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graphique pour préparer un film positif en photographiant l'image du gabarit à travers un écran à fine trame (150 lignes) sur une pellicule 22 du type CRONAR, de dimensions stables. On superpose l'écran au gabarit pour réduire l'attaque en dépouille pendant la gravure. On obtient avec l'écran une image positive 22 des points du gabarit se composant d'un dessin régulier de points très fins.
On développe le positif de la manière habituelle.
On traite le cylindre 24 recouvert de cuivre par un filtre de réserve photosensible "Kodak Photo Resist" (Eastman-Kodak Company, Catalog C, 1959) et on y transporte l'image positive au moyen d'un arc électrique à oharbon à travers le positif. En développant l'image de la manière habituelle, les zones "noires" du positif, c'est-à-dire de l'écran, deviennent les zones "blanches" du cylindre à attaquer. Puis on attaque les images pro- gressivement de la manière habituelle par une solution de perchlorate de fer jusqu'à ce qu'on obtienne la profondeur qu'on désire. On fait arriver la solution de perchlorate de fer en pluie sur le cylindre pendant qu'il tourne.
La solution se rassemble dans un bac 25 et une pompe 26 la recycle dans la tuyère 27.
On voit que par les deux procédés d'usinage et d'attaque par lesquels on prépare la roue d'impression, on obtient sur la surface de la roue un dessin en taille- douce qui se compose d'un très grand nombre de fines ca- vités indépendantes dont le réseau continu qui les entoure est formé par la surface initiale de la roue, c'est-à- dire que le réseau du dessin est au même niveau que la surface qui l'entoure, ou surface de fond de la roue, et sert à supporter la lame du racloir.
Les dimensions des cavités de la forme préférée de réalisation, qui a pour
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but de fabriquer des extrémités de récipients, sont sen- siblement identiques et aucune variation n'est prévue en ce qui concerne l'espacement des cavités dans le dessin, ni la profondeur, le volume ou la largeur des ouvertures des cavités, en contribuant ainsi à donner la certitude qu'on obtient des pellicules de poids constant. Bien entendu, il peut être avantageux dans d'autres applica- tions que cec poids varient dans une certaine mesure.
Le procédé de préparation par attaque chimique peut aussi servir à préparer des clichés perforés minces, plans ou courbes, convenant aux procédés d'impression au moyen d'un composé et analogues aux procédés d'impression à l'écran de soie. Dans ces conditions, les trous tra- versent la plaque métallique et le composé est refoulé à travers les trous par l'envers au moyen d'un racloir sur le cliché à imprimer.
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"Preceded and apparatus for applying a filling compound by means of an engraved cylinder"
The present invention relates to a method and apparatus for applying a sealing compound or. of garnish. during the manufacture of container closures and the like, and more especially a method of forming seals on the end of a container on a planed material, which can then be used to fabricate the sealed ends of containers.
The end linings of the containers were formed on the ends of the containers by coating. by means of a nozzle. This operation consists in causing a fluid gasket-forming compound to arrive via a nozzle on the edge of one end of the container.
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ture, usually by rotating the end of the container if it is round. The compound is then dried, melted or matured. This process is mechanically complicated and is hardly suitable when it comes to lining ends of irregular shape, for example rectangular or oval.
It has been proposed to close container linings by a process analogous to silk screen printing which consists of forming the linings on a flat material and then stamping the closure elements therewith with the linings. But the normal silk screen printing process is intermittent by itself, since the metal plate must remain stationary while it is being printed. The improvements which have been proposed to make the silk screen printing process continuous are generally mechanically complicated and generally unsatisfactory. It has also been observed, as a result of tests, that it is difficult to obtain, by this process, linings of constant thickness and weight.
Briefly, the process of the invention consists of applying by continuous rotary "printing" a layer of a fluid or liquid packing composition of the desired shape onto a metal plate and then converting the liner. composition thus applied by imppession in form-stable fillings. The metal plate is then cut or stamped therefrom to form container ends, capsule closures, tab caps, etc. in the usual manner.
In principle, the invention is to effect "printing" by means of a cylindrical printing surface on which the design or shape of the filling desired is intaglio printed. The drawing is
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composed of a large number of small independent cavities obtained by drilling, etching, etching or the like. The firmness of the contour of the cavities and the viscosity properties of the liquid packing composition are important factors in determining 1) the appropriate film thickness, 2) the proper transfer of the fluid composition to the surface. the metal plate and 3) the evenness of the film weight of a single design, and the relative evenness of the designs, at a practically acceptable speed.
