Machine pour la fabrication de clichés d'imprimerie Cette invention a pour objet une machine pour la fabrication de clichés d'imprimerie, comprenant une section de fonte, une section d'usinage et une section de refroidissement.
Elle est destinée à fonc tionner de manière entièrement automatique qui fond un nombre désiré quelconque de clichés de façon continue à partir d'une seule matrice, les amène à et à travers une station à dresser et à équarrir les clichés et une station à refroidir et enfin au transpor teur de décharge, toutes ces opérations s'effectuant sans intervention manuelle de l'opérateur. On con naît actuellement des machines pour la fonte de cli chés stéréotypes dans lesquelles les clichés, sont fon dus, usinés et refroidis.
De telles machines nécessi tent cependant des interventions manuelles pour effectuer l'ouverture et la fermeture du moule et pour amener le cliché à la section d'usinage.
La machine faisant l'objet de l'invention est caractérisée en ce que les trois sections de fonte, d'usinage et de refroidissement sont alignées selon un axe incliné sur le plan horizontal, en ce que des rouleaux de support sont alignés les uns avec les autres parallèlement audit axe d'alignement et desti nés à supporter et guider les clichés au cours de leur déplacement par gravité à travers les sections succes sives, en ce que ladite section de fonte comprend un noyau cylindrique rotatif susceptible d'être déplacé axialement,
et une boîte de coulée semi-cylindrique susceptible d'un mouvement de va-et-vient dans une direction perpendiculaire audit axe d'alignement pour se mettre en ,position de coulée et s'écarter du noyau, une cavité de moulage étant formée par les surfaces opposées adjacentes du noyau et de la boîte de cou lée dont l'axe longitudinal est parallèle audit axe d'alignement. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine objet de l'in vention.
La fig. 1 en est une vue en élévation latérale. La fig. 2 en est une coupe verticale partielle, à plus grande échelle.
La fig. 3 en est une autre coupe verticale par tielle, à l'échelle de la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe, à plus grande échelle, selon 4-4 de la fig. 2.
La fig. 5 est une coupe, à plus grande échelle, selon 5-5 de la fig. 2.
La fig. 6 est une coupe, à plus grande échelle, d'un mécanisme représenté à la fig. 3.
La machine représentée comprend (fig. 1) une section de fonte 1 des clichés, une station intermé diaire 2 entre la section de fonte 1 et un ,poste d'inspection 3, une section d'usinage 4 et une section de refroidissement 5. Les sections d'usinage et de refroidissement sont semblables à celles des machines connues et ne seront pas décrites en détail.
La partie de la machine pour la fonte des clichés et pour l'inspection, montrée en détail aux fig. 2 à 6, comprend un noyau cylindrique 6 susceptible de tourner et dont l'axe est parallèle à l'axe de la voûte d'usinage mais au-dessous. de cet axe, de sorte que lorsqu'un cliché est soulevé du noyau, ses bords sont alignés avec des rouleaux 7 sur lesquels le cliché est supporté au cours de son passage à travers le poste d'inspection et de son arrivée dans la section d'usinage.
Le noyau cylindrique 6 est creux et son intérieur est relié à travers des paliers creux à un dispositif de circulation d'eau de refroidissement qui ne sera pas décrit en détail.
Une boîte de coulée 8 est constituée par une coquille semi-cylindrique creuse dont la face concave forme un siège pour une matrice et comprend des dispositifs de maintien de la matrice de construction usuelle, non représentés. La boîte de coulée 8 présente une chambre à vide 9 et des compartiments pour l'eau de refroidissement, de la manière connue. La boîte de coulée 8 est dis posée au-dessous du noyau cylindrique 6 et est mon tée de façon à pouvoir être rapprochée et éloignée de ce noyau.
