ES2135557T5 - Maquina de impresion rotativa, con cilindros portacaucho y portaplancha dispuestos en grupos de cilindros por pares. - Google Patents
Maquina de impresion rotativa, con cilindros portacaucho y portaplancha dispuestos en grupos de cilindros por pares.Info
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Abstract
UNA MAQUINA DE IMPRESION ROTATIVA MUESTRA CILINDROS DE TELA DE GOMA Y CILINDROS DE PLACA, ESTAN ACOPLADOS CONJUNTAMENTE PARA LA FORMACION DE UN ACOPLAMIENTO MECANICO EN UN ACCIONAMIENTO PARA OBTENER GRUPOS DE CILINDROS. UN GRUPO DE CILINDROS DE ESTE TIPO SE ACCIONA RESPECTIVAMENTE A PARTIR DE UN MOTOR DE ACCIONAMIENTO PROPIO.
Description
Máquina de impresión rotativa, con cilindros
portacaucho y portaplancha dispuestos en grupos de cilindros por
pares.
La presente invención se refiere al montaje de
cilindros de una máquina de imprimir rotativa para los diversos
grupos de cilindros.
Las máquinas de imprimir rotativas tradicionales
se impulsan por un accionamiento principal a través de un eje
longitudinal mecánico, también llamado eje real. Una desventaja de
estas máquinas de imprimir es el gasto mecánico a realizar para
compensar la torsión del eje longitudinal que se presenta durante
el funcionamiento. Por ello se necesita una graduación mecánica del
registro periférico de los lugares de impresión de la máquina de
imprimir durante la marcha.
En una máquina de imprimir con varios mecanismos
de impresión conocida por el documento DE 3409194 A1, se ha
previsto un motor de accionamiento para más de un mecanismo de
impresión. Este motor puede unirse directamente con la rueda
dentada del accionamiento de un único mecanismo de impresión, pero
las otras ruedas dentadas del accionamiento de los otros mecanismos
de impresión están acopladas mecánicamente con la rueda dentada
unida al motor.
Se intenta también sustituir el eje longitudinal
mecánico entre las diversas unidades de impresión mediante un eje
longitudinal eléctrico. Para ello, cada unidad de impresión tiene
un accionamiento eléctrico separado. Debido al elevado gasto
mecánico, originado por la complejidad de las diversas unidades de
impresión de funcionar con varios lugares de impresión, hay que
añadir un elevado gasto de la técnica de regulación, ya que se debe
asegurar la marcha sincronizada de las diversas unidades de
impresión accionadas independientemente. Estas disposiciones son
conocidas por los documentos GB-A 2 266 629 y
DE-AS 11 46 959.
Para evitar los problemas anteriormente citados,
se propone en el documento DE 41 38 479 impulsar cada uno de los
cilindros de la máquina de imprimir mediante un motor
eléctrico.
Por el documento DE 42 14 394 A1 se conoce un
sistema de regulación para una máquina de imprimir de esta clase
con cada uno de los cilindros accionado individualmente. Para ello,
los procedimientos individuales de los cilindros y sus reguladores
de accionamiento se pueden reunir formando grupos de impresión
cualquiera. Los grupos de impresión se asignan a aparatos de
plegado, de los cuales toman su referencia de posición. El sistema
directriz propuesto, está formado esencialmente de un sistema bus
rápido para los diversos accionamientos y los reguladores de
accionamiento de un grupo de impresión y de un sistema directriz
superior para la administración de los grupos de impresión.
El concepto seguido en estas dos publicaciones de
los diversos cilindros accionados permite una elevada flexibilidad
de empleo, pero exige al mismo tiempo un número muy elevado de
motores de accionamiento y, como muestra el documento DE 42 14 394
A1, un elevado gasto de regulación para este gran número de
accionamientos individuales. Además, se debe emplear una gran
variedad de motores. Sólo con el empleo de menos tamaños de motores,
se podrían emplear en otro caso motores frecuentemente
sobredimensionados para aplicaciones diferentes. Las dos cosas
incrementan el precio de estas máquinas de imprimir.
Una máquina de imprimir conocida por el documento
JP-A-63236651 presenta unidades de
impresión que se accionan individualmente mediante motores de
accionamiento propios. Los motores impulsan los cilindros
portaplancha de la unidad de impresión, y desde los cilindros
portaplancha se transmite a través de acoplamiento de ruedas dentada
a los cilindros de impresión.
Por el documento DE-OS 2134397 se
conoce un mecanismo de impresión para una máquina de imprimir
offset con parejas de cilindros, en la que cada par de cilindros
comprende un cilindro portacaucho y un cilindro portaplancha y los
cilindros portacaucho se pueden poner en contacto recíproco.
Adicionalmente a estos dos pares de cilindros, se ha previsto por
lo menos, un tercer par de cilindros que comprende un cilindro
portaplancha y un cilindro portacaucho, y el cilindro portacaucho
está dispuesto en uno de los dos cilindros portacaucho de los dos
pares de cilindros anteriormente citados. Sobre el accionamiento de
los cilindros no se ha divulgado nada en esta publicación.
La presente invención tiene como objetivo
proponer una máquina de imprimir rotativa, altamente flexible, pero
económica.
Esta tarea se consigue mediante el objeto de la
reivindicación 1.
Las subreivindicaciones están encaminadas a
formas de realización convenientes y no totalmente evidentes de las
formas de realización del objeto de la reivindicación 1.
Según la invención, los cilindros portacaucho y
los cilindros portaplancha de una máquina de imprimir rotativa
forman por parejas un grupo de cilindros, en los que siempre un
cilindro portacaucho y un cilindro portaplancha están acoplados
entre sí mecánicamente, y se accionan conjuntamente por un motor de
accionamiento propio para cada grupo de cilindros.
