FI110414B - Rotaatiopainokone pareittain sylinteriryhmiksi yhdistetyin offset- ja levy- tai kehilösylinterein - Google Patents

Description

Rotaatiopainokone pareittain sylinteriryhmiksi yhdistetyin offset- ja levy- tai kehilösylinterein.- Rotationstryckmaskin med offset- och plät- eller formcy- lindrar som parvis kombinerats tili cylindergrupper 110414

Esillä oleva keksintö koskee rotaatiopainokoneen sylinterien yhdistämistä erillisiksi 5 sylinteriryhmiksi.

Nykyisiä rotaatiopainokoneita käytetään pääkäyttökoneella mekaanisen pitkit-täisakselin kautta, jota myös sanotaan valta-akseliksi. Näiden painokoneiden eräänä haittana on käynnin aikana esiintyvän pitkittäisakselin vääntymisen kompensoimiseksi tarvittava käyttötavan mekaaninen mutkikkuus. Tämän vuoksi tarvitaan pai-10 nokoneen käynnin aikana painoasemien kehän suuntaista mekaanista asemointia.

Eri painoyksiköiden välisen mekaanisen pitkittäisakselin korvaamista sähköisellä pitkittäisakselilla on myös kokeiltu. Tällöin jokainen painoyksikkö sisältää erillisen sähkökäytön. Suurten mekaanisten kustannusten lisäksi, kun edelleen on käytettävä eri painoyksiköltä useammissa painoasemissa, tulee tässä tapauksessa vielä suuret 15 säätötekniset kustannukset, koska erikseen käytettyjen painoyksiköiden keskinäinen synkroninen käynti on myös varmistettava.

Mainittujen ongelmien välttämiseksi ehdotetaan patenttijulkaisussa DE 41 38 479 AI, että painokoneen jokaista sylinteriä käytetään omalla sähkömoottorilla.

Patenttijulkaisusta De 42 14 394 AI tunnetaan säätöjärjestelmä sellaista painoko- .·. 20 netta varten, jossa on kulloinkin erikseen käytetyt sylinterit. Tällöin sylinterien eril-• * * liskäytöt käyttösäätimineen voidaan yhdistää mielivaltaisella tavalla painoasema-ryhmiksi. Painoasemaryhmiä kohti järjestetään taittolaitteet, joista ne saavat ase-mointireferenssinsä. Ehdotettu ohjausjärjestelmä käsittää olennaisesti nopean väylä- • · * ' · · · * järjestelmän painoasemaryhmän erilliskäyttöjä j a käyttösäätimiä varten sekä ylem- ..i 25 män tason ohjausjärjestelmän painoasemaryhmien hallintaa varten.

* Näissä kahdessa julkaisussa noudatettu erikseen käytettyjen sylinterien periaatteen . ·, mukaan mahdollistetaan tosin käytön suuri joustavuus, mutta se vaatii samalla hy- * ’ *.* vin suuren määrän käyttömoottoreita, ja kuten DE 42 14 394 AI osoittaa, myös suuret säätökustannukset tätä erilliskäyttöjen suurta määrää varten. Lisäksi on käy-*. ’ .30 tettävä monia erilaisia moottoreita. Jos käytettäisiin vain muutamia moottorikokoja, “: jouduttaisiin eri tarpeisiin usein käyttämään ylimitoitettuja moottoreita. Molemmis- sa tapauksissa sellaisen painokoneen hinta kasvaa.

Tämän vuoksi esillä olevan keksinnön tehtäväksi on asetettu erittäin joustavasti 2 110414 käytettävän, ja kuitenkin taloudellisen rotaatiopainokoneen aikaansaaminen.

Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 kohteena olevalla keksinnöllä.

Epäitsenäiset patenttivaatimukset kohdistuvat tarkoituksenmukaisiin, mutta ei kokonaan patenttivaatimuksen 1 keksinnön itsenäisiin suoritusmuotoihin.

5 Keksinnön mukaan rotaatiopainokoneen offsetsylinteri ja levysylinteri muodostavat pareittain sylinteriryhmän, jossa kulloinkin offsetsylinteri ja levysylinteri on mekaanisesti kytketty toisiinsa ja niitä käytetään yhteisesti omalla sylinterikohtaisella käyttömoottorilla.

