BR0104547B1

BR0104547B1 - máquina de impressão rotativa.

Info

Publication number: BR0104547B1
Application number: BRPI0104547-4A
Authority: BR
Inventors: Mauro Cattaruzza; Agostino Pertile
Priority date: 2000-02-18
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2010-11-30
Also published as: ATE267700T1; IT1314383B1; BR0104547A; EP1175300A1; EP1175300B1; ITVR20000013A1; ES2218405T3; DE60103458D1; AU5031701A; WO2001060617A2; AR027439A1; ES2218405T5; CA2369573C; CA2369573A1; EP1175300B2; WO2001060617A3; US6688222B2; DE60103458T3; DE60103458T2; US20020157547A1

Description

"MÁQUINA DE IMPRESSÃO ROTATIVA"

Campo técnico

A presente invenção é relativa a uma máquina de impressãorotativa flexográfíca para múltiplas cores.

Fundamento da técnica

Em um processo de impressão flexográfíca, tinta colorida éaplicada a um meio de impressão por meio de três roletes de impressão oucilindros que giram de maneira sincronizada e em contato, com eixos derotação paralelos.

Os três roletes de impressão compreendem um rolete deimpressão projetado para apoiar o material a ser impresso, um cilindro deplaca de impressão, que apoia o padrão a ser impresso ou placa de impressão,e um rolete de colocação de tinta ou anilox que aplica a tinta à placa deimpressão. A impressão ocorre quando a tinta é depositada pela^ placa deimpressão sobre o meio, em uma quantidade e de uma maneira que dependedas características da placa de impressão e do rolete anilox.

A estação de cor é constituída por todos os sistemas quemovem os três roletes, a tinta e o material para imprimir uma única cor.

Em máquinas de impressão correntes, o movimento rotativodos três roletes de impressão é obtido por meio de uma transmissão mecânicado movimento a partir de um único motor elétrico; o motor elétrico transmiteo movimento por meio de um estágio de redução para o rolete de impressão,o qual, por sua vez, transmite o movimento para o cilindro de placa deimpressão por meio de duas engrenagens que são alinhadas axialmente comos respectivos roletes engrenadqs juntos. Um sistema de transmissão similar éadotado entre o cilindro de placa de impressão e o rolete anilox.

Em máquinas de impressão, assim chamadas "de tamborcentral", o rolete de impressão é um único rolete (tambor central) para todasas estações de cor, e assim é a engrenagem anel que transmite o movimentopara as engrenagens em alinhamento axial com os respectivos cilindros deplaca de impressão; o anel denteado tem um diâmetro periférico que é igualao diâmetro do tambor.

Para eliminar os problemas de transmissão com base em-engrenagem, foram estudados recentemente e produzidos sistemas nos quaiscada rolete de impressão é acionado por seu próprio motor elétrico,eliminando assim a conexão mecânica das engrenagens entre os roletes deimpressão.

Todas as soluções fornecidas atualmente são caracterizadaspor um ou mais acoplamentos de transmissão e/ou um estágio de redução demovimento entre o motor e o respectivo rolete de impressão, (o estágio deredução de movimento projetado para trazer a velocidade de rotação domotor para baixo, para a velocidade de rotação que corresponde àsvelocidades que os roletes devem ter para um processo de impressão correto).

O estágio de redução é genericamente constituído por jorna-unidade de redução, ou por engrenagens que são combinadas com umacorreia de acionamento.

Estas soluções técnicas, as quais têm acoplamentos detransmissão e/ou um estágio de redução de movimento, tem diversasdesvantagens, as principais sendo:

- as folgas das engrenagens do estágio de redução por meio deunidades de redução ou· uma correia, estabelecem um limite para a precisãodo nivelamento de impressão das cores;

- a rigidez mecânica limitada de um sistema de transmissãocom acoplamentos de transmissão e/ou um estágio de redução pode provocarvibração em baixas freqüências e pode, portanto, facilitar o inicio deressonância;

- os sistemas de fabricação são mecanicamente complicados,se desgastam facilmente e são também especificamente caros;- a transmissão, em particular, é complicada e volumosa,requer longos períodos de montagem e conduz à utilização de componentesmecânicos de precisão que são caros e delicados, e requerem manutençãofreqüente.