Mediante esta reunión por grupos de los dos
cilindros y de su equipo con un solo accionamiento para un par de
cilindros, por lo menos, se reduce considerablemente el número de
los motores de accionamiento necesarios; por lo menos se reduce a
la mitad, con relación al concepto de accionamientos individuales.
El acoplamiento mecánico de estos dos cilindros, asignados uno al
otro por la técnica de impresión, preferentemente un acoplamiento de
engranaje con dentado cilíndrico o inclinado, ofrece con relación
al concepto de los cilindros accionados siempre individualmente
considerables ventajas de precios. Con relación a la flexibilidad
de aplicación, no hace falta renunciar a ningún concepto del
accionamiento individual. De esta manera se puede adaptar tanto la
graduación del registro periférico como también la graduación del
registro lateral de cada cilindro portacaucho y de cualquier otro
cilindro portacaucho, siempre que sea necesario. De acuerdo con la
invención, mediante los grupos de cilindros con motores de
accionamiento propios en cada uno de ellos, se pueden crear lugares
de impresión óptimos en una máquina de imprimir rotativa, tanto
desde el punto de vista técnico como económico. Como lugares de
impresión se entienden en este contexto aquellos pares de
cilindros, entre los cuales pasa una banda de papel para imprimir, y
se imprime por una o ambas caras. Además, forma parte de un lugar
de impresión creado de acuerdo con la invención, un grupo de
cilindros y un cilindro de contrapresión correspondiente. En el
último caso, se forma un lugar de impresión por dos grupos de
cilindros colocados uno junto a otro. Desde el punto de vista de la
técnica de accionamiento, los lugares de impresión de la máquina de
imprimir son mecánicamente independientes, es decir, los lugares de
impresión de la máquina de imprimir están acoplados eléctricamente
entre sí.
Con el grupo de cilindros según la invención se
acciona el cilindro portacaucho, que a su vez impulsa el
acoplamiento mecánico del cilindro portacaucho del mismo grupo de
cilindros. El cilindro portacaucho es decisivo para la exactitud de
posición o el ajuste de registro periférico. El accionamiento del
cilindro portacaucho posee la ventaja de que el cilindro, que
establece contacto con una banda de papel a imprimir, no se tiene
que impulsar a través de un elemento de transmisión que
posiblemente tiene juego.
Es ventajoso que cada uno de los tres grupos de
cilindros trabaje en un lugar de impresión. Un grupo de cilindro se
encuentra en una cara de impresión y los dos grupos de cilindros se
encuentran en la otra cara de impresión opuesta de una banda de
papel que pasa por entre ellos. De forma preferente, el cilindro
portacaucho del grupo de cilindros dispuesto en el lado de
impresión, forma el cilindro de contrapresión para los otros dos
cilindros portacaucho de los otros dos grupos opuestos al lado de
impresión de la banda de papel, que se pueden accionar ambos
ventajosamente de forma alternativa. Esta configuración ofrece la
máxima flexibilidad de aplicación para una producción caucho/caucho,
ya que con la producción continua, los dos cilindros portacaucho se
pueden configurar alternativamente para un cambio de impresión.
Esto se realiza mediante el cambio de planchas de un cilindro
portaplancha correspondiente al cilindro portacaucho no empleado.
Cada grupo de cilindros se puede montar en un bastidor.
Preferentemente se han reunido los dos grupos de cilindros opuestos
a la cara de impresión de la banda de papel en una unidad de
cilindros montada en un bastidor.
El cilindro de contrapresión puede ser un
cilindro de acero o también otro cilindro portacaucho para la
impresión a ambos lados. Esta clase de cilindros de contrapresión
puede ser también un cilindro central de una unidad de cilindros,
por ejemplo, con nueve o diez cilindros. En una forma de realización
preferente de la invención se acciona esta clase de cilindros
centrales por un motor de accionamiento propio. Este tipo de
composición garantiza la máxima flexibilidad de aplicación para una
unidad de cilindro. Así, en este caso, cada uno de los grupos de
cilindros asignados al cilindro central de los cilindros portacaucho
y portaplancha se pueden mandar individual e independientemente por
los otros grupos de cilindros, como es necesario, por ejemplo, para
la impresión alternativa o para el cambio de planchas volante.
La toma de fuerza de un motor de accionamiento
para el correspondiente grupo de cilindros, se realiza mediante una
correa dentada. Al contrario de la solución propuesta en el
documento DE 41 38 479 A1 del rotor de motor eléctrico que se
asienta en el eje de accionamiento del cilindro impulsado, una
correa dentada posee una elevada elasticidad. Para el concepto de
regulación del accionamiento de un grupo de cilindros, la
posibilidad de una elevada amortiguación del sistema mecánico
formado por un motor de accionamiento y los cilindros accionados,
dada por el empleo de una correa dentada, es de gran valor, como se
explicará más adelante. Al contrario de la transmisión por engranaje
entre el motor de accionamiento y el cilindro accionado de un grupo
de cilindros, una correa dentada posee la ventaja de una marcha
exenta de juego y una relación de transmisión no absolutamente
fija.
