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presse gravitaire

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1 presse gravitaire le Dim 11 Sep 2016 - 8:55

Bonjour,
Quelqu'un a t'il eu vent d'un type de presse qui fonctionne par poids ?
La plupart des presses fonctionne par serrage, la pression est obtenue par serrage de la matrice + papier + plateau entre deux rouleaux ou entre deux plaques (presses à plat).
On peut également obtenir la pression en faisant jouer la gravité, c'est à dire le poids du rouleau supérieur. Exemple : utiliser le pneu d'une voiture pour imprimer. Il y a des videos sur internet de gravures en grand format avec un rouleau compresseur.
Ces deux exemples sont purement gravitaires car mécaniquement on a à faire à deux systèmes indépendants : la voiture ou le rouleau compresseur dont la force dirigée vers le bas est d'origine gravitaire, le sol où repose la matrice et le papier. Le sol développe une réaction d'appui dirigée vers le haut qui s'oppose à la force dirigée vers le bas exercée par la voiture ou le rouleau compresseur. La matrice et le papier sont pris entre ces deux forces opposées qui agissent en compression.
L'impression à la main avec une cuillère ou un baren s'apparente aussi à une impression par gravité (on appuie sur le dispositif matrice + papier qui repose sur le sol via une table ou un support quelconque).
La difficulté de l'impression gravitaire est qu'il faut mettre en jeu des masses considérables (plusieurs centaines de kilos) pour obtenir une pression d'au moins 40kg/cm2, pression requise pour la gravure en relief, encore plus pour la gravure en creux.
Je travaille actuellement à la conception et la réalisation d'un prototype de presse utilisant la gravité. La première idée est d'utiliser des poids (un ou plusieurs permettant de faire varier la pression résultante) dont l'action est démultipliée par le recours à un bras de levier (principe vieux comme Archimède). Si le poids de départ est de 10kg, avec une démultiplication de 50, on obtient 500kg applicables sur le rouleau supérieur.

Il y a plusieurs avantages à utiliser la gravité : réglage très fin de la pression, tolérances de construction beaucoup plus faibles que pour une presse de type "serrage" car la gravité agit de façon constante. Le plateau peut comporter des variations d'épaisseur, cela ne joue pas.
La presse pourrait servir à la gravure en relief, le gaufrage, les empreintes, monotypes, la kitchen litho.

Ce type de presse a-t'il déjà existé ? Existe t'il de la littérature sur ce sujet ?

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2 Re: presse gravitaire le Dim 11 Sep 2016 - 14:25

Bonjour
oui, en effet, pour l'impression, d'une plaque de format 40x50cm en taille d'épargne, avec les 40 kg?cm2 que tu cites (je crois que ce chiffre est un peu trop élevé)  il faudrait une charge totale sur le plateau de 80 tonnes !
si on choisit une presse à rouleaux pour le même format on peut considérer que sur la génératrice du cylindre la pression s'exerce compte tenu des langes sur une bande de 1cm de large sur 50cm de long soit 50 cm2
la force à exercer sur le cylindre n'est plus alors que de 40kg x 50 soit 2000 kgs.
--le calcul avait déjà été fait avec un pression inférieure dans cette rubrique presse et impression --

sans vouloir te décourager pour ton idée intéressante je dois néanmoins te faire remarquer qu'avec ton système de levier qui en effet réduit la charge nécessaire, tu devras transmettre la force également répartie sur les deux extrémités du cylindre par un système mécanique qui sera assez couteux et délicat à équilibrer, finalement pas plus simple que les deux vérins à vis qui appuient sur les extrémités du cylindre par l'intermédiaire des cartons.

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3 presse gravitaire le Dim 11 Sep 2016 - 21:18

Bonjour Jean Claude,
D'accord avec tes calculs, il faut appliquer 1 tonne de chaque coté du cylindre supérieur pour obtenir une pression de 40kg/cm2 le long de la ligne de contact d'un cylindre de 50cm avec le plateau. Je suis donc parti dans mes calculs sur des poids de 1 à 20kg démultipliés par des leviers. Il y a un système de levier de chaque coté du cylindre supérieur de la même façon qu'il y a deux vis de serrage dans une presse qui fonctionne "par serrage".

L'autre idée du projet est de fabriquer une presse de 50 cm de large à moindre coût (moins de 300 euros). L'approche gravitaire permet des tolérances de construction plus grandes, par exemple le rouleau n'a pas à être parfaitement cylindrique puisque la force due aux poids est constante ou encore l'épaisseur du plateau peut varier légèrement.
Dans cet esprit, je conçois un cylindre supérieur en béton armé à partir un tuyau PVC de 125 ou 150 légèrement ré-alésé. L'important est que la génératrice en contact avec le plateau soit bien rectiligne, parallèle au plateau. De la même façon, le plateau peut être réalisé en agglo. Pour le support du plateau, 3 systèmes sont envisagés : plaque teflon de glissement sur feuille d'acier, rouleau inférieur de même diamètre que le rouleau supérieur ou deux rangées de roulements à bille intercalés (ou en quinconce). Entrainement du plateau par crémaillère mais c'est couteux et délicat à régler car la crémaillère ne doit pas "supporter" le plateau.
Les plans complets sont en cours de mise au point.