Divulgação da invenção

O desejo da presente invenção é eliminar ou reduzirsubstancialmente as desvantagens anotadas acima, fornecendo uma máquinade impressão rotativa com um tambor central no qual o movimento éfornecido para o tambor central e para os cilindros de placa de impressão semacoplamentos de transmissão e/ou estágios de redução de movimento.

Um objetivo da presente invenção é fornecer uma máquina deimpressão rotativa que assegure um aumento substancial na rigidez à porçãode flexão do eixo rotativo.

Um outro objetivo da presente invenção é fornecer umamáquina de impressão rotativa que eleva a freqüência de ressonância dosistema de impressão.

Um outro objetivo da presente invenção é fornecer umamáquina de impressão rotativa que permite maior precisão no nivelamento deimpressão, uma simplificação estrutural e uma redução nas partes mecânicasque são submetidas a desgaste, de modo a aumentar sua confiabilidade, e ao.mesmo tempo, reduzir custos operacionais e de manutenção, tornando-ossignificativamente mais favoráveis do que aqueles de uma máquina deimpressão convencional.

Esta intenção e estes e outros objetivos que se tornarão melhorevidentes daqui em diante, são alcançados por uma máquina de impressãorotativa que compreende dois ombros de apoio, um tambor central ou cilindroque é montado de maneira rotativa sobre ditos ombros de apoio, no mínimouma unidade de impressão que é arranjada ao redor de dito tambor e quecompreende um cilindro de placa de impressão e um rolete anilox, que sãomontados de maneira rotativa sobre um par respectivo de elementos de apoioe cujo eixo de rotação é paralelo ao eixo de dito tambor, caracterizada pelofato de no mínimo dito tambor central ser atuado por uma fonte demovimento que engata diretamente uma espiga axial de dito tambor.

De maneira conveniente, a fonte de movimento para o tambortem um estator que é fixado de maneira rígida a um de ditos ombros de apoiode um rotor que é fixado de maneira rígida à extremidade da espiga axial dotambor.

Vantajosamente a máquina de impressão rotativa compreendeuma fonte de movimento para o ou cada cilindro de placa de impressão e parao ou cada rolete anilox.

De maneira conveniente, dita fonte de movimento para o oucada cilindro de placa de impressão compreende um motor elétrico no qual oestator é fixado de maneira rígida a um dos ditos elementos de apoio e émonolítico com ele, e um rotor que é fixado de maneira rígida a um eixo demotor que é coaxial com o respectivo cilindro de placa de impressão e que édeslizável transversalmente até dito estator e rigidamente com o respectivocilindro de placa de impressão.

Breve descrição dos desenhos

Características e vantagens adicionais da presente invenção setornarão melhor evidentes a partir da descrição detalhada a seguir de uma suaconfiguração preferencial fornecida à guisa de exemplo não limitativo, comreferência aos desenhos que acompanham, nos quais:

A Figura 1 é uma elevação lateral esquemática de umamáquina flexográfica de tambor central de acordo com a presente invenção;

A Figura 2 é uma vista superior esquemática em escalaampliada do tambor central com algumas partes mostradas em seçãotransversal, da máquina flexográfica da Figura 1;

A Figura 3 é uma vista lateral parcial esquemática do motor dotambor central da Figura 2;

A Figura 4 é uma vista em seção parcial feita ao longo dalinha 4-4 da Figura 3; e

A Figura 5 é uma vista em corte feita ao longo de um planolongitudinal de uma unidade de cor da máquina da Figura 1.

