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Secheur ultraviolet pour machines à étiqueter à plusieurs ~roupes d'impression
La présente invention a pour obje~ un sécheur uliraviole~ avec protection de la face rayonnante
du rbflecteur at refroidissement do l'appareil ~t du produit a Iraiter, en défil0ment du produit comme à
i'arr~t de ce dernler, en particulier pour machine à éSiqueter à plusieurs groupes d'impression.
Les sécheurs connus sont pourvus d'un réilecteur relroidi par une circulation d'eau. Cette
circuiation d'eau est réalisée dans l'épaisseur même de la tôle aluminium servant de réflecteur.
Dans la chambre de traitement, il existe une circulation d'air qui s'établit par un trou d'aspiralion
au voisinage de la feuille, I'air entrant à l'intérieur de la chambre par les orinces de passage de la bande au
dé~ilernent. Cet air est extrait par souci de soustraire l'ozone de l'ambiance de la machine.
En situation d'arrêt momentané du s~cheur, deux volets mécaniques, en tôle d'aluminium,
pivotent autour d'un axe et isolent le produit du rayonnement, évitant ainsi la monlée en température de
ce dernier (très sensible à la température comme lo sont les P.V.C).
Ces dispositifs pr~sentent de nombreux inconvénients.
En effet, le système ~ circulation d'eau au travers du réflecteur est lourd et de plus il peut devenir
dangereux. En effet, la rupture d'une canalisation d'eau provoque la destruction immédiate de
IS l'ensemble du sécheur ultra-violet, essentiellement constitué d'éléments électriques.
Le réflecteur étant dépourvu de circulation d'air dans l'environnement de l'émetteur, il y a
absence de protection aéraulique contre les ~manations de produits dégazants au moment du séchage
~eau, solvant résiduels, composants réactiis, etc...) et qui par convection naturelle remontent à l'intérieur
même du réflecteur pour se déposer d'une part sur la face de réflexion du reflecteur et d'autre part sur la
~ace du quartz de l'émetteur, altérant les propriétés de réllectance du réflecteur et celles de
transparence de l'émetteur, d'où la perte de rendement. -
Enfin, le système mécanique d'operculage n'est qu'une tôle plane en aluminium qui, lorsqu'il
n'est pas utilisé dans sa ~onction d'isoler le rayonnement par sa 1ermeture à i'arrêt, se trouve "rabattue" à
l'intérieur du réflecteur.
Or, cette tôle est constituée d'aluminium mat essentiellement non réfléchissant et dont la
géométrie optique est nulle.
La présente invention a pour but de remédier a ces inconvénients.
Conformément à celle ci, on propose un sécheur ultraviolet avec prolection de la face
rayonnante du rellecteur et refroidissement de l'appareil et du produit à traiter, en défilement du produit
comme à l'arrêt de ce dernier, en particulier pour machines à étiqueter à un ou plusieurs groupes
d'impression, caractérisé en ce que le réllecteur est constitué de deux demi-coquilles de réflecteur ou
demi-réflecteur, pivotant autour d'un axe creux, ledit axe creux permettant le passage d'air a l'intérieur
même du réflecteur, I'air agissant à la fois comme protecteur et agent de refroidissement.