En cambio, para el acoplamiento mecánico entre
los cilindros dentro de un grupo de cilindros, se han previsto
ruedas dentadas, aunque también son imaginables otros elementos de
transmisión. Las ruedas dentadas que engranan entre sí, pueden ser
de dentado cilíndrico o inclinado. En caso de los engranajes con
dentado inclinado, para la graduación lateral del registro de los
cilindros portacaucho se desplaza el cilindro portacaucho
longitudinalmente, mientras que sus engranajes de accionamiento y/o
de salida permanecen fijos según la invención. En caso contrario
sería necesario con la graduación del registro lateral también la
graduación del registro periférico. En caso de engranajes de
dentado cilíndrico, para la graduación del registro lateral se
desplazan junto con su engranaje o sus engranajes colocados fijos
simplemente longitudinalmente.
El rodillo o los rodillos entintadores o rodillos
mojadores de un grupo entintador o de un grupo entintador y
mojador, que corresponden a un grupo de cilindros, puede o pueden
estar acoplados mecánicamente con este grupo de cilindros, de tal
manera que el rodillo entintador o rodillos entintadores se
impulsan también por el motor de accionamiento de este grupo de
cilindros. Mediante esta solución se puede mantener reducido el
coste de la técnica de regulación. Por otra parte, el acoplamiento
mecánico del grupo entintador, en el sentido del principio modular
seguido por la invención no es tan ideal como el accionamiento
propio, más preferente para el rodillo o los rodillos del grupo
entintador. Según esta forma de realización, asimismo preferente de
la invención, cada grupo entintador posee un motor de accionamiento
propio para su cilindro entintador. Este motor de accionamiento
acciona asimismo de forma preferente a través de una correa dentada
exenta de juego con elevada amortiguación, y eventualmente, a
través de un reductor de engranajes, el rodillo entintador o en
caso de varios rodillos entintadores, el grupo de cilindros
correspondiente al cilindro portaplancha más próximo al cilindro
entintador. Por ello, la velocidad periférica de este rodillo
entintador se puede ajustar ventajosamente, especialmente con
deslizamiento negativo del cilindro portaplancha, con lo cual la
velocidad periférica del cilindro entintador preferentemente es
algo más reducida que la del correspondiente cilindro
portaplancha.
La regulación del sistema de motor/carga con un
motor de accionamiento para un cilindro o un rodillo de una máquina
de imprimir rotativa presenta problemas especiales. En casos
aislados se emplea con pequeñas cargas un motor mayor, es decir, más
potente con un momento de inercia elevado en comparación con la
carga. Tales sistemas no presentan ningún problema demasiado grande,
para dominar las vibraciones y los choques, ya que la carga se
comparte por el motor. En caso de momento de inercia de masas de
las cargas accionadas, cuyos momentos de inercia de masa con
frecuencia puede ser cinco veces mayor que los de los motores
impulsores, se incrementan los problemas de oscilaciones. Con ello
se complica la regulación de estos sistemas de motor/carga. La
elasticidad de un acoplamiento entre el motor y la carga contribuye
a agudizar este problema.
En la construcción de máquinas de imprimir se
conocen regulaciones de la posición o de la velocidad de rotación de
un cilindro, en las que se emplean un transmisor mecánico en el lado
del motor para captar el número de revoluciones del motor o la
posición angular del rotor del motor, para una comparación
teórica/real de la regulación de motor. Esta regulación conocida,
tiene sus límites dinámicos con relaciones de inercia de masas
mayores de la carga del motor. Si se mide la posición real del
árbol del motor, entonces se encuentra, tanto el acoplamiento como
la carga mecánica fuera del circuito de regulación. Ellos pueden
influir, sin embargo, a estos a través de los momentos de
aceleración que influyen al eje del motor. El motor, que en este
caso tiene una masa considerablemente menor que el acoplamiento y
el cilindro, se influye con ello decisivamente. Puesto que la carga
del motor resultante está formada de una configuración mecánica de
masas, muelles y amortiguaciones, el momento de carga depende en
gran medida de la frecuencia, lo que determina en última instancia
el comportamiento dinámico del sistema. En la excitación mediante
modificaciones del valor teórico, se tensan primero los muelles,
que están más próximos al motor. El momento del motor, provocado
por el regulador, acelera las piezas del acoplamiento y en una
secuencia siguiente, los cilindros o los rodillos accionados. La
energía en este momento se almacena tanto en los muelles, como
también en el movimiento de las masas, y su distribución se modifica
constantemente. El motor puede tomar, dentro de corto tiempo, la
posición correcta, pero debido a las fuerzas de masas que se
presentan, se separa nuevamente, lo que lleva a otro proceso de
regulación. El sistema debe estabilizarse mediante un regulador
activado de forma relativamente lenta.
La presente invención tiene por objeto proponer
una regulación, con la que una máquina de imprimir rotativa pueda
regular la posición y/o la velocidad de rotación de un cilindro o
de un rodillo, accionado por un motor, optimizar la potencia y con
calidad de regulación suficientemente elevada, es decir, con
relación a la dinámica y a la precisión del número de revoluciones o
de la posición. La regulación debe ser económica, y no presentar
requerimientos demasiado elevados al acoplamiento del motor y de la
carga, especialmente a la rigidez de giro y a la libertad de juego
del acoplamiento.
De forma preferente, se regula la posición de por
lo menos los motores de accionamiento, de los grupos de cilindros,
que trabajan en el mismo lado de impresión de una banda de papel de
una unidad de cilindros. Se prefiere una denominada regulación de
posición ideal, es decir, una regulación de posición exenta de
retardo con una conexión adicional de error de deslizamiento. A este
tipo de regulación más costosa de la posición, preferida por
razones técnicas se puede renunciar sin más. Una regulación de la
posición simple representa asimismo una forma de realización
preferente, especialmente económica, de la invención.
