ES2208978T3 - Procedimiento para regular el accionamiento de una via de papel en una maquina de impresion. - Google Patents
Procedimiento para regular el accionamiento de una via de papel en una maquina de impresion.Info
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Abstract
SE DESCRIBE UN PROCEDIMIENTO PARA REGULAR EL ACCIONAMIENTO DEL MECANISMO DE PRETENSADO ELECTRICO DE MAQUINAS DE IMPRENTA ROTATIVAS CON CILINDROS DE IMPRESION ROTATIVA ACCIONADOS INDIVIDUALMENTE Y APARATOS PLEGADORES, DE MANERA QUE AL MODIFICAR LA CALIDAD DE PAPEL O EL RITMO DE PRODUCCION SE PRODUZCAN SOLO PEQUEÑAS VARIACIONES EN LA TENSION DE LA BANDA SIN TENER QUE PARAR LA MAQUINA, MANTENIENDOSE CON SEGURIDAD LOS LIMITES DE TRABAJO EN CUANTO A LA TENSION DE LA BANDA. ESTE PROCEDIMIENTO RESULTA IGUALMENTE ADECUADO PARA MAQUINAS IMPRESORAS ROTATIVAS CON MECANISMOS DE IMPRESION DE ACCIONAMIENTO INDIVIDUAL O PUENTES DE IMPRESION Y APARATOS PLEGADORES COMO TAMBIEN PARA MAQUINAS DE IMPRESION CONVENCIONALES ACCIONADAS POR ARBOLES MECANICOS POR MEDIO DE ACOPLAMIENTOS.
Description
Procedimiento para regular el accionamiento de
una vía de papel en una máquina de impresión.
La invención se refiere al campo de la tecnología
de impresión. Parte de un procedimiento para regular el
accionamiento para el transporte de una vía de papel en una máquina
de impresión según el preámbulo de la primera reivindicación.
La invención se emplea especialmente de forma
ventajosa para máquinas de impresión rotativas sin vibraciones. En
el documento DE 43 44 896 A1 se describe una máquina de impresión
rotativa sin vibraciones con cilindros de mantillas y cilindros de
planchas o cilindros de huecograbado agrupados por pares para
formar grupos de cilindros. El documento DE 196 26 287 A1 describe
un procedimiento para poner en funcionamiento un sistema de
accionamiento que es especialmente adecuado para máquinas de
impresión rotativas sin vibraciones. Según este procedimiento, la
regulación del par de giro con una regulación de la velocidad
(regulación del número de revoluciones) o regulación de la posición
(regulaciones de la posición angular) se superpone a los ejes
accionados. Con ello, para la regulación de los accionamientos
individuales para los cilindros de impresión y para los aparatos de
plegado de acuerdo con los altos requisitos estipulados para las
máquinas de impresión rotativas según el sincronismo de ángulo
sincrónico se emplean, preferiblemente, regulaciones de la
posición.
Una ventaja esencial de las máquinas de impresión
rotativas accionadas de forma individual es que estas máquinas
están en condiciones de realizar un cambio del producto con la
máquina en marcha. Este tipo de cambio de producto incluye colocar
y retirar marcas de impresión así como el cambio del tipo de papel
con la máquina en marcha, lo que puede conducir a cambios
considerables y no admisibles en la tensión de la vía de papel.
Durante el funcionamiento de este tipo de grupos
de accionamiento regulados -y especialmente cuando también se
realizan cambios del producto con la máquina en marcha o cuando
sobrevienen cambios del tipo de papel con la producción en marcha-
se producen efectos secundarios no deseados, tales como tensiones de
la vía que varían de forma demasiado intensa y, como consecuencia
de ello, por ejemplo, rasgaduras del papel.
El documento
DE-A-35 19 840 da a conocer un
procedimiento para controlar un motor eléctrico en una máquina de
impresión offset. El motor se pone en funcionamiento a una marcha
normal con un número de revoluciones constante, en correspondencia
con un valor teórico predeterminado del número de revoluciones. En
situaciones excepcionales, en caso de que se sobrepase una
determinada temperatura del motor o un determinado par de
accionamiento, o en caso de que descienda una tensión de red, se
reduce el número teórico de revoluciones.