Ainsi, avec la disposition de trou d'évacuation aux extrémités mêmes du réflecteur on peut
projeter ce 11ux d'air sur tout le dos de la face de réflexion, permettant d'évacuer le rnaximum de chaleur
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du rblloclour le mailllsnallt aills7 à ~ias lump~lalurr~s Inl~riuuros à 100 C à parlir d'UI10 leml)bralUrO
h~illale aml)ialllo d'onviron 250 C
Col air do rolroidissomenl lillr~ propro arrivo avoc ullo curluillo ;)ression à l'int~riour m~me du
rblleclour provoquanl un ucran a~raulklurJ lel un C0USSill ~i'air o~nl)ûcllanl ainsi 1;1 pollulion rJ~ la surlaco
dU r~lleclour el calle ùe l'emelleur Par aill~urs~ la gc'30m~31ri~ dU rollaclour n'~lanl pas caclléo par la
pr~sencu d'aucuno (~le tie lormoluru le rayonnemenl usl roslilub au prosiuil avoc lu maximum
cl'eliicacilb ol ;~ar ai3sonca de pollulion ol~ consorvo ùans lo lumps ct311e ellicacilo
Le llux d'air esl donc réparli sololl Irois ~lals
Le premlE3r élal:
11 s'agil tle celul l)récbclnmlnonl décril avoc l'air lillro propre sous ~1ression prol~s~u~nl la laco de
rayonnemanl at servanl t)e r~lroidissour ~ux tieux ~Jt~mi rblloclt3urs~
Lo second ~lal
C'osl celui do l'inlrociuclion cle I'air amblanl aux onoroils tls passalt3 i'onlrao ol ~Jo sorlie du la
bande en Irailomenl
Le Iroisi~rne blal
C'osl coiui c)o l'oxlraclion qui Q5l la sommo dus deux aulras onlrainalll ainsi la lolalil0 cio col air
vicle charrJo cies compos.anls volalils clu pro iuil on polym~risalion ainsi quo da I'o~on~ proùuil ùans le
milieu~
En silualion d'arrul iu sécheur los claux tJemi-rellocleurs pivolelll sur uux-mêmos; I'emalleur
esl alors alimanle en l3uissance ratJuile
Cepelldanl rayonllalll c~ans un volulllo comlllelemunl lorm~ sur lui-momu ol lo llux cl'air rlui
passu au Iravers vo la coquill~ ùu rolll3clour élanl ronvoye essonliulleinelll sur la ùan io immobilis~30
I'amulluur ruslu parlailemonl slable On ~nainlk3ll1 donc lo melno regimo tlc venlilalion relroit3issall1 ainsi
l3uaucoup plus le9 rullQclt3urs loul ell n~ainlollanl la loml)bralurl3 tlu pro~uil voisine tlo la lelnpbralure
2 5 amblanlo
On comprundra mioux l'invelllioll a l'ai(Je <It-3 la ~k3scril31ion laile ci-aprbs d'un mode non lilnilalil
~le mise on 0~3uvre on relerenca ~ux ~iOssills anlloxbs dans losqu~31s;
- la liyuro 1 esl une vue en perspt clivo l)arliollomelll ~colcllbo~ d'un disl)osilil a)nlormo à l'involllio~
- les :Eigures 2 et 3 sont reSpecti~7emel~t des vues en coupe transversale
du dis~ositif de la figure 1 avan-t et après pivoternent des demi-réflectel~rs,
- la li~ure 4 asl UllO vue an coupu longilu~Jillala sulon un l~lan l~orizonlal lu ~lisposilil ~Ja la IkJure 1
- les ligurus 5 G ol G/~ s~ l des vuus do dblail illuslr~nl tlG6 ~/arianles (lu 111i50 en ouuvru au nlYeau du la
~ixalion ~ies ~mulleuls
En A I'air amùialll de l'alolier asl aspiro par lo vonlilalour ~1) reprosenle en poinliil~s ~lans un
premiar uapola~o (2) ~ oapolaye (2) usl solkl.lire pal vis du ca~ age ~3) L~s capola~3s (2~ ul (3) Sol-l
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coupés et ouverts selon les dimensions de largeur et de hauteur de la cassette qui ast elle-même
ouverte complètement à cet endroit sur la paroi ex~érieure. On voit que l'air passe latéralement entre ies
deux parois du pro~il rectangulaire de la cassetle et de la même manière sur la partie haute entre la tôle
de capotage (3) et ia paroi supérieure ~5) de la cassette. L'ensemble de ces flux d'air revient vers l'avant
S et passe à travers chaque axe creux (6,6') pour souffler à l'intérieur du réflecteur solidaire de son
ossature et porté par cette dernière
De par la surpression dans cet ensemble ossature rbflec~eur occasionné par la multitude de
petits ~rous lateraux hauts et bas (8) on obtient une même répartition d'un flux d'air de refroidissement,
homogène sur toute la longueur comme le principe de la hotte laminaire.
Que les réflecleurs soient ouverts ou fermés, cet air balaye la surface du produit pour sortir par ie
trou d'extraction ~7~ silué dans le bâti vertical de la machine sur lequel vient se ~ixer par vis l'ensemble de
l'appareil par l'intermédiaire du capot (3).
L'ouverture et la ~ermelure des deux rétlectsurs s`ellectuent par l'intenn~diaire d'un axe pignon-
roue dentée (9,9') à chaque réflecteur et d'une crémaillère fixee à deux électro-aimants (10) à traction
inversée ou bien un vérin pneumatique à double effet. Cette cremaillere est une tôle de forte épaisseur,
dentée aux deux extrémités varticales et recevant dans le cas de la motorisation électrique, de part et
d'autre de la partie cenlrale, chaque électro-aimant (10), et dans le cas de la motorisation pneumatique,
dans l'axe central, recevant un vérin pneumatique.