La regulación de la posición y/o el número de
revoluciones del cilindro a regular de un grupo de cilindros o de un
rodillo de un grupo entintador se realiza preferentemente mediante
un regulador para el motor de accionamiento, mediante la
comparación nominal/real de la señal de salida de un transmisor de
valor nominal y de un transmisor de valor real, captando estos
transmisores de valor real de la posición y/o el número de
revoluciones del cilindro o del rodillo. En comparación a las
regulaciones conocidas con máquinas de imprimir rotativas, se
emplea con ello un transmisor de carga para la regulación. En
cambio, hasta ahora, se empleaba en la construcción de máquinas de
imprimir un transmisor mecánico en el lado del motor para captar la
velocidad de rotación del motor o la posición angular del rotor
para la comparación nominal/real de la regulación del motor. En
esta regulación tradicional, con relaciones de inercia de masas
grandes de la carga al motor se llega rápidamente a los limites
dinámicos. Si la regulación es inestable, empieza sobre todo a
oscilar el motor, mientras que en la carga permanece relativamente
tranquila.
En la técnica de regulación, se conocen, para el
llamado vibrador de masas dobles, circuitos diferenciales, cascadas
de regulación y filtros activos, los cuales todos ellos requieren
un elevado dispendio para la técnica de regulación. Para los
sistemas de carga/motor anteriormente descritos, es decir, los
grupos de cilindros con accionamiento propio, ha resultado
sorprendente, que sea totalmente suficiente que la regulación se
dirija esencialmente mediante un valor real, que se determina con
un transmisor de valor real, aplicado a la carga, concretamente en
uno de los cilindros de un grupo de cilindros.
El motor de accionamiento, con el oscilador de
masa doble, se puede incluso dejar de tener en cuenta. La carga que
actúa como filtro de paso profundo es insensible contra las
oscilaciones de motor, esencialmente más pequeño en comparación a
él. Por otra parte, se puede prescindir de los efectos de retorno
de la carga al motor de accionamiento. La regulación económica,
debido en gran parte a su simplicidad, ofrece, además, la ventaja
de que se puede ajustar fácilmente a la gran anchura de banda de
las relaciones de inercia de masa entre carga y motor, y se puede
ajustar durante el funcionamiento a los parámetros que se
modifican, tales como, por ejemplo, la elasticidad y el
acoplamiento.
Al tomar la carga del valor nominal a regular, se
mide también lo que debe marchar exactamente, concretamente la
carga, pero no el motor. El sistema mecánico de sustitución, formado
por el motor de accionamiento, un acoplamiento, y la carga, se debe
considerar como filtro de paso profundo. Con este tipo de
regulación, se aprovecha el filtro de paso profundo del
motor-acoplamiento-carga-separación-sistema,
para filtrar choques y oscilaciones, que se originan en el tramo de
regulación. Tales choques y oscilaciones retornan en pequeña medida
al regulador. Con ello se reduce el peligro de un balanceo. La
dinámica de la regulación y de este modo la calidad de la
regulación se puede incrementar considerablemente con relación a la
regulación convencional descrita con acoplamiento idéntico.
El transmisor de valor real, emigrado
literalmente del lado del motor al lado de carga, forma la magnitud
de regulación principal para el regulador del motor, es decir, el
motor se guía de este lado de la carga por su valor real. Según una
forma de realización preferente, no se necesita ningún transmisor de
valor real mecánico para la captación de la posición o del número
de revoluciones del motor dentro de la regulación del motor. Una
captación del valor real integrada asimismo en el motor, se puede
emplear ventajosamente para el control puro del accionamiento,
eventualmente para la desconexión de emergencia del motor.
El transmisor de valor real para la regulación se
aplica preferentemente en el extremo del eje, exento de momentos,
del cilindro accionado de un grupo de cilindros o del rodillo
accionado de un grupo entintador.
De forma especialmente ventajosa, se emplean los
motores asíncronos como motores de accionamiento. Hasta ahora se
empleaba un motor asíncrono sólo si se debía impulsar una pequeña
carga con un motor grande. Para el caso presente, en el que un
motor de accionamiento impulsa un grupo de cilindros o también lo
rodillos de un grupo entintador, en el que la carga accionada posee
un momento de inercia de masa proporcionalmente elevado con
relación al motor de accionamiento, no se conoce el empleo de
motores asíncronos. Para las finalidades de regulación con un
transmisor de carga, en vez de un transmisor de motor, los motores
asíncronos son especialmente adecuados. Con relación a los motores
de corriente continua empleados hasta ahora en las correspondientes
aplicaciones, presentan los motores asíncronos una rigidez de campo
más elevada, de tal manera que su empleo mejora la dinámica y la
calidad de regulación del sistema a regular. El empleo de otros
tipos de motores, por ejemplo, motores de corriente continua, sin
embargo, no se excluye por completo.
La estabilidad de la regulación se mejora
adicionalmente por el empleo de una correa dentada sin juego, con
elevada amortiguación como acoplamiento entre motor y carga.
En los osciladores de masas dobles, de las que se
están tratando, incluso se puede prescindir del motor de
accionamiento. La carga que actúa como filtro de paso profundo es
insensible contra las vibraciones del motor, esencialmente más
pequeño. Por otra parte, se pueden despreciar los efectos de retorno
de la carga sobre el motor de accionamiento.
Con el concepto de la composición por pares de
cilindros portacaucho y portaplancha para los grupos de cilindros,
se obtienen una elevada medida de flexibilidad, mientras que el
precio para una máquina de imprimir organizada de esta forma, con
relación a una máquina de imprimir con cilindros accionados
individualmente, se puede reducir considerablemente. Para una
máquina de imprimir formada de tales grupos de cilindros se
necesita motores accionamiento de sólo dos clases de potencia, como
máximo tres, mientras que con cilindros accionados directa e
individualmente, en principio, se necesitan motores separados para
los cilindros, con las longitudes y diámetros más diversos.
