Appareil pour imprimer sur la surface externe d'un récipient La présente invention a pour objet un appareil pour imprimer sur la surface externe d'un récipient, par exemple des dessins imprimés ou des étiquettes.
Ces récipients pourraient être par exemple<B>à</B> parois flés en flexibles matière plastique telles que et celles qui présentent des récipients un goulot souf- ou embouchure étroit.
L'appareil selon l'invention comprend un méca nisme de mandrin capable de s'ouvrir et destiné<B>à</B> être introduit par le goulot ou embouchure<B>à</B> l'inté rieur du récipient, ce mécanisme présentant une tige portant un élément de support allongé, s'écartant de la tige pour supporter la paroi interne du récipient devant être imprimé, une première bielle et une deuxième bielle, pivotées aux extrémités opposées dudit élément de support, la première bielle étant pivotée avec la tige près de son extrémité externe, alors qu'un organe d'actionnement capable d'un mou vement axial est relié<B>à</B> la deuxième bielle,
des moyens connectés avec la tige et avec l'organe d'ac- tionnement étant disposés pour introduire d'une part le mécanisme de mandrin dans le récipient et pour actionner d'autre part ledit organe d'actionnement afin d'ouvrir le mandrin, et des moyens d'impres sion adjacents audit mandrin.
Le dessin annexé représente<B>à</B> titre d'exemple une forme d'exécution particulière de l'appareil objet de l'invention.
La fig. <B>1</B> est une vue en perspective de l'appa reil de cette forme d'exécution.
trant La un fig. dispositif 2 est une de vue l'appareil détaillée <B>à</B> en l'état coupe replié mon- <B>à</B> l'intérieur du récipient.
La fig. <B>3</B> est une vue similaire<B>à</B> la fig. 2 mon trant le dispositif<B>à</B> l'état partiellement ouvert. La fig. 4 est une vue similaire<B>à</B> la fig. 2 mon trant le dispositif dans son état complètement ouvert et supportant le récipient.
La fig. <B>5</B> est une vue détaillée en coupe faite<B>à</B> travers un élément de support de la paroi du réci pient.
La fig. <B>6</B> est une vue partielle d'une variante de l'élément de support.
La fig. <B>7</B> est une vue en élévation de bout de l'élément de support de paroi montré dans la fig. <B>6.</B> La fig. <B>8</B> est une vue schématique montrant le circuit pneumatique de commande de l'appareil. La fig. <B>9</B> est une vue schématique du circuit de la fig. <B>8, à</B> une phase différente des opérations, et la fig. <B>10</B> est une vue en coupe prise le long de la ligne<B>10-10</B> de la fig. <B>9.</B>
En se reportant maintenant<B>à</B> la fig. <B>1,</B> l'appareil pour imprimer sur un récipient est montré en asso ciation avec un mécanisme d'impression offset<B>10.</B> Les détails de construction de ce mécanisme dont pas été illustrés parce qu'ils ne font pas partie de l'invention.<B>Il</B> est bien entendu que ce mécanisme d'impression, qui peut être du type multicolore, coin- prend les cylindres usuels<B>à</B> plaque d'impression portant le dessin ou texte imprimé devant être appli qué sur les récipients ainsi qu'un mécanisme d'en crage, tous ces dispositifs n'étant pas montrés dans les dessins.
Le mécanisme d'impression de l'appareil repré senté<B>à</B> la fig. <B>1</B> comprend un tambour rotatif d'im pression<B>11</B> sur la périphérie duquel se trouve fixée une plaque recourbée 12 qui tient le blanchet d'im pression<B>13</B> sur le tambour d'impression. Le dessin ou texte imprimé sur le blanchet<B>13</B> est appliqué <B>à</B> mesure que le tambour<B>11</B> tourne. Ainsi, le texte ou le dessm* <B>à</B> imprimer est transféré du blanchet sur la surface du récipient<B>C</B> par un engagement rotatif du tambour d'impression avec la surface externe du récipient.