For the contemplated types of container seals, it is generally necessary to obtain films with a thickness of the order of 09025 to 1 mm, and it has been found that the process of the invention allows films of this thickness to be deposited in a single operation. The invention is particularly suitable for the manufacture of linings having a thickness of 0.05 to 0.25 mm, which corresponds to the majority of container closing applications. The width of the various bands of ordinary container linings is generally between 2 and 8 mm. The method of the invention is particularly suitable for printing linings which have two or more bands.
It makes it possible to lay twin or multiple strip gaskets with a precision difficult to achieve by other precedents.
The composition applied to the metal plate by the process of the invention has the form of small separate liquid drops which, depending on the viscosity of the composition, may merge immediately or which may subsequently merge, for example.
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for example by heating, to close a continuous film.
It is obvious that in certain applications it is not necessary for the various drops to come together. ;
The fluid filling composition can be applied to the printing wheel during each revolution in any suitable manner, for example by passing it through a bath, by means of a squeegee or by spraying. Another important factor on which the success of the process of the invention depends is to mechanically remove excess compound from the bottom of the printing surface. This is done by means of a scraper blade! rigid, usually metallic, or of an edge mounted in an angular position relative to the printing surface and which, although scraping off excess composition from the background, does not expel it appreciably from the cavities intaglio drawing.
The shape and position of the cavities also exert an influence on the scraping action. The adjacent cavities of large dimensions must be independent, that is to say not communicate with each other, so as to form a network which supports the scraper blade and must not be too large because the edge of the blade flexes into an oversized cavity and expels compound.
Under suitable conditions and with proper intaglio design, 15 to 90 volume percent of the material from a cavity passes over the. receiving surface and cavities, when refilled and scraped, but before transferring the material, contain 95-105% of the composition. Variations in the dry weight of any design or between
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draws are normally less than + 5% and generally less than # 2%. This precision is achieved by depositing a relatively large amount of material, generally more than 1 mg per cm 2 of the strip. (Dry weight of the film).
While the invention is particularly suited to the manufacture of end packings for containers, it is readily apparent to those skilled in the art that it can be usefully applied in all cases. it is desired to form a repeating pattern on a form-stable receiving support by means of a dispersion, solution, melt or emulsion containing a fluid polymer.
It is therefore possible to manufacture, by the method of the invention, closure elements with capsules, as well as covers for electrical conductor junction boxes with preformed gaskets. Masonite panels can also be made decorated with a relatively thick design of an elastomer and suitable for making glass table tops.
The invention will be better understood from the detailed description and the examples which are given hereinafter with the accompanying drawings, in which: FIG. 1 diagrammatically represents a device suitable for the invention. application of the lining printing process of the invention; FIG. 2 shows a portion of the printed metal plate on which the linings are placed; FIG. 3 is a perspective view of the impression cylinder which comprises in intaglio the drawing of one end of a container 307;
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Figure 4 shows on a larger scale a portion of the special intaglio drawing of the end of the container 307 on the cylinder of Figure 3;
Figure 5 is a section on a much larger scale of the different shapes that the individual cavities which make up the intaglio design may have, and Figure 6 shows schematically an installation suitable for the application of an etching method chemical of an intaglio design on the printing wheel.
The same elements are designated by the same references in all the figures.
The support for receiving the elastomeric compound forming the lining (fig. 1) may consist for example of a sheet 2 of a 40.8 kg tin plate unwinding from a supply reel 3. A sheet can be chosen. of any weight at will and materials of stable dimensions or shapes other than the tin plate; for example satisfactory results are obtained with aluminum, iron, steel and plastics.
The sheet passes over an impression cylinder 4 and under a pressure cylinder 5 and receives the compound according to the desired pattern on its lower part. The sheet passes around the cylinder 4 then a curved guide 6 directs it horizontally by passing the face covered by the upper face of the compound over the rollers 7 of a table. Then she receives the additional treatment that she wants.
Although in the figure the printed sheet advances to a position in which the face covered with the
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compound is at the top, and which is preferably adopted, need not pass around the cylinder, and it can be printed on its underside, while remaining substantially flat.