Par ailleurs, ces deux électro-aimanls sont fixés à la ~ace intérieure de la paroi double de la
cassette. Au milieu de cette tôle crémaillere, une encoche rectangulaire laisse le passage pour la
lixation électro-mécanique de l'émettaur ultraviolat.
Quant à l'ensemble du reflecleur qui fait l'objet même de l'essentiel du brevet, il tourne autour
d'un axe de part et d'autre:
. Ie premier axe creux pour la ventilation et qui est fixé à la paroi interne de la cassette,
. Ie deuxième axe plein avec sa roue dentée et qui est fixé solidaire à l'ensemble du réflecteur, et qui
tourne par l'intermédiaire d'un palier lixé solidaire à la paroi interne de la cassette.
On a représenté à la figure 2 I'émetteur uitraviolet (11) et les deux coquilles (12,12') avec
l'enceinte (13) en profil creux constituanl le boitier du sécheur. La référence (13) correspond au
capotage desliné a recevoir les sécheurs ultraviolet.
Les coquilles supportent par crochetage chacune un réflecteur parabolique (14,14'), la forme
parabolique n'étant pas limitative.
Dans la position de la figure 2, les coquilles sont en position de séchage, le produit (15) étant en
défilement.
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Dans la position de la figure 3, chaque ensemble "coquille-demi-réllecteur" ayant pivoté en
position d'attente, le produit est à l'arret, et I'ensemble a pivoté pour interdire le rayonnement de
i'émetteur ultraviolet sur le produit.
Le produit à traiter peut etra des bandes (papier ou produits plasUques ou métalliques) sur
lesquelles sont déposés des encres ou vernis à sécher ou polymérisar ou r~ticuler.
Chaque demi-coquille pivote au~our d'ùn axe creux (6,6') au travers duquel passe la ven~ilation
de refroidissement l1) sous pression d'air.
Les trous de passage (3) aux extrémités haute et basse du demi-réflecteur obligent l'air de
refro)dissement à lécher le dos du réflecteur.
Cet air repasse pour une partie devant l'émetteur e~ la partie retléchissante du réflecteur,
provoquant un coussin d'air prolecleur con~re la pollution des eftluents gazeux générés par le produit
au séchage.
Puis cet air sort du réflacteur à l'extrémité (16) de sa parlie convexe et de sa partie conoave. A ce
llux d'air s'ajoute un léger flux ~17) provenant de l'entrée et sortie du sécheur au passage de la bande
produit en traitement.
Enfin, on a représenté en (18) le trou d'aspira~ion et d'évacuation d'air vicié vers lequel
convergent les ditférents flux d'air, trou existant à )'origine sur le bâti de la machine.
A l'arret du produit en traitement les deux demi-coquilles pivotent sur elles-mêrnes et
simultanément l'énergie de l'émetteur est ramenée au tiers de sa valeur nominale. Le rayonnement
résiduel se dissipe pour une partie sur la surface de la paroi supérieure (5) de la cassette qui relibère elle-
même son énergie calorifique par le flux d'air constanS qui la balaie, et pour l'autre partie par les parois
que sont les deux demi-réflecteurs, I'énergie rayonnante residuelle étant completement transiormée en
énergie convective et aspirée totalement par le trou (7) situé dans le b3ti vertical de la machine.
En ce qui concerne la fixalion de l'émetteur (11) à chacune de ses extr~mites, celui-ci est dit
"monté ~lottant", c'est-à-dire qu'il n'est pas mecaniquement fixé rigide sur son support électro-
mécanique (19~.
L'extrémilé (20) de l'émetteur est en céramique. Celle-ci est logee dans un tube emboul en
nickel (21) avec un jeu de 0,5 mm. Ce tube nickel est maintenu par une pince mécanique de fixation
(22).
L'alimentation se fait par un fil (23) recouvert de Teflon ha~ituel avec raccordement par cosse
électrique (24). Ainsi les deux demi "réllecteur-coquille" peuvent se refermer sur eux-memes, le choc
n'etant pas retransmis à l'extrémite de l'émetteur qui est une partie fragile en ~onctionnement puisque
porlée à sa température d'environ 200 C.