On peut noter en se reportant aux parties du mécanisme offset illustré dans la fig. <B>1</B> que le tam bour<B>Il</B> présente une came<B>15</B> montée sur l'une de ses extrémités. Cette came fonctionne d7une ma nière qui sera décrite plus en détail ci-après pour commander l'actionnement d'un mandrin d'appui en coopération avec le tambour d'impression<B>Il.</B>
Les récipients qui doivent être imprimés sont déplacés vers l'endroit d'impression ou sont écartés de cet endroit où le récipient vient en engagement avec le tambour<B>11,</B> sur une tourelle rotative 20. Cette tourelle porte une série de supports<B>à</B> dépres sion 21 espacés autour de la périphérie, trois de ces supports étant montrés sur la partie de tourelle illus trée dans la fig. <B>1.</B> Chaque support est montré<B>à</B> pivotement comme montré en 22 sur la tourelle pour permettre le rapprochement du récipient vers le cylindre d'impression<B>Il.</B> Les supports compren nent une coupe rotative<B>23</B> dont les détails sont montrés plus clairement dans les fig. 2,<B>3</B> et 4.
En se reportant aux fig. 2,<B>3</B> et 4, une coupelle <B>23</B> présente un épaulement 24 dans lequel la base du récipient<B>C</B> sur lequel on doit faire rimpression, se trouve assise. Une coupe<B>à</B> dépression<B>25</B> est montée au fond de la coupelle<B>23</B> et est connectée par un passage<B>26</B> avec une source de vide (non montrée), la connexion de cette source avec la coupe <B>25</B> étant contrôlée au moyen d'une valve (non mon trée). L'application de vide aux coupes<B>25</B> doit être commandée par rapport<B>à</B> la rotation de la tourelle 20.
Ainsi, le récipient qui doit être imprimé pourra être monté dans un support 21 libre sur la tourelle montrée dans la fig. <B>1,</B> et le vide pourra alors être appliqué<B>à</B> la coupe<B>25</B> pour tenir le récipient pen dant que la tourelle se meut en déplaçant le réci pient vers le poste d'impression adjacente au tambour d7impression <B>11.</B> Après que le récipient a été imprii- mé, la tourelle 20 se meut<B>à</B> nouveau et le récipient imprimé peut être enlevé en relâchant le vide de la coupe<B>25</B> dans la position supérieure montrée sur la tourelle 20 dans la fig. <B>1.</B>
Lorsque la tourelle 20 a disposé le récipient<B>C</B> tenu<B>à</B> sa base dans un support<B>à</B> dépression 21,<B>à</B> côté du tambour d'impression<B>11</B> prêt<B>à</B> imprimer sur la surface externe du récipient, le mandrin d'appui pour soutenir intérieurement le récipient sur lequel on doit imprimer entre en fonctionnement. Ce man drin d'appui interne est commandé par un mécanisme monté sur un châssis<B>30</B> enfermé dans une enveloppe <B>31</B> et monté<B>à</B> pivotement en<B>32</B> sur un support<B>33</B> qui est fixé sur le bâti de l'appareil. Le montage <B>à</B> pivotement du châssis<B>30</B> permet de déplacer le récipient qui doit subir l'impression vers le tambour <B>Il</B> et l'en éloigner au moment requis par rapport au mouvement de rotation du tambour<B>11</B> qui porte le blanchet<B>13.</B>
L'enveloppe<B>31</B> enferme des dispositifs d'action- nement: du mandrin d'appui pouvant être ouvert, ce mandrin étant porté par le châssis et introduit dans le récipient pour donner le support interne désiré<B>de</B> la paroi sur laquelle on doit faire l'impression. Avec un récipient retenu dans le support<B>à</B> dépression 21 au poste d'impression, un cône de centrage<B>35</B> porté par le mandrin et actionné en même temps que lui et qui sera décrit en détail ci-après, coopère avec le goulot du récipient pour aligner le récipient en vue de l'introduction du mandrin.
La construction de celui-ci a été illustrée dans les fig. 2<B>à 5</B> et on se reportera maintenant<B>à</B> ces figures pour mieux coin- prendre sa structure.
Le mandrin comprend une tige allongée 40 creuse pouvant passer<B>à</B> travers l'ouverture du récipient et comportant une partie tubulaire 41 adjacente<B>à</B> son extrémité interne. La partie tubulaire 41 se termine par un flasque 42 servant<B>à</B> fixer la tige au dispo sitif d'actionnement. La tige 40 présente une cavité allongée 43 ouverte latéralement et ayant<B>à</B> son extré mité libre une paroi 44. Un élément de support 45 placé<B>à</B> l'intérieur de la cavité 43 et servant<B>à</B> l'état ouvert du mandrin<B>à</B> supporter la paroi du récipient qui'doit subir l'impression, présente des billes 46 et 47 connectées<B>à</B> pivotement<B>à</B> ses extrémités oppo sées en 48 et 49 respectivement.