The printing speed can reach or exceed 3 linear meters per second. The cylinder 4 can be heated or cooled depending on the nature of the compound. For example, the cylinder may be hollow and water or other suitable hot or cold liquid or other suitable liquid may be circulated therein, or the cylinder may be electrically heated.
The compound is applied to the cylinder by passing it through a bath 8 placed below it.
The excess compound is then removed approximately as the cylinder rotates by a roughing scraper blade 9. This scraper is followed by a sharp-edged precision blade 10 which serves to substantially remove the last of the bottom. traces of the compound. The planar underside of the scraper blade 10 is mounted at an angle of 30 to 60 to the tangent at the point of contact.
A-; known mechanical device, for example a pneumatic cylinder, preferably oscillates the blade.
The compound deposited on the printed sheet is still fluid at the location of the table rollers 7 and may or may not agglomerate, then this compound is cured in stable form by any suitable process, for example by chemical ripening, thermal drying. and ripening, heat melting or irradiation. The printed sheet (Fig. 1) is heat-sealed in an oven 12, then passes through a stamping machine 13 in which each insert is stamped in the form of the pattern repeating in the usual manner, in a manner. to form the ends of the reciters. Perforated waste comes out at
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point 14 and the ends of the receptacles in point 15.
Figure 2 shows the appearance of a sheet to which the compound has been applied and which has been heat cured. It comprises a repeating pattern of several trims 16 of container ends and in the present case of pear-shaped trims for ends of ham bundles 709 x 1011 (191 x 271 mm, external dimensions, after double welding).
Figure 3 shows the printing surface of cylinder 4. It has several tailor-made drawings 17 of container end linings for one container end 307 (end dimension of a standard container from States United States of America No. 2, outside diameter 90 mm after double welding In some cases, cylinder 4 may have only one design per revolution.
Figure 4 shows an arc of 45 of the drawings of the end of a container 307 in more detail. It consists of a large number of small cavities 18 of the desired volume, shape and spacing.
Although the opening of the cavities shown is circular, it can also be square, triangular, oval, etc. In general, the depth of the cavities of the process of the invention is much greater than that of ordinary rototravure printing cavities.
This depth is normally more than 0.120 and usually more than 0.250 mm. Preferably there are at least two rows of cavities across the width of the strip.
FIG. 5 shows in section three different shapes of cavities. That of Figure 5a has the shape of a shallow bowl obtained by drilling using
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of a forest or a spherical head cutter and is the preferred one. FIG. 5b represents a cavity of the same type which is deeper and FIG. 5c that obtained by acid etching. The cavities obtained by acid etching are generally slightly indented on the inside and therefore have a domed shape in section. In certain cases, it is necessary to machine a few hundredths of a millimeter from the surface of the cylinder after attack with the acid in order to enlarge the orifice of the cavities.
The method of forming the cavities by etching preferably to be applied is described later in detail.
The cavities can also be formed by electrolytic etching and by electron beam.
It has been found as a result of tests that the fraction or percentage of the compound transferred through the cavity depends mainly on the shape of the cavity and the viscosity of the compound, but very little on the shape of the cavity. A shallow * cavity ultimately conveys a larger fraction of the material it contains than a deep cavity. But it must be understood that for two cavities of the same diameter but very different depths, the deepest cavity transmits the greatest total amount of compound, because it contains more of it, but the percentage transmitted is lower than that transmitted. through the shallow cavity.
In other words, for a given depth of the cavities, the amount of compound deposited is a linear function of the diameter of the cavity, or roughly, if the volumes of the cavities compared contain the same percentage of compound, that is - that is, if the quantities filled and scraped are equal. For a given diameter of the cavities, the quantity of material deposited is a function of the second degree.
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of depth and close to a parabolic function.
Although the shape of the cavity opening is not too important, it can be seen that the relationship between the area occupied by the cavity opening and its volume is important from the point of view of transfer efficiency. of the compound in the heavy films desired. The scraping operation places a limit on the dimensions and spacing of the cavities.
If they have a large opening, the squeegee blades pull the compound out of the cavities. The interval between the cavities is determined by the fact that the printed drops must be close enough to agglomerate, while maintaining a network or lattice, that is to say the independence of the cavities, sufficiently resistant to support the squeegee blade without bending or excessive mechanical wear.