El documento
EP-A-0 355 442 muestra un
procedimiento para la reducción de la solicitación del par de giro
de un accionamiento. En este caso se parte de que el par de carga
cambia de forma cíclica con una velocidad constante. Ello se
contrarresta midiéndose en una etapa inicial el par de carga (dado
el caso, para diferentes velocidades) durante un periodo, y
almacenándose en función de la posición. Durante el funcionamiento,
este valor almacenado se sustrae periódicamente del valor teórico
de los pares de accionamiento. Con ello se ajusta una velocidad que
varía periódicamente alrededor de un valor medio, con la cual el par
de carga permanece aproximadamente constante.
Los procedimientos convencionales para regular el
accionamiento para el transporte de una vía de papel conocen
principalmente dos tipos de funcionamientos: los accionamientos se
regulan a un número de revoluciones constante o a una tensión
constante de la vía. Estos procedimientos tienen, en una u otra
forma, la desventaja de que:
- \bullet
- la tracción del papel entre el mecanismo de tracción y el mecanismo de impresión sólo se desarrolla de forma muy lenta al poner en marcha la máquina.
- \bullet
- la tensión de la vía en el funcionamiento normal oscila de forma relativamente intensa.
- \bullet
- la tensión de la vía al cambiar el tipo de papel o el desarrollo de la producción oscila de forma extremadamente intensa, lo que se atribuye a que se modifica de forma repentina la longitud de la vía de papel durante la colocación o el retirado de la impresión de los mecanismos de impresión. Esto es válido tanto para conducciones de la vía por varias torres de impresión, como también para conducciones por el interior de una torre de impresión, de una torre de inversión o del aparato de plegado.
- \bullet
- no se mantiene la tensión de la vía durante la parada de emergencia de la máquina.
Todas estas desventajas han de atribuirse a
que,
- \bullet
- por una parte, se modifican las propiedades del papel de la vía en marcha y, han de realizarse procesos de compensación de la regulación forzosamente frecuentes y grandes con una regulación constante del número de revoluciones y,
- \bullet
- por otra parte, la máquina no permite, en relación con la dinámica de regulación, compensar este tipo de desviaciones de la regulación en el tiempo deseado y, además, tiende a un comportamiento oscilante.
Por tanto, es tarea de la invención indicar un
procedimiento para regular el accionamiento de la vía de papel de
una máquina de impresión en el que la tensión de la vía en todos
los tipos de funcionamiento posibles de la máquina de impresión
rotativa, con o sin cambio del tipo de papel o del contenido del
producto impreso con la máquina en marcha, no presenta ninguna
oscilación considerable y se compensan rápidamente las
desviaciones. Esta tarea se soluciona mediante las características
de la primera reivindicación.
El núcleo de la invención es que la regulación de
los accionamientos de la vía de papel, por ejemplo, en los
mecanismos de pretensión o en las torres de inversión de una
máquina de impresión rotativa, tiene en cuenta de forma flexible
tanto el número de revoluciones como también la tensión de la vía.
Con ello, se posibilita una conducción del papel claramente mejor
con una tensión controlada de la vía tanto en el funcionamiento
estático como también en el dinámico. En el caso más simple, esto
se consigue ajustando el regulador del número de revoluciones de
manera que éste muestre una clara dependencia del par de
accionamiento respecto a la desviación entre el número de
revoluciones teórico y el real. Esta desviación del regulador se
considera en el valor teórico de referencia y, con ello, ajusta un
punto de trabajo adecuado. En el caso de la variación de la
configuración de las máquinas condicionada por la producción, el
punto de trabajo actual se desplaza a lo largo de una curva (curva
en carga), con lo que se modifican tanto el valor real del número de
revoluciones como también el par de accionamiento. El aumento de
esta curva es una medida para la influencia del cambio de carga en
el número de revoluciones y en el par. Preferiblemente, se
selecciona de tal manera que el par de accionamiento y, con ello,
la tensión de la vía se mantienen dentro de los límites de
funcionamiento. El valor teórico de referencia determina en gran
medida el comportamiento estático y dinámico de la conducción.