Après que le cliché a été coulé, la boîte de coulée est abaissée, pour ouvrir le moule, par un mécanisme qui sera décrit par la suite. Le noyau est alors entraîné automatiquement de faon à effectuer des mouvements de rotation alternatifs de 1800 de sens opposés, par un moteur hydraulique dont le fonctionnement est commandé par une minu terie automatique non représentée.
La demi-rotation du noyau est suivie d'une période pendant laquelle le noyau est au repos et la boîte de coulée est remontée, ce qui a pour effet de soulever le cliché coulé au-dessus du noyau et de fermer le moule pour qu'il puisse recevoir à nouveau du métal pour couler un nouveau cliché. Le métal fondu provenant d'un creuset est déchargé dans le moule à travers des. buses 20 d'une plaque de fermeture d'un collecteur de décharge 21 (fig. 2).
Le collecteur de décharge pour le métal fondu est de forme semi-circulaire et est supporté à pro- ximité de l'extrémité inférieure du noyau cylindrique.
La partie du collecteur 21 en contact avec le noyau adjacent consiste en une plaque 22 formée avec une nervure 23 faisant saillie axialement et dans laquelle les buses de décharge 20 sont formées par perçage de trous à travers la nervure communiquant avec l'intérieur du collecteur. Ces buses sont disposées tout au long de la nervure à intervalles serrés, de sorte que le métal fondu est déchargé dans le moule à un débit suffisant pour que le moule se remplisse rapidement avant que le métal ait le temps de se solidifier.
Le collecteur est supporté en position fixe et le bord supérieur de la nervure 23 est ajusté avec précision contre la surface adjacente du noyau. La face inférieure de la nervure 23 est également usinée avec précision pour s'ajuster sur une surface com plémentaire formée sur le bord adjacent de la boîte de coulée, de façon que lorsque la boîte est placée et maintenue en position de fermeture ;
par pression, il se forme un joint étanche au métal sur les deux faces de la nervure, empêchant ainsi toute fuite de métal fondu. Il y a lieu de remarquer ici que le fini des surfaces de contact peut être tel que l'étanchéité des joints empêche toute perte de métal sous la pression appliquée à la charge de métal fondu sans que ces joints soient étanches à l'air et que l'air s'échappera du moule au fur et à mesure que le moule se rem- plit, sans engendrer de contre-pression notable.
La boîte de coulée 8 est reliée par un tuyau fixe 24 à une pompe à métal liquide, non représen tée, le fonctionnement de la pompe étant commandé en synchronisme avec la fermeture du moule, de façon que du métal fondu soit déchargé sous pres sion dans le collecteur 21 à travers le tuyau 24 et que le métal soit maintenu sous pression durant une période suffisante pour que le métal dans la cavité de coulée puisse se solidifier. A la fin de cet inter valle de temps, le mouvement du piston de la pompe à métal est inversé, ce qui crée une succion à l'extré mité du tuyau éloignée du collecteur et provoque le retrait du métal liquide du tuyau et son retour dans le creuset.
La plaque 22 formant la face du collec teur est refroidie par contact avec le noyau et la boîte de coulée, de sorte que le métal remplissant les ,perçages de la plaque se solidifie. Avant que le noyau cylindrique 6 soit entraîné en rotation, il est déplacé axialement d'une distance suffisante par rap port au collecteur 21 pour que les doigts de métal qui font saillie à l'extrémité du cliché soient retirés de la plaque 22.
L'extrémité du moule opposée au collecteur 21 est fermée par un organe 25 à bride semi-circulaire monté sur le moyeu du noyau cylin drique et mobile axialement par rapport à ce dernier. Avant que le noyau soit entraîné en rotation, l'or gane 25 est éloigné du cliché fondu, comme il sera décrit par la suite, de sorte que le cliché est complè tement dégagé et se déplace avec le noyau en rota tion lorsque ce dernier effectue sa demi-rotation.