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4 presse gravitaire le Lun 12 Sep 2016 - 14:20

Voici le schéma de principe de la presse gravitaire.

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5 Re: presse gravitaire le Lun 12 Sep 2016 - 14:44

Au fond ça ressemble au mécanisme d'une presse lithographique, le poids sur le rateau et l'entraînement en tirant le plateau sous le rateau.
D'ailleurs on tire très bien une taille d'épargne sur une presse litho.

J'écris taille d'épargne car c'est plus précis que planche en relief, quelquefois la planche en relief porte une image sur plusieurs niveaux, exemple en collagraphie.

Je vais ouvrir un sujet la-dessus.

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6 Re: presse gravitaire le Lun 12 Sep 2016 - 21:13

pierre


Admin
Envisagé comme cela, c'est assez astucieux.
De mon côté, j'ai le souvenir d'une presse présentée chez Adam ou Sennelier dans les années 1980 qui me semblait astucieuse. dans un châssis cadre, de bas en haut, reposaient deux séries de 2 galets/rouleaux, sur lesquels reposait un rouleau – de mémoire libre – puis le plateau, le rouleaux supérieur, avec un entraînement direct ? le rouleau supérieur puis les galets, montés sur amortisseur caoutchouc (qui devaient remplacer les cartons) accroché sur une barre libre et, entre cette barre et le haut du cadre, une presse hydraulique bien centrée. Cela me semblait simple de conception, mais je me demandais comment relever le rouleau supérieur.
Sur ce principe, je me demandais pourquoi il n'y avait pas de système avec le même principe inférieur, mais le rouleau légèrement moins large que le plateau afin de placer un entraînement par crémaillère. Le rouleau reste libre, seulement coincé par une "aiguille" pour éviter un déplacement latéral. Cela doit exister pour des presses très grand format et électrifiées, ou sur Ali-baba, des presses chinoises dites à la fois typographique et sérigraphiques, mais qui doivent servir pour des reports à chaud d'impression, dites par sublimation, pour les tee-shirts par exemple.
Pour en arriver à ton schéma, qui me semble astucieux en déplaçant le problème, je me demande comment tu peux débrayer tes bras de levier afin de remonter le rouleau, pour passer les langes tout simplement ou, plus important en hauteur, glisser les hausses pour la taille d'épargne.
Pour augmenter la force, tu démultiplies avec tes bras de levier, et tu réduis la course verticale du rouleau. Est-il possible d'avoir des bras de leviers accessibles et débrayables, avec le cylindre supérieur sur ressorts ?

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7 Re: presse gravitaire le Lun 12 Sep 2016 - 23:11

hé oui hé oui
on va finir par réinventer ce qui existe forcément quelque part.
A Brignoles j'ai vu chez un ami graveur un entraînement du plateau par crémaillere; une solution très couteuse, il faut des dentures taillées pour réduire au maximum les à coups dans l'avancement.
Brune Gary prospectais pour ses projets de presses des engrenages chinois, car la fabrication des engrenages à la demande est devenue chez nous d'un coût dissuasif
La solution qui consiste à enrouler une corde tractrice autour d'un axe solidaire d'une croix est de loin le système qui assure un entraînement le plus régulier et évidement beaucoup moins cher.
C'est cette solution ou une solution voisine (courroie plate sur poulie lisse) qu'emploient les astronomes amateurs qui fabriquent leur monture équatoriale.

Tout dépend de l'objectif poursuivi: presse universelle ou presse pour taille d'épargne.

Ceci dit il est toujours intéressant d'imaginer des solutions nouvelles, ou renouvelées.

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8 presse gravitaire le Mar 13 Sep 2016 - 14:57

Oui cette presse gravitaire est  un nouveau type de presse, un mixte entre presse litho, presse à rouleau, presse à crémaillère. Une presse économique grâce au rouleau en béton armé et quelques trouvailles...
Le 1er schéma publié est simplifié. Dans le plan détaillé, la barre qui relie le fleau n°2 au rouleau supérieur est en fait un tendeur à lanterne qui permet de régler la hauteur du rouleau pour supporter des plaques épaisses (taille d'épargne)  ou fine (empreintes, kitchen-litho). Je réfléchis à un système encore moins couteux, moins encombrant et plus simple
Il y a aussi la question de reprise des efforts longitudinaux lorsque la plaque avance. J'ai étudié différentes façons, la plus élégante et moins coûteuse consiste à bloquer le tendeur à lanterne dans une equerre solidaire du bâti (de la caisse).
Au final, il n'y a que le rouleau qui dépasse du plateau. Un plan de presse intégralement accessible.
Je vous joins une petite vue en 3D de la liaison.