Puede diferenciarse entre el funcionamiento
regulado y el previamente controlado. En el caso más sencillo del
funcionamiento previamente controlado (bucle abierto - open loop)
se tienen en cuenta magnitudes de influencia conocidas del proceso
que se va a controlar. Con ello, en una primera etapa se ajusta
previamente el caso de funcionamiento estacionario y también las
magnitudes dependientes de la aceleración. En el funcionamiento
opcional regulado (bucle cerrado - closed loop) se mide, por
ejemplo, la tensión de la vía; ésta actúa por medio de un algoritmo
de regulación sobre el valor teórico de referencia. Con ello se
garantiza una regulación hasta el máximo de los fallos
restantes.
En comparación con el funcionamiento según el
estado de la técnica se obtienen destacadas ventajas:
- \bullet
- En el funcionamiento previamente controlado se consigue ya una alta exactitud estática de la tensión de la vía que presenta una escasa sensibilidad a las magnitudes de perturbación.
- \bullet
- Puesto que la curva en carga anteriormente descrita es parte del regulador del número de revoluciones, el comportamiento presenta una dinámica extremadamente alta. Con ello son posibles tiempos de reacción característicos de menos de 1 milisegundo. Esto es significativamente más rápido que con la regulación convencional de la tensión de la vía.
- \bullet
- Además, la curva en carga conduce a una amortiguación de las oscilaciones mecánicas. Esta propiedad es importante, sobre todo, en el caso de excitaciones mecánicas, tales como las que se presentan al cambiar el tipo de papel o el desarrollo de la producción.
Otras formas de realización ventajosas se
obtienen a partir de las correspondientes reivindicaciones
dependientes.
A continuación se explica detalladamente la
invención mediante ejemplos de realización en relación con los
dibujos. Se muestran:
la figura 1, una representación esquemática de la
máquina de impresión rotativa con los elementos que ejercen
influencia sobre la tensión de la vía,
la figura 2, una representación esquemática del
regulador para el mecanismo eléctrico de tensión previa de una
máquina de impresión rotativa,
la figura 3, un diagrama para la representación
de las dependencias entre la tensión de la vía y el número de
revoluciones con diferentes tipos de papel o desarrollos de la
producción.
Los números de referencia empleados en los
dibujos y su significado se muestran agrupados en la lista de
caracteres de referencia. Básicamente, en las figuras las mismas
piezas están dotadas de los mismos números de referencia.
\newpage
La figura 1 muestra una representación
esquemática de la máquina de impresión rotativa con los elementos
que ejercen influencia sobre la tensión de la vía. Como conducción
o vía de papel se indica la vía, que atraviesa el papel que se va a
imprimir desde el cambio (1) de rodillo, pasando por el cilindro (2)
oscilante y el mecanismo (3) de pretensión, pasando por cualquier
combinación de mecanismos de impresión en la torre (5) de impresión
o en varias torres de impresión, pasando por la torre (6) de
inversión, el cilindro (7) colector, el cilindro (8) de entrada a
la tolva, hasta el aparato (9) de plegado. La tensión de la vía de
papel se ajusta en el mecanismo (3) eléctrico de pretensión, por
medio del accionamiento (M) y del regulador (4). A este respecto no
pueden sobrepasarse o quedarse por debajo de valores límites
predeterminados. Entonces, si se cambia un tipo de papel con la
máquina en marcha en el cambiador (1) de rodillos, cambia la
tensión de la vía debido a las propiedades modificadas del papel
(caso 1). Si la torre de impresión está equipada con mecanismos de
impresión o puentes de impresión accionados individualmente, puede
realizarse el cambio del desarrollo de la producción con la máquina
en marcha. Este tipo de cambio de producto incluye la colocación o
retirada de los mecanismos de impresión necesarios para los dos
desarrollos de la producción. En este proceso la vía de papel se
dispone parcial y temporalmente libre. Como consecuencia de ello,
varía considerablemente la tensión de la vía de papel (caso 2). Los
dos casos son la razón para que la presente invención compense las
modificaciones de tensión de la vía dentro del tiempo mínimo y las
mantenga dentro de los valores límite permisibles.
A continuación se explica el procedimiento según
la invención mediante la regulación del accionamiento de un
mecanismo de pretensión. Naturalmente, el procedimiento puede
incorporarse en cualquier parte en la que deba accionarse la vía de
papel, es decir, especialmente también en las torres de
inversión.