In general, the intaglio design has 18 to 75 cavities per square centimeter and the ratio between the area occupied by the opening of a cavity and its volume is between 5: and 500: and preferably between 20: and 80 : 1cm-1 (volume measured without taking into account the interior cutout). The distance between the edges of the cavities does not preferably exceed 0.25 mm in all directions so that the drops agglomerate and the thickness of the network between the cavities should not be less than 0.025 mm in any way. point.' Also preferably the area occupied by the openings of the cavities is between 40 and 80% of the total area of the intaglio design.
It has been found that a shallow disc-shaped cavity (fig. 5a) is the most effective and should be chosen preferably for example a cavity of section
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square or spherical truncated. The ratio of the depth to the radius of the disc-shaped cavity is preferably between 1: 3 and 1: 8 and the radius of the cavity is preferably less than 1 mm.
As has been said, the viscosity of the fluid packing-forming compound is important.
Although its advantageous properties may vary to some extent with printing speed, film thickness desired, squeegee blade angle, temperature, etc., some of the properties. The characteristics which the compound must possess in order for it to be deposited successfully can be described in general terms.
It must fill the cavities without forming an excessively protruding meniscus and at a speed compatible with the speed of the operation, which means in general that its viscosity must be relatively low compared to that of the compounds which are used for the coating operations in the coating. pistol. It must perfectly wet the surface of the sheet to be printed in order to be able to settle. Its internal cohesion must be sufficient to allow cavitation (see Eirich "Eheology", volume 3, pages 145 to 187, "Academy Press", New York (1960)) and the transfer of an appreciable percentage by volume of the cavity onto. the surface of the leaf.
Its solids content, that is, the ratio of dry weight to wet weight of the film, must be relatively high so that films of the appropriate weight can be obtained in one printing operation, and to avoid, in the case of heterogeneous polymers, the liquid phase being expelled by compression. The solids content of the selected compounds should be greater than 40 and preferably 70% by weight.
<Desc / Clms Page number 12>
Perhaps its most important property is the characteristic of the shear force as a function of the viscosity of the compound. The consistency of the compound can range from that of a slightly expanding body to that of a pseudo-plastic liquid through that of a Newtonian body, which can be expressed in a more precise form by saying that its PIRV tilt ("Precision Interchemical Rotary Viscometer", see "Precision Scientific Company Instruction Manual", CAT N 64.945, "WB Barish", published June 14, 1955 "Precision Scientific Co", 3737 W. Cortland Street, Chicago 47 , Illinois) is between 0.70 and 1.05.
The above-mentioned viscometer measures the shear force of a compound between the limits of a range of shear forces. The inclination PIRV represents the speed of logarithmic variation of the shearing force as a function of the shear rate, determined by plotting on a sheet of paper with double logarithmic graduation the values of the shearing force in dynes per cm2 as a function of values of the shear rate per second.
The viscoelastic flow property of the compound is also an advantageous characteristic. A viscoelastic flow valve can be formed by inserting the tip of a wire 1.016 mm in diameter into a drop of the compound and pulling it out at a rate of about 50 cm per minute using an "Instron" test apparatus. Although we can withdraw it at. other speeds, that of '50 cm / min is particularly important.
While removing the wire from the sample, the viscoelastic elongation is recorded by a cinematographic apparatus and the corresponding deformation is noted.
<Desc / Clms Page number 13>
dante in the "Instrom" recorder. By matching the measured viscoelastic flow and the observed strain to the ability of the compound to form an impression, it is found that a value greater than 12 millimeters of strain per 200 milligrams is the correct one. better.
The compound should wet the surface of the plate to be printed, ie a 3 to 6 mm diameter drop of the compound on the surface should not tend to withdraw. Preferably the drop should widen slightly. The receiving surface can be made easier to wet by suitable means, for example by covering it with a thin layer of glue or varnish. The Brookfield viscosity (Model LVF5X spindle # 4, 60 rpm, 27 C) is between 1500 and 250,000 and preferably between 1500 and 60,000 centipoise.
This is obtained with internal cohesion measured by scraping a 0.025 mm film of the compound on a smooth 6.45 cm2 surface of a metal block, wetted as described above by the compound, compressed between a similar surface. , by moving the surfaces away from each other at a speed of 50 mm / min, initial forces between 420 and: 2100 g by 2.