Maneiras de realizar a invenção

Com referência aos desenhos, uma máquina de impressãoflexográfíca de cores múltiplas 1, dotada de um tambor central 2 de acordocom a presente invenção, é constituída por dois ombros de apoio 3 e 4, sobreos quais o tambor 2 é montado de maneira rotativa, e por um motor elétrico 5para atuação do tambor 2.

Como mostrado na Figura 2, o tambor 2 têm uma espiga axial(parte frontal 9a e parte traseira 9b) o qual é suportado apoiado de maneirarotativa pelos ombros 3 e 4, por exemplo por meio de mancais de roletesajustáveis, designados pelos numerais de referência IOa e 10b,respectivamente. Preferivelmente a parte externa 9a da espiga emerge logodepois do respectivo ombro 3. Uma extremidade flangeada voltada paradentro do rotor 13 do motor elétrico 5 é aparafusada na extremidade daespiga 9a (por meio de parafusos 12); o estator 14 do motor é flangeadoexternamente e aparafusado por meio de parafusos 15 à face externa doombro 3.

Desta maneira, a espiga 9a e portanto o tambor 2 é acopladodiretamente ao motor elétrico 5, o qual, por sua vez, é conectado diretamenteaxialmente ao tambor 2. Os mancais IOa e 10b de fato além de apoiar o pesodo tambor central 2 asseguram um arranjo perfeitamente coaxial de um rotoranelar 13 e de um estator 14 do motor 5. Conseqüentemente, o tambor 2 nãoprecisa ter uma engrenagem anel para sua atuação rotativa.

Unidades de impressão múltiplas 11 (oito no exemplomostrado na Figura 1) são fornecidas ao redor do tambor central 2, e cadauma (usualmente compreendendo um cilindro de placa de impressão 30 e umrolete anilox 8) tem sua própria fonte de movimento. Isto significa que emadição a um servo-motor (isto é, o motor 5) para o tambor central 2, existemoito servo-motores 6 para os cilindros de placa de impressão 30 e oito servo-motores 7 para os roletes anilox 8; todos os servo-motores são acionados pormeio de um controlador eletrônico 16 (mostrado na Figura 1).

Mais particularmente, sobre a espiga 9a (ou 9b) existe umtransdutor 17, por exemplo, um codificador, que é montado coaxialmentecom a espiga 9a dentro do rotor anelar 13, como mostrado na Figura 2, e éprojetado para transmitir para o controlador 16 dados relacionados àvelocidade de rotação do tambor central 2, para controlar a operação domotor elétrico 5 de dito tambor e sincroniza-lo com os motores elétricos 6 e 7de cada unidade de impressão 11.

Preferivelmente o motor elétrico 5 é resfriado por meio de umsistema de resfriamento de qualquer tipo adequado, por exemplo, com águaalimentada por uma bomba fornecida de maneira apropriada (não mostradonos desenhos) e projetada para escoar através de um labirinto representadoesquematicamente por um sistema de canais 18 arranjados ao redor do estator14, começando a partir de uma entrada 19 até uma saída 20 como mostradona Figura 4.

Para impedir poeira, que ao longo do tempo podecomprometer a operação correta do motor 5, quanto a penetrar em dito motor5, existe um sistema de pressurização formado pelos canais 21 entre o estator14 e o rotor 13, o qual é conectado a uma entrada 22 para ar ligeiramentepressurizado, que se origina de um soprador, não mostrado e que pode ser dequalquer tipo adequado, através de uma unidade de redução de pressão 23.

Um disco 25 é fixado, por exemplo aparafusado por meio deparafusos 24, sobre o outro lado do tambor 2, isto é, sobre a espiga 9b (Figura2); um ou mais freios de calibração 26 podem atuar sobre o disco e açãoacionados pelo controlador 16 da Figura 1 para controlar a desaceleração dotambor 2 durante frenagem de emergência e manter o tambor 2 travado emuma posição angular precisa quando necessário.

Com relação ao acionamento motor do cilindro de placa deimpressão 30 e o sistema de apoio de rotação, a Figura 5 ilustra um exemplode configuração preferido atualmente.