La figura 2 muestra un dispositivo de regulación
para el mecanismo (3) eléctrico de pretensión, que es apropiado
para el procedimiento según la invención. En el transmisor (10) de
valores teóricos se forma el valor teórico de referencia. Como
valor teórico de referencia se tiene en cuenta en cada aplicación
del procedimiento de regulación un número de revoluciones o una
posición. En el ejemplo de realización regulado según la figura 2,
en el transmisor (10) de valores teóricos se forma una diferencia
entre el valor teórico de referencia y el valor (13) real de la
tensión de la vía, que se mide en el mecanismo (3) de pretensión de
la vía de papel. Esta magnitud le sirve al regulador (11) de
accionamiento conectado posteriormente como magnitud de guiado. En
el caso no regulado, el valor teórico de referencia se transmite
directamente como magnitud de guiado. El regulador (11) de
accionamiento presenta un denominado comportamiento Droop (caída),
es decir, posibilita la reducción o el aumento del número de
revoluciones según la invención en función de la carga. En el
regulador (11) se mide un valor real de accionamiento -en el caso
normal, una posición o un número de revoluciones-, se compara con la
magnitud de guiado y de ello se forma una desviación de regulación
resultante. La magnitud de ajuste se alimenta al convertidor de
corriente, no mostrado, del motor, de tal manera que el motor se
activa de la forma deseada.
El comportamiento según la invención del
regulador (11) se explica a continuación de forma detallada con
ayuda de la figura 3, mediante los diferentes casos de
funcionamiento y las características según la invención del número
de revoluciones de la tensión de la vía. El eje de abscisas muestra
el número (v) de revoluciones de la máquina, que normalmente se
indica en giros del cilindro por hora. En el eje de ordenadas se
registra la tensión (F) del papel. Ésta normalmente se refiere al
ancho correspondiente del papel y se indica en daN/m. Como Droop se
indica la propiedad del dispositivo (11) con la que se consigue una
reducción o un aumento, en función de la carga, del valor teórico
del número de revoluciones.
El punto de partida del diagrama es el número
(v_{p}) de revoluciones de la producción. Un mecanismo
convencional de pretensión regulado por la situación o por la
velocidad se acciona con un retardo (p1), de lo cual se obtiene su
curva (F_{A1}) en carga. Por otra parte, la tensión del papel del
tipo 1 de papel o del desarrollo 1 de la producción aumenta con un
retardo (p1) creciente del mecanismo de pretensión. Por tanto, la
tensión de la vía discurre según (F_{p1}). En el punto (A) de
corte de las dos curvas se encuentra el punto de trabajo resultante.
Al cambiar el tipo de papel o el desarrollo de la producción puede
cambiar la línea característica. En el caso de un cambio de la línea
característica de (F_{p1}) a (F_{p2}), cambia el punto de
trabajo de (A) a (B). En el caso de una regulación del número de
revoluciones en función de la curva F_{A1} en carga se mantiene
constante el número V_{A} de revoluciones, también con
modificaciones del par de carga. De ello resulta una modificación no
permisible de la tensión del papel en la cantidad dF_{1} =
F_{A} - F_{B}.
Este estado de funcionamiento no permisible se
evita con el procedimiento según la invención por medio de la curva
(F_{A2}) en carga. El retardo del valor (p2) teórico de
referencia es aquí claramente mayor. Partiendo del tipo 1 de papel
o del desarrollo 1 de la producción, se ajusta nuevamente el punto
(A) de trabajo con el número (v_{A}) de revoluciones y la tensión
(F_{A}) del papel. Un cambio del tipo de papel o del desarrollo
de la producción respecto a la línea característica (F_{p2})
conduce ahora al nuevo punto (C) de trabajo. Éste incluye tanto una
tensión (F_{C}) modificada del papel, como también una velocidad
(v_{C}) modificada. El accionamiento también reacciona con las dos
magnitudes (v y F) de estado en la modificación de las magnitudes
del proceso. No sólo se sigue la tensión F de la vía (o el par de
accionamiento), sino también se aumenta o reduce el número de
revoluciones en función de la modificación de la carga. La relación
entre el cambio del número de revoluciones y el cambio de la carga
puede ser lineal o también no lineal. La modificación (dF2)
resultante de la tensión del papel es claramente menor por la
influencia del procedimiento según la invención, o incluso puede
evitarse prácticamente por completo. Esto conduce realmente a
cargar el número (v) de revoluciones, lo que, sin embargo, no tiene
ninguna influencia en la calidad del producto.