Cavitation is obtained with forces greater than about 1050 g per in 2
EXAMPLE 1 - Shape of the cavity
Tests which confirm the above conclusions about the influence exerted by the shape and spacing of the cavities and by the viscosity of the compound on the transfer of the compound are briefly described below:
<Desc / Clms Page number 14>
The test is carried out with a machine operated at the sound of the bench model, comprising a magnesium printing wheel 20.3 cm in diameter.
Sixteen intaglio designs are formed in the wheel perpendicular to its tangent by means of four dimensions of spherical milling cutters of 1.59, 2.38, 3.17 and 3.97 mm in diameter penetrating to depths different from 0.254, 0.381, 0.508 and 0.635 mm. Each design extends 72 of an arc from one end of container 307. The width of the strip is 4 mm. The circular interval between the holes obtained with the smallest cutters is 2 and we have formed 3 rows for a total of 107 holes per arc, then the interval following the arc is increased regularly to 4 for the most large with 2 rows for a total of 37 holes per arch.
Three different compounds were the subject of this series of tests.
EMI14.1
<Desc / Clms Page number 15>
TABLE I
EMI15.1
<tb> Compound <SEP> A <SEP> B
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Type <SEP> Plastisol <SEP> of <SEP> chlo- <SEP> Neoprene <SEP> in <SEP> Neoprene
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> polyvinyl <SEP> ride <SEP> solvent <SEP> aro- <SEP> peptized <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> matic <SEP> and <SEP> weak
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> low <SEP> load <SEP> weight <SEP> mol-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> cular *
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Flow <SEP> properties <SEP> cohesive, <SEP> pseudo- <SEP> pseudo-plas- <SEP> moderately
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ment <SEP> plastic <SEP> tick <SEP> (cohesive <SEP> cohesive,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> sion <SEP> inter- <SEP> pseudo-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> mediary)
<SEP> plastic
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Flow <SEP> visco-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> elastic, <SEP> mm <SEP> 14, <SEP> 2 <SEP> 16, <SEP> 0 <SEP> 18, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Tilt <SEP> PIRV <SEP> 0.86 <SEP> 0.85 <SEP> 0.78
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Content <SEP> in <SEP> solids,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> weight <SEP>% <SEP> 100 <SEP> 82 <SEP> 100
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Viscosity <SEP> Brookfield
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (LVF5X)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> n <SEP> of <SEP> the <SEP> pin <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> - <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> temperature <SEP> C <SEP> 38 <SEP> 27 <SEP> 28
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> t / min,
<SEP> centipoise <SEP> 1500 <SEP> 25 <SEP> 000 <SEP> 66 <SEP> 000
<tb>
EMI15.2
60 t / mincentipoise 3500 20 750 35 500 see United States Patent No. 2,456,972 of
December 21, 1948.
After adjusting the machine to obtain a smooth transfer, 15.2 cm wide strips of a 40.8 kg tin plate were printed on the underside at a speed of 25.4 cm per second. Wheel
<Desc / Clms Page number 16>
rotates in a bath of the compound to be tested and the excess of the compound is scraped off the wheel before it comes into contact with the strip at the top of its periphery. The web comes into contact with the wheel following an almost linear path below the printing roller with very little bending.
An average of 10 weighings is carried out on each of the 16 patterns to obtain the average volume of compound transferred per pass. The transfer percentage is between 22 and 60%, based on the weight of compound that a design must contain when it is full, and which is determined by calculation from the volume of the cavities.
Most of the results obtained are between 30 and 45% of transferred compound. The results obtained with a pattern and any compound reproduced on average from one test to the next # 2.0% (in milligrams) except for one test where this percentage is obtained to the nearest # 5%. The weight of the wet film is between 6.7 and 38.8 milligrams per 72 of arc and mostly between 15 and 30 mg.
EXAMPLE 2 - Properties of the compound
These tests were carried out with a bench-type, motor-operated printing machine having an adjustable, sharp-edged scraper blade, and a "rolled" zinc plate with an outer diameter of 20.3 cm intended for print the film volume (0.050 to 0.070 cc based on dry weight) suitable for one end of container 307. The inner diameter of the strips is 87mm and the outer diameter is 96mm.
The designs of four container ends are formed in intaglio on the plate using a ball mill.