L'extrémité opposée de la bielle 46 est connectée<B>à</B> pivotement en<B>50</B> avec la tige 40, tandis que la bielle 47 est connectée <B>à</B> pivotement en<B>51</B> avec une tige d'actionnement <B>52</B> logée dans l'alésage de la partie tubulaire 41 et pou vant se mouvoir axialement.
Le mouvement de pivotement de la bielle 46 est freiné par une sphère<B>55</B> pressée par ressort et s'en gageant dans une encoche de détente<B>56</B> dans l'ex trémité de la bielle 46 lorsque la bielle est placée perpendiculairement<B>à</B> l'axe de la tige 40, ainsi que montré dans les fig. <B>3</B> et 4.<B>Il</B> est également<B>à</B> noter que la paroi d'extrémité 44 de la tige 40 forme une butée délimitant le mouvement de pivotement de la bielle 46 et empêchant tout mouvement au-delà de la position montrée dans les fig. <B>3</B> et 4, et que la connexion<B>à</B> pivotement entre la bielle 47 et<B>l'élé-</B> ment support 45 est formée de telle manière que ces parties sont empêchées de se mouvoir pour former un angle aigu entre elles.
En position rentrée les deux bielles 46 et 47 reposent par leur tranche sur le fond de la cavité 43 dans la tige 40, de façon<B>à</B> empêcher qu'elles se placent en un point mort. Ce maintien des bielles <B>à</B> l'état incliné par rapport<B>à</B> la tige est important pour permettre au mécanisme de s'ouvrir sous le contrôle du mouvement de la bielle<B>52.</B> La longueur de la partie tubulaire 41 est telle qu'une partie de la bielle 47 peut pénétrer<B>à</B> l'inté rieur de l'alésage de cette partie<B>à</B> l'état replié du mandrin, comme montré dans la fig. 2.
Ainsi, lors que l'ouverture du mandrin s'amorce, le mouvement basculant vers l'extérieur de la bielle 47 sera empê ché par la partie recouvrante de l'alésage et par conséquent la bielle 46 basculera initialement vers J'extérieur lorsque la tige<B>52</B> se meut vers l'extrémité externe de la tige 40.
Avec l'élément de support placé vers l'extérieur contre la surface interne de la paroi du récipient sur laquelle on doit faire l'impression, ainsi que montré dans la fig. 4, l'ensemble de support du réci pient peut se déplacer pour engager<B>lé</B> récipient avec le blanchet<B>13</B> placé sur le tambour<B>11,</B> et le réci pient tournera alors avec le blanchet<B>13</B> et<B>à</B> mesure que celui-ci viendra en engagement avec la paroi du récipient, le texte ou le dessin du blanchet sera trans féré sur la surface externe du récipient.
L'élément de support 43 reste sur le côté interne de la paroi sur laquelle on doit faire l'impression, en face du blanchet<B>13. Il</B> est construit pour faciliter la rotation du récipient<B>C</B> pendant l'impression, comme montré en coupe dans la fig. <B>5.</B> Cet élément présente un arbre<B>60</B> connecté<B>à</B> pivotement en 48 et 49 aux bielles 46 et 47. Un tube métallique<B>61</B> est monté<B>à</B> rotation sur l'arbre<B>60</B> et est recouvert d'un tube en caoutchouc<B>62.</B> Ainsi, l'élément de support forme un galet qui tourne avec l'intérieur de la paroi qui doit être imprimée,<B>à</B> mesure que le récipient tourne pendant l'impression.
Les fig. <B>6</B> et<B>7</B> montrent une construction modi fiée de l'élément de support 45, laquelle présente des avantages spéciaux par rapport<B>à</B> la construction décrite ci-dessus. Dans les fig. <B>6</B> et<B>7,</B> l'élément de support 45 est fermé par une barre allongée munie le long de son bord externe des soies courtes<B>66</B> formant une surface élastique<B>de</B> bordure sur<B>l'élé-</B> ment de support. Ces soies sont de préférence faites en nylon de manière<B>à</B> assurer une longue durée au support des récipients en matière plastique, par exem ple ceux en polyéthylène. Cette construction de<B>l'élé-</B> ment de support 45 a été trouvée particulièrement avantageuse sous deux rapports.