\newpage
El procedimiento de regulación según la invención
se ha explicado anteriormente mediante el mecanismo de pretensión.
Sin embargo, puede incorporarse en cualquier lugar en el que tenga
que accionarse una vía de papel en una máquina de impresión, es
decir, especialmente también en las torres de inversión. La ventaja
del procedimiento según la invención consiste especialmente en que,
en el caso de modificaciones de la carga, no se presenta durante el
funcionamiento ningún cambio no permisible de la tensión de la vía
que pueda ejercer una presión excesiva en la vía de papel durante el
transporte.
1 | Mecanismo para el cambio de los rodillos |
2 | Cilindro oscilante |
3 | Mecanismo eléctrico de pretensión |
4 | Regulador para el mecanismo de pretensión |
5 | Torre de impresión o torres de impresión con mecanismos o puentes de impresión accionados de forma |
individual | |
6 | Torre de inversión |
7 | Cilindro colector |
8 | Cilindro de entrada a la tolva |
9 | Aparato de plegado |
10 | Transmisor del valor teórico de referencia |
11 | Regulador de accionamiento con comportamiento Droop |
12 | Valor real de accionamiento |
13 | Valor real de la tensión de la vía |
M | Motor de accionamiento |
F | Tensión de la vía de papel |
V | Número de revoluciones de la máquina |
F_{A1} | Curva en carga sin Droop |
F_{A2} | Curva en carga con Droop |
P_{p1} | Línea característica del tipo 1 de papel o del desarrollo 1 de la producción |
F_{p2} | Línea característica del tipo 2 de papel o del desarrollo 2 de la producción |
F_{A} | Tensión de la vía en el punto A de trabajo |
F_{B} | Tensión de la vía en el punto B de trabajo |
F_{C} | Tensión de la vía en el punto C de trabajo |
dF1 | Desviación de la tensión de la vía sin Droop |
dF2 | Desviación de la tensión de la vía con Droop |
V_{A} | Número de revoluciones en el punto A de trabajo |
v_{c} | Número de revoluciones en el punto c de trabajo |
V_{p} | Número de revoluciones de la producción |
P1 | Retardo del accionamiento para la velocidad de producción sin Droop |
P2 | Retardo del accionamiento para la velocidad de producción con Droop |
A | Punto de trabajo predeterminado en la línea característica F_{p1} |
B | Punto de trabajo resultante al cambiar de F_{p1} a F_{p2} sin Droop |
C | Punto de trabajo resultante al cambiar de F_{p1} a F_{p2} con Droop |
Claims (4)
1. Procedimiento para regular el accionamiento
para el transporte de una vía de papel en una máquina de impresión,
con lo que, durante el funcionamiento, el accionamiento gira con un
determinado número v de revoluciones y genera un par de
accionamiento o una tensión de la vía, aumentándose o reduciéndose
el número v de revoluciones en función de un par de carga que se
presenta actualmente en función de una característica en carga, de
manera que el accionamiento ajusta al mismo tiempo las magnitudes
objetivo del número de revoluciones y del par de accionamiento o la
tensión de la vía, y con lo que se compensa un valor teórico de
referencia, especialmente en forma de un valor teórico del número
de revoluciones o de la posición, en función de la característica
en carga, caracterizado porque en cada desplazamiento del
punto de trabajo de este tipo se cambia tanto el valor real del
número de revoluciones como también el par de accionamiento.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la dependencia entre la modificación
del par de carga y la disminución o aumento del número de
revoluciones es lineal.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la dependencia entre la modificación
del par de carga y la disminución o aumento del número de
revoluciones no es lineal.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la dependencia entre la modificación
del par de carga y la disminución o aumento del número de
revoluciones es una dependencia del tiempo.
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