Comme le montre la fig. 2, le noyau 6 est fixé à l'extrémité d'un manchon 10 monté de façon à pouvoir tourner et se déplacer axialement sur un arbre fixe 11. Le noyau est rainuré afin de former les nervures habituelles sur la face concave du cliché fondu. Des rainures additionnelles 12 sont aussi pra tiquées dans la face extérieure du noyau, lesdites rainures étant biseautées afin qu'une fois le métal solidifié, le cliché soit maintenu en contact avec le noyau lorsque ce dernier tourne de 1800, comme décrit ci-dessus.
Le manchon 10 est entraîné pour effectuer une rotation de 180 et retour au moyen d'une roue dentée 13 clavetée sur le manchon 10 et engrenant avec un secteur 14 auquel on imprime un mouvement d'oscillation d'amplitude suffisante pour que le noyau effectue une oscillation de<B>180%</B> au moyen d'un bras de manivelle 15 fixé à l'extrémité de l'arbre 16 d'un moteur hydraulique 17 auquel du fluide sous pression est fourni à partir d'une source non représentée par l'intermédiaire d'un mécanisme automatique à minuterie.
Le moteur 17 est un mo teur du type à palette et le fluide hydraulique est fourni d'abord d'un côté de la palette et ensuite de l'autre pour produire les mouvements désirés du noyau et pour maintenir le noyau en position fixe pendant l'opération de coulée. Comme il a été expli qué ci-dessus, ce soulèvement du cliché est effectué par la série de rouleaux 7 disposés le long des bords supérieurs de la boîte de coulée 8 semi-cylindrique. Lorsque la boîte de coulée est fermée, ces rouleaux soulèvent le cliché précédemment coulé du côté supérieur du noyau cylindrique, comme le montre bien la fig. 4.
A la fin du mouvement vers le haut de la boîte de coulée, le moule est complètement fermé et la boîte est en ,position par rapport à la face inférieure du noyau pour recevoir la charge de métal liquide afin de couler un nouveau cliché.
Comme le montrent les fig. 2 et 4, la boîte de coulée est montée de manière à pouvoir se déplacer dans une direction faisant un angle avec le plan vertical, c'est-à-dire dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre du noyau cylindrique. La boîte de coulée 8 semi-cylindrique est portée par un bâti mobile 26 qui coulisse dans un bâti fixe 27. Le bâti 26 porte un coulisseau 28 fixé à un bras 29 s'éten dant vers le bas à partir du bâti et destiné à empê cher un mouvement de basculement du bâti mobile. Un contrepoids 100 est relié au coulisseau 28 pour équilibrer le bâti et la boîte de coulée.
Le bâti 26 est soulevé et abaissé au moyen de bielles 30 reliées au bâti 26, comme le montre la fig. 4. Les extrémités inférieures des bielles 30 sont montées sur les manetons de manivelle d'un vilebre quin 31 auquel un moteur hydraulique 32 communi que un mouvement d'oscillation périodique de 1800 afin de soulever et d'abaisser la boîte de coulée en synchronisme avec la rotation du noyau.
Le mécanisme commandant le mouvement de va-et-vient du noyau cylindrique 6 et de l'organe 25 est montré aux fig. 2 et 5. La roue dentée 13, au moyen de laquelle le noyau cylindrique est entraî né en rotation, porte un anneau 33 auquel est relié un balancier 34 dont l'extrémité inférieure est reliée à une biellette 35 portée par un arbre à manivelle auquel un moteur hydraulique 36 imprime un mou vement d'oscillation en synchronisme avec le fonc tionnement du moteur hydraulique 32, de façon que le balancier 34 effectue une oscillation pour chaque oscillation du noyau cylindrique.
Le balancier 34 porte également (fig. 5) deux bras 37 s'étendant vers le haut et reliés par des biellettes 37' à l'organe 25 disposé à l'extrémité extérieure du noyau cylindrique. Les bras 37 sont sensiblement plus longs. que les bras correspondants du balancier 34, de sorte que l'or gane 25 est déplacé plus rapidement et sur une dis tance plus grande que le noyau cylindrique lui- même. Il s'ensuit que le noyau et le cliché coulé sont éloignés du collecteur 21 et que l'organe 25 est éloi gné simultanément de l'autre extrémité du cliché coulé.