Tarvittavien käyttömoottorien lukumäärää voidaan merkittävästi pienentää yhdis-10 tämällä nämä kaksi sylinteriä ryhmäksi ja varustamalla ne yhdellä ainoalla käyttölaitteella, ainakin yhtä sylinteriparia varten; erilliskäyttöperiaatteeseen verrattuna käyttömoottorien lukumäärä ainakin puolittuu. Näiden kahden painoteknisesti yhteen kuuluvan sylinterin mekaaninen kytkentä, edullisesti hammaspyöräkytkentä suora- tai viistohammastetuin hammaspyörin, tarjoaa kulloinkin erikseen käytetty-15 jen sylinterien periaatteeseen verrattuna selviä hintaetuja. Käytön joustavuuden osalta tämä ei yhden käyttölaitteen periaatteeseen verrattuna merkitse mitään heikennyksiä. Siten jokaisen offsetsylinterin sekä kehän suuntainen että sivusuuntai-nen asemointi voidaan tehdä erikseen ja tarvittaessa jokaiseen muuhun offsetsylin-teriin nähden. Keksinnön mukaisten sylinteriryhmien ja kulloinkin omien käyttö-20 moottoreiden avulla voidaan muodostaa teknisessä ja taloudellisessa mielessä rotaatiopainokoneen optimaalisia painoasemia. Painoasemalla ymmärretään tässä : ; yhteydessä kulloinkin sylinteriparia, jossa painettava paperi kulkee sylinterien vä- ,...: listä jolloin siihen painetaan toiselle tai molemmille puolille. Tämä mukaan keksin- ,,.: nön mukaan muodostettuun painoasemaan kuuluu kulloinkin yksi sylinteriryhmä ja . 25 vastaava vastapainesylinteri, joka voi kuulua sylinteriryhmään, vaikka tämä ei ole • * · välttämätöntä. Viimeksi mainitussa tapauksessa painoasema muodostuu kahdesta •; · * toisiinsa kuuluvasta sylinteriryhmästä. Käyttöteknisesti painokoneen painoasemat ‘ ’ ovat kuitenkin kummassakin tapauksessa mekaanisesti riippumattomia, eli paino koneen painoasemat on kytketty toisiinsa sähköisesti.

. ; · 30 Keksinnön mukaisissa sylinteriryhmissä käyttövoima johdetaan edullisesti offset- sylinteriin, joka puolestaan käyttää saman sylinteriryhmän levysylinteriä mekaani- : sen kytkennän kautta. Keksinnön toisessa suoritusmuodossa käyttölaite voi kuiten- kin myös käyttää levysylinterin akselia, niin että offsetsylinteriä käytetään vasta le- : ·. *. vysylinteriltä mekaanisen kytkennän kautta. Vaikka levysylinteriin kohdistuva kitka • · , · 35 vaatii edullisella tavalla vähäiset kustannukset offsetsylinterin alas laskemista ja irti nostamista varten, offsetsylinterillä on toisaalta määräävä asema tarkkuutta tai ke 110414 3 hän asemointia ajatellen. Ensin mainitulla ratkaisulla on etuna se, että sylinteriä, joka lopulta tulee välittömään kosketukseen paperirainan kanssa, ei tarvitse käyttää vasta välityselimert kautta, jossa mahdollisesti voi olla välystä.

Edullisesti kulloinkin kolme sylinteriryhmää järjestetään toimimaan samassa paino-5 asemassa. Yksi sylintpriryhmä on järjestetty toiselle painopuolelle ja kaksi sylinteri-ryhmää välissä kulkevan paperirainan vastakkaiselle painopuolelle. Tällöin paperirainan toiselle painopuolelle järjestetyn sylinteriryhmän offsetsylinteri muodostaa edullisesti vastapainesylinterin paperirainan vastakkaiselle painopuolelle järjestetyn kahden muun sylinteriryhmän kumisylintereitä varten, jolloin nämä molemmat 10 kulloinkin voivat olla keskinäisesti käytettyjä. Tämä järjestely tarjoaa suurimman käyttöjoustavuuden kumi-/kumi-tuotantoa varten, koska jatkuvassa tuotannossa molemmat keskinäisesti käytettävät kumisylinterit voidaan suunnitella painotyön vaihtamista varten. Tämä tapahtuu vaihtamalla levy alas laskematta olevaan kumi-sylinteriin kuuluvalta levysylinteriltä. Jokainen sylinteriryhmä voidaan laakeroida 15 omaan erillisrunkoon. Vaakasuunnassa paperirainan vastakkaisille painopuolille järjestetyt molemmat sylinteriryhmät on edullisesti yhdistetty samaan runkoon laakeroiduksi sylinteriyksiköksi.