Mediante la transmisión de correa dentada empleada, se pueden
absorber en amplios límites, relaciones de momentos de inercia de
masas oscilantes entre la carga y el motor por la correspondiente
elección de la relación, y adaptarse entre sí. La reducción del
número de motores de accionamiento, junto con la ventaja de que los
motores sólo se debe preparar en pocas clases de potencia, ofrece
considerables ventajas de precio. Esta ventaja se acentúa todavía
más por el empleo de una regulación simple, que se puede adoptar de
forma flexible a relaciones de momento de inercia alternativos.
Para ello, las ventajas conseguidas con la invención con máquinas
de imprimir mayores, es decir, con número creciente de grupos de
impresión y lugares de impresión por máquina, cada vez tienen una
mayor importancia. Especialmente la invención encuentra aplicación
en la construcción de máquinas de imprimir rotativas offset; sin
embargo, no está limitada a éste sólo tipo de máquina.
A continuación, mediante las figuras se explican
ejemplos de realización preferentes de la presente invención. Con
ello se dan a conocer otras características y ventajas de la
invención. Las figuras muestran:
La Fig. 1, un lugar de impresión con dos grupos
de cilindros;
La Fig. 2, una unidad de cilindro con cilindro
central provisto de accionamiento propio, y cuatro grupos de
cilindros;
La Fig. 3, un grupo de cilindros con un rodillo
entintador provisto de accionamiento propio;
La Fig. 4, una regulación del accionamiento para
un grupo de cilindros, según el estado actual de la técnica;
La Fig. 5, una realización preferente para el
accionamiento de un grupo de cilindros;
La Fig. 6, una comparación del comportamiento
dinámico de una regulación tradicional y de una regulación
preferente, en función de la relación del momento de inercia del
motor y de la carga;
La Fig. 7, una comparación del comportamiento
dinámico de una regulación tradicional y de una regulación
preferente, en función de la rigidez de rotación del acoplamiento
entre el motor y la carga;
La Fig. 8, un diagrama de regulación del
regulador;
La Fig. 9, un lugar de impresión formado por tres
grupos de cilindros en posición Y;
La Fig. 10, un lugar de impresión formado por
tres grupos de cilindros en posición lambda.
Con un lugar de impresión representado en la Fig.
1, se pasa la banda de papel a imprimir 1 entre los dos cilindros
portacaucho opuestos 2 de dos grupos de cilindros 10. Cada uno de
los dos grupos de cilindros 10 se forma mediante los cilindros
portacaucho 2 y un cilindro portaplancha 3, que están acoplados
mecánicamente entre sí para el accionamiento común. El acoplamiento
mecánico se indica esquemáticamente mediante un trazo de unión entre
los puntos centrales de los dos cilindros 2 y 3. En el ejemplo de
realización según la Fig. 1, se accionan los cilindros portacaucho
2 de cada grupo de cilindros 10 mediante un motor de corriente
trifásica 5. La configuración, según la Fig. 1, en la que se ha
reunido sólo un cilindro portacaucho 2 y un cilindro portaplancha 3
mediante un acoplamiento mecánico a un grupo de cilindros 10, se
distingue por su construcción simple y el grado máximo posible en
libertad de configuración con la formación de los lugares de
impresión o grupos de impresión.
Con el accionamiento del cilindro portacaucho 2,
se acciona el cilindro que imprime directamente sobre la banda de
papel 1. De este modo es posible un accionamiento exento de
elementos de transmisión con juego, tales como, por ejemplo, ruedas
dentadas.
En la Fig. 2 se ha representado una unidad de
cilindros 20, formada con un cilindro central de acero 6 y cuatro
grupos de cilindros 10, asignados a éste cilindro central 6. En
este ejemplo de realización, se ha reunido en cada grupo de
cilindros 10 un cilindro portacaucho 2 y un cilindro portaplancha 3.
Para el accionamiento del cilindro central 6 se ha previsto un
motor trifásico 5. La composición representada en la Fig. 2 para
los grupos de cilindros más pequeños posibles 10 y cilindro central
6 con accionamiento propio en una unidad de cilindro 20, ofrece la
flexibilidad máxima posible con relación a las posibilidades de
configuración. Esta configuración, derivada de las variantes base
anteriormente descritas, de una unidad de cilindros 20 desde el
punto de vista técnico de impresión tiene la ventaja de que
mantiene en límites estrechos el efecto Fan-Out.
Cada uno de los cilindros portacaucho 2 se puede, además, cambiar a
la producción cada/caucho. Las posibilidades de cambiar a diferentes
tipos de impresión alternativa, tampoco se limitan.
En la Fig. 3 se ha representado el funcionamiento
conjunto de un grupo de cilindros 10, formado por un par de
cilindros portacaucho/portaplancha 2, 3 con un rodillo entintador
7. Para ello, el cilindro entintador 7 dispone de un accionamiento
propio mediante un motor 5, que puede ser idéntico al motor 5 para
el grupo de cilindros 10, pero que no ha de serlo necesariamente. El
motor 5 para el rodillo entintador 7, lo impulsa a través de una
correa dentada 15 y un par de engranajes 16, 17, estando montada la
rueda dentada 17 en el eje del rodillo entintador 7. Los momentos
de inercia de masas diferentes del motor 5 y del rodillo entintador
7 se suavizan mediante la elección adecuada de las relaciones de
transmisión en la toma de fuerza a través de las correas dentadas
15 y del par de engranajes 16, 17.