Comme le montre la fig. 4, les bords supérieurs de la boîte de coulée 8 s'étendent, lorsque la boîte est en position supérieure, au-dessus du plan médian du noyau cylindrique 6, et deux rails 38 fixés aux bords supérieurs die la boîte de coulée portent les rouleaux 7 qui viennent en engagement avec les bords inférieurs du cliché coulé pour soulever le cli ché du noyau cylindrique lorsque la boîte à noyau est soulevée.
Les rails 38 peuvent être rapprochés et éloignés l'un de l'autre afin que lors du mouve ment descendant de la boîte de coulée, les rouleaux évitent les bords supérieurs du cliché qui vient d'être coulé. Après que le noyau cylindrique a effectué une rotation de 180 , les rails 38 portant les rou leaux sont rapprochés l'un de l'autre afin d'amener les rouleaux sous les bords du cliché quia mainte nant été retourné par la demi-rotation du noyau.
Le mécanisme pour rapprocher et écarter les rails 38 comprend des, bras 70 sur lesquels sont montés les rails 38 et qui sont montés rotativement sur des arbres 71 portés par la boîte 8. Des galets 72 sont montés sur les extrémités libres des bras 71 et sont adaptés pour venir en engagement avec des organes 39 reliés au bâti 27 par des biellettes 73 et 74.
On voit que lorsque la boîte 8 descend, les galets 72 viennent en engagement avec les organes 39 afin de faire tourner le bras 70 sur les arbres 71 et d'écarter ainsi les rouleaux 7 l'un de l'autre. Lorsque la boîte 8 est soulevée, les organes 39 sont égale ment soulevés et, en même temps, ils se déplacent vers l'extérieur en s'écartant de la ligne médiane de la machine pour permettre aux rouleaux 7 de se déplacer l'un vers l'autre.
Lorsque la boîte atteint la limite de son mouvement vers le haut, et que le cliché a été soulevé du noyau 6, les organes 39 retombent sous l'action de la gravité dans les posi tions montrées à la fig. 4.
Le mécanisme pour la manutention du cliché coulé pour l'inspection comprend un cadre 41 (fig. 3) monté de façon à pouvoir osciller sur un arbre 42 supporté par des paliers fixes dans une position parallèle à l'axe de l'arbre du noyau rotatif et au- dessus de cet axe.
Le cadre 41 porte, de chaque côté, des rouleaux 43 dont les surfaces supérieures sont alignées avec les rouleaux de support du cliché de la boîte de coulée lorsque celle-ci est dans sa position supérieure et également avec des rouléaux de support du cliché 44 qui supportent le cliché au cours de son déplacement vers la section d'usinage (voir fig. 1).
Le mécanisme pour provoquer l'oscilla tion du cadre 41 comprend un arbre 45 (fig. 6) à manivelle commandée manuellement portant un pignon conique 46 engrenant avec un pignon coni que 47 porté par un arbre 48 relié à sa partie supé rieure par engrènement avec des pignons coniques portés par l'arbre 42 (fig. 3 et 6).
Le cliché, s'il est défectueux, peut être éjecté du cadre 41 en actionnant l'arbre à manivelle 45. Le mécanisme pour effectuer cette éjection est montré à la fig. 6 et comprend deux bras éjecteurs 62 fixés à un arbre 63 relié à l'arbre 42 par un engrenage 64 dont l'une des roues dentées a une liaison à mouve ment à vide avec son arbre, de sorte que l'arbre ne tournera que lorsque l'arbre à manivelle 45 à com mande manuelle est tourné au-delà du point requis pour l'inspection du cliché.