Keksinnön mukaan sylinteriryhmään voidaan lisätä offsetsylinterin vastapainesylin-teri. Tämä tällä tavalla muodostuvan sylinteriryhmän kolmas sylinteri kytketään 20 mekaanisesti offsetsylinteriin, edullisesti toisen hammaspyöräkytkennän kautta. Sellainen sylinteriryhmä muodostaa jo painoaseman, jonka kumi- ja vastapainesylinterin välistä painettava paperiraina johdetaan. Vastapainesylinteri voi olla teräs-sylinteri tai toinen offsetsylinteri molemminpuolista painamista varten. Sellainen :. ’* ·' vastapainesylinteri voi erityisesti myös olla sylinteriyksikön keskisylinteri, kun yk-': “: 25 sikössä on esimerkiksi yhdeksän tai kymmenen sylinteriä. Vaihtoehtoisessa, myös : edullisena pidetyssä keksinnön suoritusmuodossa sellaista keskisylinteriä käytetään : : omalla käyttömoottorilla. Tämän tapainen yhdistäminen takaa sylinteriyksikölle ··· mahdollisimman suuren käyttöjoustavuuden. Siten tässä tapauksessa keskisylinte-« « · · ,· :*. riin kuuluvaa, kumi- ja levysylintereistä muodostuvaa sylinteriryhmää voidaan oh- 30 jata erikseen ja muista sylinteriryhmistä riippumatta, jota vaaditaan esimerkiksi . . , vuoropainamista tai lentävää levyn vaihtoa varten.

» · · :: Käyttövoiman ulosotto kulloisestakin käyttömoottorista sylinteriryhmään tapahtuu : v. edullisesti hammashihnan avulla. Patenttijulkaisussa DE 41 38 479 AI ehdotettuun *··’·, ratkaisuun verrattuna, jossa sähkömoottorin roottori on käytetyn sylinterin käyttö-' 35 akselilla, sellaisella hammashihnalla on suuri joustavuus. Sylinteriryhmän käytön ‘ .· säätöperiaatetta varten hammashihnaa käyttäen saatavalla käyttömoottorin ja sylin-terin muodostaman mekaanisen järjestelmän suurella vaimennusmahdollisuudella 4 110414 on kuitenkin suuri arvo, kuten alempana selitetään. Periaatteessa keksintö sallii myös suorakäytön, joka pienillä sylintereillä voi olla jopa edullinen. Käyttömootto-rin ja sylinteriryhmän käytetyn sylinterin väliseen hammaspyöräkäyttöön verrattuna, jota myös voidaan käyttää, hammashihnan etuna on välyksetön käynti ja väli-5 tyssuhde, joka ei ole täysin kiinteä.

Sitä vastoin sylinteriryhmän puitteissa olevien sylinterien välille mekaanista kytkentää varten on järjestetty hammaspyörät, vaikka muutkin välityselimet ovat täysin ajateltavissa. Toisiinsa hammastetut hammaspyörät voivat olla suora- tai viisto-hammastetut. Viistohammastettujen hammaspyörien yhteydessä sivuttaisasemointia 10 varten offsetsylinteriä siirretään pituussuunnassa, kun taas käyttävät ja/tai käytettävät hammaspyörät pysyvät paikallaan. Muussa tapauksessa olisi sivuttaisasemoin-nin yhteydessä tehtävä myös kehän suuntainen asemointi. Suorahammastettuja hammaspyöriä käytettäessä offsetsylinteriä ja siihen kiinteästi järjestettyä hammaspyörää tai -pyöriä yksinkertaisesti siirretään pituussuunnassa.

15 Sylinteriryhmään kuuluvan värilaitteiston väritela tai -telat voidaan keksinnön mukaan kytkeä mekaanisesti tähän sylinteriryhmään, niin että väritelaa tai -teloja käytetään tämän sylinteriryhmän käyttömoottorilla. Tämän ratkaisun ansiosta säätötekniset kustannukset voidaan pitää pieninä. Toisaalta värilaitteiston mekaaninen kytkentä keksinnössä noudatetun komponenttiyksikköperiaatteen mukaan värilait-20 teiston kytkentä ei ole niin ihanteellinen kuin edullisempana pidetty värilaitteiston telan tai telojen oma käyttövoima. Tämän mukaan jokaisella värilaitteistolla on oma käyttömoottorinsa väritelojaan varten. Samaten sellainen käyttömoottori käyttää ... edullisesti suurella vaimennuksella varustettujen välyksettömien hammashihnojen ja mahdollisesti myös hammashihna-alennusvaihteen kautta väritelaa tai useamman .25 väritelan tapauksessa kyseeseen tulevien sylinteriryhmien levysylinteriin liittyvää seuraavaa väritelaa. Tällöin tämän väritelan kehänopeus on edullisesti säädettävä, •.:.' erityisesti negatiivisella jättämällä levysylinterin suhteen, niin että väritelan ke- hänopeus on hieman pienempi kuin vastaavan levysylinterin nopeus.