<Desc / Clms Page number 17>
or spherical. Table II gives further details.
TABLE II
EMI17.1
<tb> N <SEP> of <SEP> circle <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diameter <SEP> of <SEP> the <SEP> cutter, <SEP> mm <SEP> 1.59 <SEP> 1.59 <SEP> 1.98 <SEP> 3.18
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Depth, <SEP> mm <SEP> 0.305 <SEP> 0.381 <SEP> 0.381 <SEP> 0.381
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> spacing of the <SEP> points,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> degrees <SEP> (alter) * <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2.5 <SEP> 3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Number <SEP> of <SEP> rows <SEP> 4 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Total number <SEP> <SEP> of <SEP> holes <SEP> 720 <SEP> 540 <SEP> 432 <SEP> 240
<tb>
from axis to axis in the rows alternating between them.
The compound is applied to the roll by a bath maintained below. The excess compound is scraped off by means of a blade inclined at 30 and 60 with respect to the tangent. The operating speeds are 10.7 and 15.2 linear m per minute respectively. 15.2 cm wide strips of the 40.8 kg tin plate were printed with the compound by bringing them into contact with the upper portion of the printing roller by means of a pressure cylinder. pressure that pushes them up and down against the print roller. Ten weighings are performed on each of the printed annular bands for each of the inclinations of the squeegee blade and for each compound.
The properties of several different types of compounds are determined. Table III shows the physical properties of five of these compounds by way of example. It can be seen from the various types of compounds chosen that the nature of the compound or its chemical elements can vary within wide limits and that it is only important that the compounds possess the properties.
<Desc / Clms Page number 18>
viscosity tees suitable for printing.
TABLE III
EMI18.1
<tb> Compound <SEP> D <SEP> E <SEP> F <SEP> G <SEP> H
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Type <SEP> G-RS <SEP> modi- <SEP> latex <SEP> of <SEP> plastisol <SEP> neoprene <SEP> plastisol
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> fied <SEP> in <SEP> so- <SEP> rubber <SEP> of <SEP> chloru- <SEP> of <SEP> low <SEP> of <SEP> chloride
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> lution <SEP> re <SEP> of <SEP> poly- <SEP> weight <SEP> mo- <SEP> of <SEP> poly-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> vinyl <SEP> 1 <SEP> eyepiece <SEP> vinyl
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> thermoset-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> cie
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Tilt
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> PIRV <SEP> 0.77 <SEP> 0.82 <SEP> 0.83 <SEP> 0.87 <SEP> 1,
02
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Content <SEP> in
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> materials
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> solids <SEP>% <SEP> 75 <SEP> 50 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Viscosity
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Brookfield
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (LVF5X)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> centipoise)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> N <SEP> of <SEP> the
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> pin <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Temperature
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> C <SEP> 25, <SEP> 6 <SEP> 26.1 <SEP> 43.5 <SEP> 27 <SEP> 43,
5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> t / min <SEP> 10 <SEP> 000 <SEP> 4 <SEP> 500 <SEP> 14 <SEP> 000 <SEP> 45 <SEP> 000 <SEP> 3 <SEP> 500
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 60 <SEP> t / min <SEP> 4 <SEP> 750 <SEP> 1 <SEP> 400 <SEP> 6 <SEP> 600 <SEP> 31 <SEP> 000 <SEP> 1 <SEP> 500
<tb>
Compound D consists of a dispersion of a butadiene-styrene-acrylonitrile terpolymer in a paraffinic solvent and contains a high proportion of a clay filler.
Compound E consists of a dispersion of a
<Desc / Clms Page number 19>
copolymer of butadiene and styrene in water modified primarily by a zinc oxide filler and a relatively high proportion of gum ester resins.
Compound F consists of a dispersion of polyvinyl chloride and an imidazoline ratifying agent modified by a moderate proportion of a mixture of primary plasticizers.
Compound G consists of a neoprene strongly peptized mechanically and chemically and modified mainly by inorganic fillers and mixed hydrocarbon plasticizers.
Compound H consists of 55% of a dispersed polyvinyl chloride resin mixed with 35% of di-2-ethylhexyl phthalate, 6.5% of titanium dioxide, 0.25% of activated carbon black and 2.5% refined paraffin. The composition is prepared by first melting the paraffin in about a third of the plasticizer at 66 ° C, then mixing the other elements at a temperature of about 50 ° C and cooling the mixture immediately thereafter. . The specific gravity of this compound is 1.27. It was specially prepared for serving with a tin plate covered with a layer of vinyl varnish. A film of this compound 2.5 mm thick can be melted in one minute at 195 ° C.