La liaison fleau2 / tendeur à lanterne n'est pas totalement satisfaisante car le tendeur et le fleau ne sont pas dans le même plan d'où un couple de torsion. Une grande barre transversale équilibre l'ensemble des fleaux de chaque coté de la presse mais c'est à améliorer.

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9 Re: presse gravitaire le Mar 13 Sep 2016 - 16:29

ça prend forme et c'est intéressant.
Quid des fléaux et des points de rotation car les efforts seront loin d'être négligeables.
Pour annuler le couple de torsion fléau C on peut imaginer une extremité du fléau en fourche qui appuierait donc de part et d'autres du tendeur

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10 presse gravitaire le Mar 13 Sep 2016 - 20:30

Les fléaux sont des fers plats de section 80*4 mm. le premier fléau qui multiplie le poids de départ P par 10 est constitué d'une seule barre. le deuxième fléau qui multiplie 10P par 5 doit être plus costaud. on double le même fer plat 80*4mm.
Effectivement pour éviter le couple de torsion entre le 2ème fléau et le tendeur à lanterne, la solution est de mettre un fer plat de chaque coté du tendeur, les forces sont dans le même plan. je travaille sur cette idée mais ça complique un peu pour le tendeur à lanterne qui se trouve entre deux fers plats.
Pour ce qui concerne les points de rotation des fleaux, une première solution était d'utiliser des paliers lubrifiés mais c'est relativement couteux. La solution est d'utiliser des couteaux comme pour les balances Roberval. Une lime triangulaire fait parfaitement l'affaire. Les forces de frottement sont quasi nulles , la transmission est maximale, l'entretien inexistant et c'est économique, une lime doit suffire pour les 4 points d'appui (2 par ensemble de 2 fléaux, 1 ensemble de fléau de chaque coté de la presse).

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11 Re: presse gravitaire le Mar 13 Sep 2016 - 21:29

Bonsoir
Si Bruno Gary était encore parmi nous, tu aurais eu un intarissable interlocuteur, intarissable et intéressé.
Il passait beaucoup de temps à faire des plans de presses et trouver les bonnes solution techniques.
Presque chaque soir au téléphone il me développait le pourquoi et le comment de tel engrenage à tel endroit du bâti et pourquoi pas une chaine comme les Vincent Moreau etc. etc.
j'ai beaucoup appris grâce à lui.

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12 presse gravitaire le Mar 13 Sep 2016 - 22:11

Bonsoir Jean Claude,
Oui, c'est bien dommage car les interventions ou commentaires de Bruno étaient forts pertinents et toujours dans un esprit positif. Je l'ai eu une seule fois au téléphone, un gars vraiment sympha qui n'avait pas cherché à vendre son matériel avant toute chose et qui m'avait conseillé de démarrer par une presse à plat que j'ai finalement construite.
J'en suis donc à ma deuxième presse avec cette presse gravitaire. C'est un projet intéressant que je souhaite partager. L'idée maitresse c'est de faire une presse rustique ou ultra-simple, pas trop lourde, démontable, pas trop onéreuse avec des outils accessibles (scie, perceuse, ...) et des matériaux de récup ou qu'on peut trouver au rayon bricolage du coin (agglo, fer plat,lime triangulaire,etc...). Il y a quand même des roulements à bille et des paliers de 1t mais les prix sont de qqs dizaines d'euros.
Justement au sujet de la crémaillère, les engrenages ça coute horiblement cher comme tu le dis. Du coup , je pense à un entrainement par vis sans fin attaquant directement la cremaillère  (module 2 ou 3) : forte démultiplication, grande force d'entrainement, prix faible pour une vis sans fin en acier.
J'ai un petit souci, j'ai perdu le fichier OPEN OFFICE de plan de la presse. j'espère que cela va s'arranger sinon je le recommence, j'ai tout en tête. C'est mieux d'avoir un bon plan pour partager des idées et discuter de points particuliers....
Je vais commencer les tests de la presse dans les prochains jours.

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13 essoreuse? le Jeu 29 Sep 2016 - 20:28

Bonjour,
j'ai vu une ancienne essoreuse à rouleau qui fonctionnait sur ce principe. Tu dois en trouver sur les sites d'annonce. Je n'ai plus en tête le mécanisme, qui a été apparemment remplacé par la suite par un système de serrage.
Damien

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14 Re: presse gravitaire Aujourd'hui à 11:07

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