Entre le poste d'ïnspection 3 et la section de fonte 1 se trouve la station intermédiaire 2 à laquelle un cliché peut être arrêté dans le cas où l'inspection d'un cliché et son acceptation ou son refus prendrait plus longtemps que l'intervalle de temps permis par le système de minuterie automatique.
Le mécanisme d'arrêt de cette station comprend un doigt 56 (fig. 2) porté par un organe basculant 57 pivotant en 58 et que fait périodiquement basculer un piston plon- geur porté par un petit cylindre hydraulique 59, lorsqu'on désire arrêter les clichés à la station inter médiaire.
Un mécanisme d'arrêt semblable pourvu d'un doigt 60 (fig. 3) est disposé au poste d'inspection 3 pour arrêter le mouvement des clichés vers la sec tion d'usinage. Au cours, de la suite normale des opérations, les, clichés ne seront pas, arrêtés à la section intermédiaire et le cliché nouvellement fondu, aussitôt qu'il aura été soulevé au-dessus d'un arrêt fixe 61 (fig. 2), se déplacera par son propre poids sur les rouleaux 7 et 43 (fig. 2 et 3) jusqu'à ce que son bord antérieur vienne engager l'arrêt 60.
Lors que le cliché nouvellement fondu est soulevé au- dessus de l'arrêt 61, l'arrêt 60 est basculé par son piston plongeur pour libérer le cliché inspecté et retourne à la position d'arrêt avant que le cliché nouvellement fondu n'atteigne l'arrêt.
Si cependant, l'inspection d'un cliché particulier requiert plus de temps que l'intervalle permis par le cycle de temps déterminé, l'arrêt à la station intermédiaire peut être mis en position pour arrêter un cliché nouvellement fondu et le maintenir à la position intermédiaire jusqu'à ce que l'inspection soit terminée et que le cliché ait été libéré pour se déplacer vers la section d'usinage ou pour être déchargé dans le creuset.
A cet effet, des boutons de commande actionnés ma nuellement, non représentés, sont prévus pour effec tuer la commande des arrêts 56 et 60.
Le fonctionnement de la machine dans son ensemble va maintenant être décrit. Les moteurs qui commandent les mouvements des différentes parties sont contrôlés pour fonctionner dans l'ordre voulu par un dispositif à minuterie qui peut être réglé pour provoquer le fonctionnement des diverses parties dans l'ordre désiré et à des intervalles de temps déterminés. De tels dispositifs à minuterie se trou vent sur le marché et ne sont pas décrits ici. Le dispositif utilisé comprend un compteur qui peut être réglé de façon à répéter le cycle des opérations requises pour fondre un cliché automatiquement un nombre quelconque de fois.
De tels compteurs sont pourvus de moyens ,pour changer, au cours du fonc tionnement, le réglage de la machine commandée par le dispositif et le mécanisme de changement du réglage est relié à l'éjecteur de clichés défectueux de façon qu'il ajoute un cycle au réglage primitif pour chaque éjection. Il s'ensuit que la machine, une fois réglée, fondra et finira automatiquement le nombre de clichés prévus par le réglage initial.
Le dispositif de contrôle est réglé pour arrêter le cycle lorsque la boîte de coulée se trouve dans sa position la plus basse et que le métal fondu a été renvoyé au creuset. Dans cette position, l'opérateur peut facilement enlever le noyau de la boîte de cou lée et y introduire un nouveau noyau, de sorte que la machine peut être rapidement mise en marche pour fondre automatiquement le nombre de clichés désiré à partir du second noyau.
Le fonctionnement de la machine est déclenché par un bouton de mise en marche et, selon l'usage, le circuit du bouton de mise en marche est agencé die façon qu'il ne puisse pas être fermé à moins que la pompe de circulation d'eau, la pompe à vide et les éléments de chauffage pour le collecteur de métal liquide ne soient prêts pour l'opération de coulée.