O cilindro de placa de impressão 30 tem uma espiga frontal31a que é apoiada por dois mancais 34 e 36 que são necessários para fornecerrigidez de flexão ao cilindro.

Os mancais 34 e 36 podem ser inseridos em uma luva 38 quepermite o deslizamento axial do cilindro de placa de impressão 30 (seta L)para permitir o movimento, por exemplo por +/- 6 mm requerido paranivelamento transversal da impressão.

Novamente, para aumentar a rigidez à flexão do cilindro deplaca de impressão 30, o cilindro tem uma espiga traseira 31b que é apoiadapelo ombro de apoio 4 por meio de dois mancais: o mancai de roletes 37 e omancai de esferas duplas 35.

Além disto, o mancai 37 é arranjado tãopróximo quanto possível da luva ou placa de impressão 60 para limitar adeflexão relacionada à deformação flexural do rolete 30 e limitar asoscilações de vibração (como mostrado pela seta S na Figura 5) durante asoperações para trocar a luva 60.

A espiga traseira 31b do cilindro de placa de impressão 30ainda é enchavetada a um motor elétrico 6 cujo eixo parcialmente oco 45 étravado à espiga traseira 31b por meio de um elemento de enchavetamentocônico 46.

Vantajosamente, a parte externa ou estator 52 do motorelétrico 6 é flangeada de maneira rígida ao deslizador 32 por meio de umsuporte de ferro fundido 47 e é assim acoplada rigidamente ao deslizador 32.O rotor 44 é fixado ao eixo do motor 45 que é suportado por dois mancais derolos 48a e 48b que permitem o deslizamento axial, por exemplo por +/- 6mm do eixo do motor 45 e portanto o rotor 44. Os mancais 48a e 48bsuportam muito bem as cargas radiais geradas pela flexão do cilindro de placade impressão 30 assegurando rigidez à flexão elevada.

O sistema para juntar um ao outro o cilindro de placa deimpressão 30 e o motor elétrico 6, é preferivelmente fornecido pela inserçãoda espiga traseira 31b dentro da extremidade parcialmente oca do eixo demotor 45. Existe também um elemento de enchavetamento cônico 46 parafechar de maneira rígida a espiga traseira 31b sobre o eixo de motor 45; estesistema de acoplamento assegura a transmissão de momentos muito elevadose casamento perfeito entre a espiga 31 e o eixo de motor 45.

Na prática, o sistema acima descrito para apoiar e conectarmecanicamente o cilindro de placa de impressão 30, o eixo de motor 45, orotor 44 e o estator 52, assegura uma rigidez mecânica que é enormementeaumentada com relação às soluções utilizadas atualmente para motorizar oscilindros de placa de impressão 30. Em particular, o corpo constituído peloacoplamento rígido entre o cilindro de placa de impressão 30, o eixo demotor 45 e o rotor 44 combina a rigidez à flexão e à torção muito elevadascom a capacidade de realizar um movimento de translação ao longo do eixode rotação na extensão requerida para nivelar transversalmente a impressão.

Um codificador 49 ou outro sistema transdutor adequado éfixado ao estator 52 do motor 6 por meio de um acoplamento 50 que é muitorígido em torção, porém muito flexível axialmente para permitir o movimentode nivelamento transversal por +/- 6 mm.

O acoplamento axial para nivelamento transversal é fornecidopor meio de um duplo mancai de esferas 35, cujo anel interno (não mostradonas Figuras) é travado por meio de um elemento anelar 53 aproximadamentea meio caminho ao longo da espiga traseira 31b, enquanto o anel externo (nãomostrado nas Figuras) é acoplado rigidamente a um flange oval 43, ao qual oparafuso trapezoidal 42 é fixado na parte superior; dito parafuso, girado pelodispositivo de nivelamento transversal 54, gera o movimento axial docilindro de placa de impressão 30.