Satisfactory printed layers have been obtained with compounds D through H although the film weights are different due to the characteristics of the compounds and the variations in the speed and angular position of the squeegee blade. Compound E tends to dry out and form deposits in cavities. This drawback can be remedied by humidifying the atmosphere.
<Desc / Clms Page number 20>
in an appropriate manner. The weight printed by circle 3 of the intaglio designs is less than the expected weight, although the printing was regular. The photograph showed that the circle had been machined incorrectly.
These results, as well as those of other tests, indicate that a satisfactory impression is not obtained with extremely plastic or extremely expandable materials. The most advantageous viscosity is between that of a slightly expanding body and that of a pseudo-plastic liquid through that of a Newtonian body. It is difficult to print with a compound whose PIRV inclination is not between 0.70 and 1.05. If this value is lower, the high plasticity of the compound prevents it from filling the cavities and from agglomerating. If it is stronger, the expanding compound prevents the scraper blade from scraping the bottom and also results in a low percentage transfer.
The speed being constant, the shape of the cavities and the viscosity of the compound being satisfactory, the proportion of the material transported of the intaglio design on the metal plate can reach 80% by decreasing the angle of the scraper blade. . It appears to be advantageous in certain cases to choose the shape of the blade or to incline it so as to establish a hydraulic pressure below and in front of the lama, so as to bring back a small proportion of the compound in-the cavity. below the blade, possibly forming a weak meniscus or filling the cavity with some excess of the compound.
In this connection, it may be advantageous to some extent to incline the cavities by
<Desc / Clms Page number 21>
relative to the tangent, that is, while in the roller of this example they are milled perpendicular to the tangent, they can be milled at an angle of 0 to 45 with the perpendicular.
It has also been found that with the more plastic compounds containing a solvent it is advisable to reduce the pressure exerted by the impression cylinder in order to avoid expelling the liquid phase by compression and to obtain a clearer impression.
In general, the amount of compound transferred is less when the speed is higher. But it is not the same with compounds of high intrinsic viscosity.
Table IY below indicates the results obtained with compound D by way of example. ; TABLE IV
Results obtained with compound D (75% by weight of solids - 15.2 a / minute)
EMI21.1
<tb> N <SEP> of <SEP> circle <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Weight <SEP> sec <SEP> theoretical <SEP> content
<tb>
<tb>
<tb> in <SEP> the <SEP> cavities, <SEP> mg <SEP> 127 <SEP> 142 <SEP> 146 * <SEP> 137
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Percentage <SEP> of <SEP> transfer
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> angle <SEP> of <SEP> the <SEP> blade <SEP> 30 <SEP> 66 <SEP> 82.5 <SEP> 43 <SEP> 79.5
<tb>
<tb>
<tb> angle <SEP> of <SEP> the <SEP> blade <SEP> 60 <SEP> 50 <SEP> 71 <SEP> 26 <SEP> 43.5
<tb>
imprecise value - cavities poorly milled, note the regularity of test results.
Table V more clearly indicates the influence exerted by the angle of the squeegee blade on the percentage of compound transfer.
<Desc / Clms Page number 22>
TABLE V Percentage of transfer as a function of the angle of the blade 15.2 m / minute
EMI22.1
<tb> Compound <SEP> Percentage <SEP> of the <SEP> transfer
<tb> angle <SEP> of <SEP> 30 <SEP> angle <SEP> of <SEP> 60
<tb>
<tb> A <SEP> 60 <SEP> 48
<tb> D <SEP> 82.5 <SEP> 71
<tb> E <SEP> 53 <SEP> 41
<tb> F <SEP> 59 <SEP> 51
<tb> G <SEP> 62.5 <SEP> 51
<tb>
EXAMPLE 3 Preparation of the intaglio design by chemical attack.
Six intaglio designs for container ends 307 were prepared on an 8 inch diameter steel cylinder covered with 0.508 mm copper foil. Two are acid etched and four are milled as described above, except that the machining is performed with the jig as described for the acid etched drawings. The engraved designs are duplicates of two of the machined designs.