La velocidad periférica del rodillo entintador 7
es ajustable, con un ligero deslizamiento negativo con relación al
cilindro portaplancha 3. De este modo se puede compensar el peligro
de que, debido a un acoplamiento mecánico formado por el par de
engranajes 12, 13 entre el cilindro portacaucho 2 y el cilindro
portaplancha 3 se desengrane.
El accionamiento del grupo de cilindros 10 se
realiza por el motor 5 a través de la correa dentada 11 al cilindro
portacaucho 2. El acoplamiento mecánico entre el cilindro
portacaucho 2 y el cilindro portaplancha 3 del mismo grupo de
cilindros 10 lo forma los dos engranajes 12 y 13. Para el suavizado
de una elevada relación de los momentos de inercia de masas de la
carga y del accionamiento, concretamente, del cilindros 10 y del
motor 5, se reduce la velocidad de rotación del motor 5 a través de
la correa dentada 11 correspondientemente. Esta correa dentada 11
es el elemento de acoplamiento elástico entre el motor 5 y el grupo
de cilindro accionado 10. Con relación a un acoplamiento directo o
a un acoplamiento de engranajes con la correa dentada 11, se
consigue una elevada amortiguación del sistema motor/carga 5, 10. Lo
mismo es válido, en principio, también para el accionamiento del
rodillos entintador 7 y de su elemento de acoplamiento, la correa
dentada 15. Además, mediante la elección de una transmisión de
correas dentada se crea, debido a la relación variable continua, un
espacio libre constructivo grande. Los motores 5, para los grupos
de cilindros 10, o para el rodillo entintador 7, son siempre motores
trifásicos con una alta rigidez de campo. También en este caso se
emplea el principio modular de la formación de grupos de cilindros o
de rodillos con acoplamiento de correa dentada para el motor de
accionamiento, ya que con menos tamaño de potencia de motor se puede
equipar el gran número de variaciones de longitudes y diámetros de
cilindros o de rodillos con los correspondientes momentos de
inercia de masas distintos.
Los dos engranajes 12 y 13, que forman el
acoplamiento mecánico entre el cilindro portacaucho 2 y el cilindro
portaplancha 3, pueden estar provistas de engranajes de dentado
inclinado o de dentado cilíndrico. En el caso de engranajes de
dentados inclinado, se desplaza lateralmente el cilindro
portacaucho 2 en la graduación de registro lateral, mientras que el
engranaje 12 y el correspondiente engranaje para la correa dentadas
11 permanecen fijos, es decir, estos dos engranajes se han montado
en el eje del cilindro 14 desplazables longitudinalmente. En el
caso de un dentado recto de los dos engranajes 12 y 13 están
montados el engranaje 12 y el engranaje para la correa dentada 11
fijos en el eje 14 y se desplazan junto con el cilindro portacaucho
2 y el motor 5 para el grupo de cilindros 10.
Al contrario de lo que ocurre con las
regulaciones conocidas de la construcción de máquinas de imprimir,
se guía el sistema motor/carga 5, 10 por un valor real, que se
genera por un transmisor de carga 21 en el lado de carga,
concretamente en el extremo libre de momentos del eje 14 del
cilindro portacaucho 2. El mismo tipo de regulación, concretamente
con un transmisor de carga 27 colocado en el extremo libre de carga
del eje del rodillo entintador 7, se elige para la regulación la
velocidad de rotación de este rodillo entintador 7.
Una regulación conocida en la construcción de
máquinas de imprimir se ha representada esquemáticamente en la Fig.
4. La regulación del motor 5, que impulsa a través de un
acoplamiento elástico 24 una carga 25, se realiza mediante un
regulador 23. La carga 25 es un rodillo o cilindro pesado o un
correspondiente sistema de rodillo o de cilindro, cuyo momento de
masa de inercia típicamente es más de cinco veces el del motor 5.
Sin embargo, la regulación de este sistema motor/carga se debe
optimizar en la potencia y con suficiente calidad de regulación
para la velocidad de rotación o la posición angular y regular la
velocidad de rotación de la carga 25. Por ello, los requerimientos
al acoplamiento 24 de motor y carga no deben ser demasiado elevados
con relación a la rigidez de rotación y la falta de juego.
En los sistemas conocidos, como se ha
representado en la Fig. 4, se aplica un transmisor mecánico de valor
real 21 para la generación de una señal eléctrica, caracterizada por
la posición o la velocidad de rotación y la posición del rotor del
motor 5 en este rotor. La carga 25 está fijada con el acoplamiento
24, que presenta una elasticidad y eventualmente un cierto juego.
El acoplamiento y la carga se encuentran fuera del círculo de
regulación propiamente dicho. Sin embargo, puede influir a éste a
través de los momentos de aceleración, que actúan sobre el eje del
motor.
Este sistema llega, con relaciones de inercia de
masa grande, rápidamente a sus límites dinámicos. Si la regulación
es inestable, entonces oscila sobre todo el motor, mientras que la
carga permanece tranquila.
La Fig. 5 muestra, en cambio, una regulación en
la que, como se ha representado en la Fig. 3, la magnitud de guía
para la regulación se genera por un transmisor 21, que se aplica a
la carga 25 y no al motor 5. Este transmisor de valor real 21, se
aplica al extremo libre de la carga, en el ejemplo de realización,
en el extremo libre del eje del cilindro portacaucho 2 se ha
colocado un grupo de cilindros 10. Por ello, este transmisor de
valor real 21 se denomina, en adelante, transmisor de carga. El
acoplamiento 24 se forma por la correa dentada 11 ya descrita, con
una mayor elasticidad con relación a un acoplamiento directo o a un
acoplamiento de rueda dentada, pero también mayor amortiguación.