Com uma máquina de impressão rotativa ou flexográficaestruturada como descrito acima, é conseguida uma simplificação substancialdos componentes mecânicos com relação a máquinas do tipo convencional.Em particular, o acoplamento direto entre cada fonte de movimento (motoreselétricos 5 e 6) e, respectivamente, o tambor central 2 e os cilindros de placade impressão 30 permitem alcançar a rigidez mecânica elevada,conseqüentemente alcançando um aumento considerável no valor dafreqüência de ressonância do sistema estrutura suporte motor-cilindro, demodo a ser capaz de aumentar a velocidade de resposta para a dinâmica dedito sistema de modo a manter uma qualidade de impressão imutável econstante.

A invenção descrita acima é suscetível de inúmerasmodificações e variações dentro do escopo protetor definido pelo conteúdodas reivindicações anexas.

Os materiais e as dimensões podem ser diversos de acordocom os requisitos.

As divulgações no Pedido de Patente Italiana número VR2000A000013 a partir do qual este pedido reivindica prioridade, são aquiincorporadas para referência.

Claims

1. Máquina de impressão rotativa (1) compreendendo dois ombrosde apoio, um tambor central (2) ou cilindro que é montado de maneira rotativasobre ditos ombros de apoio (3, 4), no mínimo uma unidade de impressão (11) queé arranjada ao redor de dito tambor (2) e que compreende um cilindro de placa deimpressão (30) e um rolete anilox (8), os quais são montados de maneira rotativasobre um respectivo par de elementos de apoio e cujo eixo de rotação é paraleloao eixo de dito tambor, caracterizada pelo fato de que no mínimo o dito tamborcentral é atuado por uma fonte de movimento que engata diretamente uma espigaaxial (9a) de dito tambor.

2. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a dita fonte de movimento de dito tambor central (2) compreendeum motor elétrico (5), no qual o estator (14) é fixado a um de ditos ombros deapoio (3, 4) e o respectivo rotor (13) pode girar dentro de dito estator e é fixadorigidamente à dita espiga axial (9a) de dito tambor central.

3. Máquina, de acordo com a reivindicação 2, caracterizadapelo fato de que o dito motor elétrico (5) de dito tambor central (2) compreendeum sistema de resfriamento por fluido forçado.

4. Máquina, de acordo com a reivindicação 3, caracterizadapelo fato de que o dito sistema de resfriamento compreende uma bomba e umcircuito em labirinto (18) arranjado ao redor de dito estator (14) de dito motorelétrico (5) para a passagem do fluido suprido por dita bomba.

5. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2, 3 ou 4, caracterizada pelo fato de que o dito motor elétrico (5) compreende umsistema de pressurização que compreende uma pluralidade de canais (21) entreo dito estator (14) e o dito rotor (13), uma fonte de ar comprimido que é conectadaa ditos canais, e um dispositivo (23) para controlar a pressão do ar que chega dedita fonte e de ditos canais.

6. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que compreende um sistema de frenagem do tipo disco (25) que éenchavetado sobre uma espiga de dito tambor central (2) e no mínimo um calibre(26) para engatar o dito disco sob comando.

7. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que compreende um controlador eletrônico (16) para acionar nomínimo dita fonte de movimento e dito sistema de frenagem (25) de dito tamborcentral (2).

8. Máquina, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadapelo fato de compreender no mínimo um primeiro transdutor (17) que é montadode modo a ser alinhado axialmente com dito rotor (13) de dito motor elétrico (5) dedito tambor central (2) e é adequado para gerar sinais elétricos que representam aposição e velocidade angular de dito rotor e, portanto, de dito tambor central, epara enviá-los para o dito controlador eletrônico (16) para acionar e controlar omovimento de dito tambor central (2).

9. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que compreende uma fonte de movimento para o ou cada cilindrode placa de impressão (30) e para o ou cada rolete anilox (8).