Lorsque le circuit comprenant le bouton de mise en marche est fermé, ceci provoque l'alimentation du moteur 32 qui fait monter la boîte de coulée, formant ainsi la cavité de moulage. La pompe à métal liquide fonctionne alors pour forcer du métal liquide à s'écouler par le tuyau 24 et le collecteur 21 dans la cavité de moulage, l'air contenu dans la cavité s'échappant par les évents décrits ci-dessus.
Après que le métal s'est solidifié, la boîte de cou lée est abaissée, se séparant ainsi du cliché nouvel lement coulé, le cliché étant maintenu appliqué con tre le noyau par le collecteur 21 et par l'organe 25 ainsi que par le métal du cliché qui s'étend dans les rainures biseautées 12. Le moteur 36 est alors ali menté afin qu'il déplace l'anneau 33 longitudinale ment, de manière à déplacer le noyau vers la droite, comme montré en fig. 2, ce qui dégage le cliché du collecteur.
Au cours de ce mouvement, l'organe 25 est également déplacé vers la droite au moyen des bras 37 et des biellettes 37' et cela plus rapidement que le noyau afin de dégager le cliché à son extré mité opposée au collecteur.
Le moteur hydraulique 17 est alors alimenté pour qu'il fasse effectuer une demi-rotation au noyau afin de renverser le cliché et en même temps d'amener l'autre face du moule du noyau en face de la boîte de coulée de manière que lorsque la boite de coulée est remontée, la cavité de moulage soit prête à recevoir le métal liquide pour la coulée du deuxième cliché.
Lorsque la boîte de coulée remonte, les rouleaux 7 engagent les bords du cliché nouvellement coulé et soulèvent ce cliché du noyau. Lorsque le cliché est soulevé, du métal des nervures formées dans les rai nures biseautées 12 est arraché. Les rainures 12 sont de forme et de dimensions telles que les nervures qui se forment dans ces rainures maintiennent le cliché sur le noyau pendant la rotation de ce noyau mais se rompent sous l'action d'une faible force lorsque le cliché est soulevé. La petite quantité de métal arrachée lorsque le cliché est soulevé est fon due ,par la chaleur du métal lorsque le cliché suivant est coulé.
Pendant le mouvement vers le haut de la boîte de coulée, le moteur 36 est alimenté afin qu'il déplace le noyau et le balancier 34 en sens contraire de manière à ramener le collecteur 21 et l'organe 25 en position correcte pour fermer les extrémités de la cavité de moulage lorsque la boîte de coulée atteint sa position extrême supérieure.
Pendant que la boîte de coulée se déplace vers le haut, l'extrémité du cliché qui repose sur les rou leaux 7 dépasse l'arrêt fixe 61 et le cliché se déplace par gravité vers la station intermédiaire. Comme il a été expliqué ci-dessus, l'arrêt 56 de la station intermé- diaire peut être réglé soit de façon qu'il arrête le cliché, soit de façon qu'il le laisse passer pour qu'il parvienne au poste d'inspection.
L'arrêt 60 au poste d'inspection est amené à la position d'arrêt du cliché pour l'inspection par l'actionnement de l'arbre à manivelle 45 à commande manuelle au moyen duquel le cliché peut être basculé dans un sens et ensuite dans l'autre, afin de permettre un examen rapide de toute sa surface. Si le cliché est défec tueux, le bras de manivelle est déplacé au-delà de la position angulaire correspondant à l'inspection et lorsqu'il est déplacé ainsi le bras éjecteur 62 est soulevé par les engrenages et l'accouplement à mou vement à vide décrits ci-dessus, afin que le cliché soit soulevé des rouleaux 43 et déchargé dans la glissière menant au creuset.
Comme il a été précé demment expliqué, le mouvement du bras de mani velle d'ampleur suffisante pour l'éjection d'un cliché ajoute un cycle au réglage du compteur de manière que le fonctionnement automatique de la machine continue jusqu'à ce que le nombre désiré de clichés ait été fondu.