Table VI gives the indications corresponding to the drawings.
<Desc / Clms Page number 23>
TABLE VI
EMI23.1
<tb> N <SEP> of <SEP> circle <SEP> 1-M * <SEP> 2-M <SEP> 3-M <SEP> 4-M <SEP> 3-E ** <SEP> 4- E
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diameter <SEP> of <SEP> the
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> cutter, <SEP> mm <SEP> 1.19 <SEP> 1.59 <SEP> 1.98 <SEP> 1.98 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diameter <SEP> of the <SEP> ca-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> speed, <SEP> mm <SEP> (est.) <SEP> 1.03 <SEP> 1.27 <SEP> 1.52 <SEP> 1.58 <SEP> 1.52 <SEP> 1 , 58
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Depth <SEP> of <SEP> 0.381- <SEP> 0.355- <SEP> 0.381- <SEP> 0.381- <SEP> 0.381- <SEP> 0.381-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> cavities, <SEP> mm <SEP> 0.405 <SEP> 0.381 <SEP> 0.405 <SEP> 0.405 <SEP> 0.405 <SEP> 0.405.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Interval <SEP> of <SEP> ca-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> void, <SEP> degrees
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (ait.) <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2.5 <SEP> 2.5 <SEP> 2.5 <SEP> 2.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Number <SEP> of <SEP> rows <SEP> 4 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Total <SEP> number <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> holes <SEP> 720 <SEP> 540 <SEP> 432 <SEP> 576 <SEP> 432 <SEP> 576
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diameter <SEP> of the <SEP> cer-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> key, <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Interior <SEP> 87 <SEP> 87 <SEP> 87 <SEP> 83 <SEP> 87 <SEP> 83
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Exterior <SEP> 96 <SEP> 96 <SEP> 96 <SEP> 96 <SEP> 96 <SEP> 96
<tb>
* - by machining - - by chemical attack.
A brass template 20 (fig. 6) is prepared by milling the cavities in the drawing to a lower dimension of about 0.381 mm. This decrease in the diameter of the cavity allows the horizontal etching to occur during the vertical etching and which is considerable compared to the moderate etching which is used to prepare the gravure printing plates. Any form-stable material, such as plastics or aluminum, can be chosen to serve as a blank for the template.
Each brass stencil serves as a photo negative
<Desc / Clms Page number 24>
graphic to prepare a positive film by photographing the image of the template through a fine screen screen (150 lines) on a film 22 of the CRONAR type, of stable dimensions. The screen is superimposed on the template to reduce flanking attack during engraving. A positive image 22 of the template points is obtained with the screen, consisting of a regular pattern of very fine points.
We develop the positive in the usual way.
The copper-coated cylinder 24 is treated with a "Kodak Photo Resist" photosensitive resist filter (Eastman-Kodak Company, Catalog C, 1959) and the positive image is transported therein by means of a charcoal electric arc through the filter. positive. By developing the image in the usual way, the "black" areas of the positive, that is to say of the screen, become the "white" areas of the cylinder to be etched. Then the images are gradually etched in the usual way with an iron perchlorate solution until the desired depth is obtained. The iron perchlorate solution is sprayed onto the cylinder as it rotates.
The solution collects in a tank 25 and a pump 26 recycles it into the nozzle 27.
It can be seen that by the two machining and etching processes by which the printing wheel is prepared, an intaglio design is obtained on the surface of the wheel which consists of a very large number of fine ca - independent vities of which the continuous network which surrounds them is formed by the initial surface of the wheel, that is to say that the network of the drawing is at the same level as the surface which surrounds it, or bottom surface of the wheel, and serves to support the squeegee blade.
The dimensions of the cavities of the preferred embodiment, which has for
<Desc / Clms Page number 25>
object of making the ends of containers, are substantially identical and no variation is intended with respect to the spacing of the cavities in the design, nor the depth, volume or width of the openings of the cavities, thus contributing to give the certainty that we obtain films of constant weight. Of course, it may be advantageous in other applications that these weights vary to some extent.
The preparation process by etching can also be used to prepare thin, planar or curved perforated plates, suitable for compound printing processes and the like in silk screen printing processes. Under these conditions, the holes pass through the metal plate and the compound is forced through the holes from the back by means of a scraper on the cliché to be printed.