D'abord, les courtes soies<B>66</B> forment un bord élastique qui peut s'adap ter de manière très efficace<B>à</B> des variations dans l'épaisseur de la paroi du récipient ou aux inégalités de la surface interne de la paroi du récipient, de sorte que ces différences dans les récipients qui doi vent être imprimés n'affecteront pas de manière nui sible la qualité du produit imprimé final.
En second lieu, avec cette construction de l'élément de support, l'élément peut s'étendre vers l'extérieur<B>à</B> ses extré mités, pour recouvrir les extrémités externes des bielles 46 et 47 (voir fig. <B>6)</B> de sorte que le support de paroi réalisé par les soies courtes<B>66</B> viendra plus près des extrémités de la paroi du récipient, et par conséquent une étendue plus grande de la paroi du récipient,<B>à</B> l'extérieur, pourra être imprimée.
L'actionnement du mandrin décrit ci-dessus con jointement avec les mouvements rotatifs du tambour d'impression<B>11</B> sera décrit en référence aux fig. <B>8</B> <B>à 10.</B>
La manipulation du mandrin se fait au moyen de deux cylindres<B>à</B> air. Un troisièmc cylindre<B>à</B> air mentionné ci-après est utilisé pour contrôler<B>le</B> basculement du châssis<B>30</B> et des parties qui en sont supportées par lui, vers le tambour d'impression et s'éloignant de celui-ci au moment requis précis.
Le châssis<B>30</B> porte un cylindre<B>à</B> air primaire <B>70,</B> dont la tige d'actionnement <B>71</B> est connectée en <B>72 à</B> une coulisse<B>73.</B> Sur la coulisse<B>73</B> se trouve monté un cylindre<B>à</B> air secondaire 74. L'extrémité en saillie du cylindre 74 est connectée<B>à</B> la tige 40 du mandrin. La tige d'actionnement <B>75</B> du cylindre à air 74 est connectée par un accouplement amovible <B>76</B> avec l'extrémité du tube<B>52</B> du mandrin (voir fig. 4).
Le cône de centrage<B>35</B> lequel, ainsi que men tionné ci-dessus, vient initialement en engagement avec le goulot du récipient pour aligner le récipient en vue de l'introduction du mandrin, est monté par un support<B>80</B> sur une tige<B>8 1,</B> cette tige étant portée <B>à</B> coulissement par le châssis<B>30</B> par des moyens qui comprennent un coussinet<B>82.</B> Sur la tige<B>81</B> se trouve fixé un premier collier<B>33</B> avec un ressort hélicoïdal 84 venant en engagement entre ce collier et l'extrémité du coussinet<B>82.</B> Le ressort 84 sert<B>à</B> mettre la tige<B>81</B> sous tension vers l'extérieur et pousse par conséquent le cône de centrage<B>35</B> vers la position d'engagement avec le goulot du récipient.
Un deuxième collier<B>85</B> est monté sur la tige<B>81</B> pour venir en engagement avec une pièce<B>86</B> porté-, par le cylindre<B>à</B> air 74.
Dans la position des organes montrée dans la fig. <B>8,</B> le mandrin est replié et se trouve dans sa position rétractée avec le cône de centrage<B>35</B> rétracté également en raison de la pièce<B>86</B> venant en enga gement avec le collier<B>85</B> et tenant le ressort 84 <B>à</B> l'état comprimé. Dans cette position, la coulisse<B>73</B> portant le cylindre 74 se trouve en position complè tement rétractée, et les divers organes sont prêts pour le centrage du récipient et pour l'introduction et l'ou verture du mandrin dans le récipient.
D'une manière générale l'actionnernent du cylin dre<B>à</B> air<B>70</B> fait déplacer la coulisse<B>73</B> et le cylindre <B>à</B> air 74 vers l'avant en vue de l'introduction du mandrin.<B>A</B> mesure que le cylindre 74 se meut vers l'avant. le ressort 84 pousse la tige<B>81</B> et le cône de centrage<B>35</B> vers l'avant de sorte que le cône vient en engagement et fait aligner le récipient<B>de</B> telle sorte que l'extrémité frontale du mandrin peut s'en filer de manière convenable<B>à</B> travers le goulot du récipient. Ensuite, le cylindre 74 est actionné pour faire ouvrir le mandrin au moyen de la tige de pous sée<B>52</B> par l'intermédiaire de l'accouplement<B>76.</B>
Avec le mandrin ouvert, on déplace le récipient supporté jusqu'à engagement avec le blanchet<B>13</B> en faisant basculer le châssis<B>30</B> sous l'action d'un cylin dre<B>à</B> air<B>90.</B> Pour éviter l'engagement brusque indé sirable du récipient avec le blanchet<B>13</B> sur le tam bour<B>11,</B> le mouvement du récipient pour venir en engagement avec le blanchet est réglé de manière<B>à</B> assurer son engagement immédiatement après le pas sage du bord frontal du blanchet au-delà de la position du récipient supporté.<B>Il</B> est bien entendu que le mouvement nécessaire pour faire venir<B>le</B> réci- pient en engagement avec le blanchet n'est pas très grand.