Además, este acoplamiento 24, con una correa dentada, está exento
de juego.
El valor real generado por el transmisor de carga
21, necesario para la regulación, representa la posición angular del
cilindro portacaucho 2 o su velocidad de rotación y su posición
angular, retorna al regulador 23. Un valor teórico, generado por
cálculo, del transmisor del valor nominal 22 se compara con este
valor real y se utiliza para la formación de una señal de regulación
para el motor 5.
En esta regulación el acoplamiento 24 y la carga
25 se encuentran dentro del circuito de regulación propiamente
dicho. La carga y el acoplamiento 24 forman un filtro de paso
profundo para los choques y oscilaciones, que se originan en el
tramo de regulación, que de este modo sólo retornan en medida
reducida al regulador 23 y, por ello, no pueden provocar tampoco
excitaciones no deseadas de la regulación. De este modo, se
incrementa la dinámica y también la calidad de la regulación con
relación a los sistemas convencionales, incluso con un acoplamiento
por lo demás igual. El sistema, formado de regulador, motor,
acoplamiento y cilindro, está ya esencialmente amortiguado. Por ello
no se presentan incrementos de resonancia en la misma medida. El
regulador se puede ajustar rápidamente, sin abandonar la zona de
trabajo estable.
Una captación del valor real, colocada
eventualmente en el motor 5, en el ejemplo de realización según la
Fig. 5, se puede emplear para un control adicional del motor 5, por
ejemplo, para una posibilidad de desconexión de emergencia del
motor 5.
En los diagramas de las figuras 6 y 7, se compara
el comportamiento dinámico de las dos regulaciones según las Figuras
4 y 5. Como medida para la dinámica de la regulación se elige el
valor recíproco del tiempo de reajuste T_{i} del accionamiento.
En la Fig. 6, se ha representado la dinámica como función de la
relación de inercia de masa de la carga, con relación al motor con
acoplamiento idéntico y reservas de fases idéntico. Para ello se
muestra claramente que la regulación según la Fig. 5, con la
captación del valor real en carga, con relaciones de inercia de
masa mayores, supera claramente la captación del valor real en el
motor según la Fig. 4.
En la Fig. 7, se ha representado la dinámica como
función de la rigidez de rotación del acoplamiento 24, con la
relación de inercia de masa constante y reservas de fases idéntica.
En este caso, la regulación según la Fig. 5, especialmente con
rigidez de rotación baja del acoplamiento, es superior con relación
a la regulación convencional según la Fig. 4.
La Fig. 8, finalmente, muestra el diagrama de
regulación del regulador 23. El valor teórico y el valor real, en
el ejemplo de realización la posición nominal o real de un cilindro
portacaucho 2, se alimentan para la formación del valor
nominal-real de un primer amplificador de
diferencias 21. La diferencia D_{1} formada allí, se alimenta a
un amplificador proporcional 34 y se proporciona como señal
amplificada proporcional K_{1}XD_{1} de un segundo amplificador
diferencial 35. Paralelamente, se alimentan el valor nominal y el
valor real de un elemento diferencial 32 ó 33, se diferencia, y se
lleva la señal de salida S_{3} y S_{i} al segundo amplificador
diferencial 35. La suma allí formada k_{1}D_{1} + S_{3} -
S_{i} se amplifica en un segundo amplificador proporcional 36 y se
alimenta a través de un elemento integrador 37 a un regulador de
intensidad para el motor 5.
La Fig. 9 muestra un lugar de impresión, que está
formado por tres grupos de cilindros 10. Un primer grupo de
cilindros 10 se ha dispuesto en un lado de impresión de la banda de
papel 1, y un segundo y un tercer grupo de cilindros 10, se ha
dispuesto en el lado de impresión opuesto a esta banda de papel 1.
Los dos grupos de cilindros 10, dispuestos en el mismo lado de
impresión de la banda de papel 1, se pueden ajustar en el cilindro
portacaucho 2 del primer grupo de cilindros 10. Esto se indica
mediante dos flechas rectas W. Para ello se han reunido los dos
grupos de cilindros superiores 10, que se reúnen de forma
aproximadamente horizontal en una unidad de cilindros 20 y como tal,
montados independientemente en el bastidor de la máquinas del grupo
de cilindros inferior 10. Cada grupo de cilindros 10 se acciona
individualmente por un motor 5, como esto ya ocurre con los dos
grupos de cilindros 10 de la Fig. 1.
Esta disposición permite el cambio volante de la
producción con banda de papel continúa 1 permanente. Cada vez
bascula uno de los dos cilindros portacaucho 2, mientras que el otro
se encuentra en posición de impresión hacia el cilindro portacaucho
2, opuesto al primer grupo de cilindros 10. El cambio de producción
se realiza de forma conocida por el cambio de las planchas del
cilindro portaplancha 3 correspondiente al cilindro portacaucho 2
basculado.
La Fig. 10 muestra un lugar de impresión
alternativo asimismo con tres grupos de cilindros 10. Lo dicho para
la disposición de la Fig. 9 vale en principio también para la
disposición de la Fig. 10. Mientras que los tres grupos de
cilindros 10 de la disposición según la Fig. 9 forma cada uno el
lado de una "Y", los grupos de cilindros 10 de la Fig. 10
forman una "lambda" o una "Y" invertida. En la
disposición según la Fig. 10, los grupos de cilindros 10 inferiores
están opuestos horizontalmente, montados independientemente del
grupo de cilindros superior 10 en el bastidor de la máquina. Estos
dos grupos de cilindros 10 forman con ello la unidad de
construcción o de cilindros 20.