10. Máquina, de acordo com a reivindicação 9, caracterizadapelo fato de que a dita fonte de movimento para o ou cada cilindro de placa deimpressão compreende um motor elétrico (6), no qual o estator (52) é fixadorigidamente a um de ditos elementos de apoio e é monolítico com ele, e o rotor(44) é fixado rigidamente a um eixo de motor (45) que é coaxial com o respectivocilindro de placa de impressão (30).

11. Máquina, de acordo com a reivindicação 10, caracterizadapelo fato de que o dito rotor (44) pode deslizar transversalmente até o dito estator(52) rigidamente com relação ao respectivo cilindro de placa de impressão (30).

12. Máquina, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizadapelo fato de que compreende no mínimo um par de mancais (48a, 48b) adequadospara apoiar rotativamente o dito eixo de motor (45) e permitir o deslizamento axialde dito eixo de motor.

13. Máquina, de acordo com a reivindicação 12, caracterizadapelo fato de que os ditos mancais (48a, 48b) são do tipo de rolos.

14. Máquina, de acordo com a reivindicação 10, caracterizadapelo fato de que o dito eixo de motor (45) possui uma extremidade oca que podeser enchavetada sobre dita espiga axial (31b) do respectivo cilindro de placa deimpressão (30).

15. Máquina, de acordo com a reivindicação 14, caracterizadapelo fato de que compreende dispositivo de travamento adequado para assegurara fixação de dita espiga axial (3 lb) do ou de cada cilindro de placa de impressão(30) inserida, durante a utilização, em dita extremidade oca do respectivo eixode motor (45).

16. Máquina, de acordo com a reivindicação 15, caracterizadapelo fato de que o dito dispositivo de travamento é constituído por um elementode enchavetamento cônico.

17. Máquina, de acordo com a reivindicação 15, caracterizadapelo fato de que compreende dispositivos (34-37) para acoplar o ou cada cilindrode placa de impressão (30) aos respectivos elementos de apoio, que são adequadospara permitir a rotação e o deslizamento axial do ou de cada cilindro de placa deimpressão em relação aos respectivos elementos de apoio.

18. Máquina, de acordo com a reivindicação 17, caracterizadapelo fato de que o dito dispositivo de acoplamento compreende no mínimo ummancai (37) que é arranjado próximo à luva (60) montada no ou em cada cilindrode placa de impressão, de maneira a limitar a deflexão relacionada à deformaçãoflexural de cada cilindro de placa de impressão e às oscilações de vibração duranteoperações para substituir a dita luva e no mínimo um outro mancai (35).

19. Máquina, de acordo com a reivindicação 15, caracterizadapelo fato de que compreende no mínimo um apoio móvel para a dita espiga axial(3 la) do ou de cada cilindro de placa de impressão (30), retido de forma a realizarcursos transversais com relação a dito eixo de rotação do respectivo cilindro deplaca de impressão para permitir nivelamento de impressão transversal.

20. Máquina, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadapor compreender um segundo transdutor (49) que é montado em alinhamentoaxial com o dito rotor de dito motor elétrico do ou de cada cilindro de placa deimpressão, o dito transdutor sendo adequado para gerar sinais elétricos que sãorepresentativos da posição e velocidade angular de dito rotor e, portanto, de cadacilindro de placa de impressão (30) e para enviá-los ao dito controlador eletrônico(16) para acionar e controlar o movimento de cada cilindro de placa de impressãoe sincronizá-lo com o movimento de dito tambor central (2) e dos cilindros deplaca de impressão restantes (30) e roletes anilox (8).

21. Máquina, de acordo com a reivindicação 20, caracterizadapelo fato de que compreende um acoplamento (50) rígido à torção e axialmenteflexível que é adequado para fixar o dito segundo transdutor (49) ao dito estator dedito motor elétrico do ou de cada cilindro de placa de impressão (30) e permitir omovimento axial de dito rotor até uma extensão que seja no mínimo suficientepara nivelamento de impressão transversal.