Enfin, lorsque le châssis<B>30</B> porte le récipient sur le mandrin vers le tambour d'impression et en s'éloignant<B>de</B> celui-ci, le support de la base du réci pient pivotera par rapport<B>à</B> la tourelle pour se mou voir avec le récipient.
Le contrôle des cylindres<B>à</B> air se fait en réponse au mouvement de la came<B>15</B> portée sur le tambour <B>11.</B> Une valve<B>95</B> est montée -sur le châssis de la machine d'impression de manière que son dispositif d'actionnement vienne en engagement avec la came <B>15.</B> De l'air sous pression est connecté avec la valve <B>95</B> par la canalisation<B>100.</B> Le dispositif d'actionne- ment de la valve s'appuyant sur la came<B>15</B> et la valve<B>95</B> étant actionné comme montré dans la fig. <B>8,</B> la pression dans la canalisation<B>100</B> sera connectée avec la canalisation<B>101</B> tandis que la canalisation 102 sera ouverte<B>à</B> l'atmosphère par la valve<B>95.</B>
La pression dans la canalisation<B>101</B> actionne le cylindre<B>à</B> air<B>70</B> pour faire déplacer la coulisse<B>73,</B> le cylindre<B>à</B> air 74 et le mandrin de la manière mentionnée ci-dessus. Lorsque le mandrin a été com plètement introduit, l'extrémité de la coulisse<B>73</B> vient en engagement avec la valve<B>96</B> et la pression de la canalisation<B>101</B> est alors appliquée<B>à</B> la canalisation <B>103.</B>
Lorsque la coulisse<B>73</B> est actionnée, et avant tout actionnement du cylindre<B>à</B> air 74, la tige<B>75</B> de ce cylindre tient une soupape<B>97 à</B> l'état ouvert de sorte que la canalisation 104 est ouverte dans la canalisation 102 et<B>à</B> l'atmosphère en raison de l'actionnement de la valve<B>95.</B> Lorsque la valve<B>96</B> est ouverte par son engagement avec l'extrémité de la coulisse<B>73,</B> la pression qui est appliquée par l'intermédiaire de la canalisation<B>103,</B> actionne le cylindre 74 pour faire ouvrir le mandrin<B>à</B> l'intérieur du récipient et actionner le cylindre<B>à</B> air<B>90</B> afin de faire basculer le châssis<B>30</B> et l'enveloppe<B>31</B> autour du pivot<B>32,
</B> de sorte que le récipient<B>C</B> viendra se mettre en engagement avec le blanchet immédiatement après que le bord frontal de ce blan- chet, par suite de la rotation du tambour<B>11,</B> aura déplacé la position dans laquelle<B>le</B> récipient est maintenu.
Après que l'impression a été faite, par rotation du tambour<B>11,</B> avec le blanchet<B>13</B> et le récipient<B>C</B> en engagement rotatif, la came<B>15,</B> le tambour<B>11</B> continuant sa rotation libère la soupape<B>95</B> et la pres sion dans la canalisation<B>100</B> est alors appliquée par la canalisation 102 et la canalisation<B>101</B> et ventilée <B>à</B> l'atmosphère. La pression dans la canalisation 102 fait alors revenir le cylindre en arrière pour replier le mandrin, et lorsque la tige<B>75</B> de ce cylindre est revenue en place la valve<B>97</B> est rouverte.
La pres sion dans la canalisation 102 est alors appliquée<B>à</B> la canalisation 104, en fait revenir la coulisse<B>73</B> en arrière au moyen du cylindre<B>70</B> et on fait basculer le récipient pour l'éloigner du trajet rotatif du blan- chet d'impression par actionnement du cylindre<B>90.</B> Le mandrin ainsi que le cône de centrage<B>35</B> seront ainsi éloignés du récipient et la tourelle 20 pourra se mouvoir vers une position où le récipient imprimé pourra être enlevé facilement.