Las disposiciones de las Fig. 9 y 10 muestran la
elevada flexibilidad de la formación según la invención de los
grupos de cilindros y de la regulación procedente de cada grupo de
cilindros. Se puede formar, de manera especialmente simple,
diferentes lugares de impresión, al disponer unidades de cilindros
20, por ejemplo, con grupos de cilindro 10 (Fig. 9 y 10) o varias
unidades de cilindro 20, una encima de la otra (Fig. 1).
Claims (15)
1. Máquina de imprimir rotativa,
- a)
- provista de cilindros portacaucho (2), que forman lugares de impresión con los cilindros de contraimpresión (2) o un contracilindro (6) común, en el cual el reajuste de la alineación periférica de los cilindros portacaucho (2) se efectúa coordinadamente el uno con respecto del otro, y
- b)
- provista de cilindros portaplancha (3), que están reunidos cada uno con los cilindros portacaucho (2) por pares mediante acoplamiento mecánico para su accionamiento en grupos de cilindros (10),
- c)
- accionándose los grupos de cilindros (10) durante la impresión cada uno de ellos por un motor de accionamiento propio (5) y el cilindro de contraimpresión (2; 6) para cada cilindro portacaucho (2) de este grupo de cilindros (10) se acciona por otro motor (5),
caracterizada
porque
- d)
- en cada grupo de cilindros (10) el cilindro portacaucho (2) se acciona mediante una correa dentada (11) por el motor de accionamiento (5) del grupo de cilindros (10) y es conducido por el cilindro portacaucho (2) al cilindro portaplancha (3) del grupo de cilindros (10).
2. Máquina de imprimir rotativa según la
reivindicación 1, caracterizada porque el cilindro de
contraimpresión común es un cilindro central (6) de una unidad de
cilindro (20), con varios grupos de cilindros (10), que está
provista de un motor (5) accionamiento propio.
3. Máquina de imprimir rotativa según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque por lo menos un
rodillo entintador (7) de un grupo entintador o de un grupo
entintador y mojador, que está asignado a un grupo de cilindros
(10), está acoplado mecánicamente con este grupo de cilindros (10) o
porque para el accionamiento de por lo menos un rodillo entintador
(7), como el de un grupo entintador, se ha previsto un motor de
accionamiento propio (5).
4. Máquina de imprimir rotativa según la
reivindicación 3, caracterizada porque para el acoplamiento
entre el motor de accionamiento (5) y el rodillo entintador
accionado (7), se utiliza una correa dentada (15).
5. Máquina de imprimir rotativa según una de las
anteriores reivindicaciones, provista de una regulación de la
posición y/o del numero de revoluciones de un grupo de cilindros
(10) accionados por el motor (5), con un transmisor del valor
nominal (22), un transmisor de valor real (21) y un regulador (23)
para el motor de accionamiento (5), caracterizada porque el
transmisor de valor real (21) capta la posición y/o la velocidad de
rotación de un cilindro (2, 3) del grupo de cilindros (10).
6. Máquina de imprimir rotativa según la
reivindicación 5, caracterizada porque un valor real emitido
por el transmisor de valor real (21) forma la magnitud de guía
principal para el regulador (23).
7. Máquina de imprimir rotativa según la
reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque para la
regulación no se ha previsto ningún transmisor de valor real,
preferentemente ningún transmisor de valor real mecánico para la
captación de la posición o de la velocidad de rotación del motor de
accionamiento (5).
8. Máquina de imprimir rotativa según una de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizada porque se ha previsto
un transmisor mecánico en el motor de accionamiento (5) cuya señal
de salida se emplea como señal de entrada para una desconexión de
emergencia del motor de accionamiento (5).
9. Máquina de imprimir rotativa según una de las
reivindicaciones 5 a 8, caracterizada porque el transmisor de
valor real (21) de la regulación está colocado en el extremo del
eje exento de momentos del cilindro portacaucho (2) accionados por
el motor (5).
10. Máquina de imprimir rotativa según una de las
anteriores reivindicaciones, caracterizada porque una unidad
de cilindro (20), provista de varios grupos de cilindros (10)
presenta dos cilindros centrales (6), cada uno de los cuales está
provisto de un motor de accionamiento (5).
11. Máquina de imprimir rotativa según una de las
anteriores reivindicaciones, caracterizada porque tres
grupos de cilindros (10) forman un lugar de impresión.
12. Máquina de imprimir rotativa según la
reivindicación 11, caracterizada porque un grupo de cilindros
(10) se ha dispuesto en un lado de impresión y dos grupos de
cilindros (10) se han dispuesto en el lado de impresión opuesto de
una banda de papel (1).
13. Máquina de imprimir rotativa según la
reivindicación 11 ó 12, caracterizada porque el cilindro
portacaucho (2) del grupo de cilindros (10), dispuesto en el lado
de impresión de una banda de papel (1), forma el cilindro de
contraimpresión para los dos cilindros portacaucho (2) del grupo de
cilindros (10), dispuesto en el lado opuesto de la banda de papel
(1).
14. Máquina de imprimir rotativa según una de las
reivindicaciones 11 a 13, caracterizada porque los dos grupos
de cilindros (10) opuestos horizontalmente se reúnen en una unidad
de cilindros (21), y están montados como tales en un bastidor de
máquina, independientemente del tercer grupo de cilindros (10).
15. Máquina de imprimir rotativa según la
reivindicación 14, caracterizada porque la unidad de
cilindros (21) con el tercer grupo de cilindros (10) está dispuesto
en forma de Y o de lambda.
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