♦ · *

Ainakin sylinteriyksikön paperirainan samalla puolella toimivien sylinteriryhmien . .30 käyttömoottoreita säädetään edullisesti asemansa suhteen. Edullinen on niin sanottu ' ideaaliaseman säätö, eli viiveetön aseman säätö laahausvirhekytkennällä. Tämä, ' ’ ' teknisistä syistä toivottava kallis aseman säätötapa voidaan kuitenkin kokonaan Γ *': jättää pois. Yksinkertainen aseman säätö muodostaa samaten keksinnön edullisena : pidetyn, erityisesti edullisen suoritusmuodon.

» · * • ‘35 Sylinteriryhmän säädettävien sylinterien tai värilaitteiston telan aseman ja/tai pyö-: .: rimisnopeuden säätö tapahtuu keksinnön mukaan käyttömoottorin säätimellä, ase- tusarvon anturin ja oloarvon anturin asetus- ja oloarvojen vertailun perusteella, joi- 5 110414 loin oloarvon anturi mittaa sylinterin tai telan asemaa ja/tai pyörimisnopeutta. Rotaatiopainokoneiden tunnetuista säädöistä poiketen säätöön käytetään siten kuorma-anturia. Tästä poiketen painokoneiden rakenteissa on käytetty mekaanista anturia moottoripuolella moottorin kierrosluvun tai moottorin roottorin kulma-aseman 5 mittaamiseksi moottorisäädön asetusarvon ja oloarvon vertailua varten. Kun kuorman ja moottorin välillä esiintyy suuria massahitauksia, tässä tunnetussa säädössä tullaan nopeasti dynamiikan rajoille. Jos säätö käy epästabiiliksi, niin etupäässä moottori alkaa värähdellä, kun taas kuorma säilyy suhteellisen stabiilina.

Säätötekniikassa tunnetaan niin sanottuja kahden massan värähtelijöille differenti-10 aalikytkentöjä, säätökaskadeja ja aktiivisia suodattimia, jotka kuitenkin vaativa suuret säätökustannukset. Edellä selitettyjä kuorma/moottori-järjestelmiä varten, eli omakäyttöisiä sylinteriryhmiä varten, on yllättäen osoittautunut täysin riittäväksi, että säätö tehdään oleellisesti oloarvon perusteella, jota mitataan kuormaan, nimittäin sylinteriryhmän yhteen sylinteriin kytketyllä oloarvon anturilla. Tämä kyseisen 15 sylinterin etäisyyden/kulma-aseman ja/tai kierrosluvun oloarvo riittää jopa yksinään aikaansaamaan suuren dynamiikan ja säätöhyvyyden.

Koska säädettävä oloarvo keksinnön mukaan otetaan kuormasta, mitataan myös sitä, jonka on käytävä täsmällisesti, nimittäin kuormaa eikä moottoria. Käyttömoot-torista, kytkennästä ja kuormasta muodostuva mekaaninen järjestelmä on tulkittava 20 alipäästösuodattimeksi. Tämän tapaisessa säädössä käytetään hyväksi moottori- kytkentä-kuorma-etäisyys -järjestelmän alipäästösuodatinta säätömatkalla esiintyvien iskujen ja värähtelyjen suodattamiseksi. Sellaiset iskut ja värähtelyt johdetaan . siten vaimennettuina takaisin säätäjälle. Tällä pienennetään värähtelyjen vahvistu-* ·: · ’ misvaaraa. Säädön dynamiikkaa voidaan siten identtisen kytkennän yhteydessä ' '25 myös oleellisesti parantaa selitettyyn tavanomaiseen säätöön verrattuna.

. .·: Kuvaannollisesti moottoripuolelta kuorman puolelle siirtynyt oloarvon anturi muo dostaa moottorisäätimen pääsäätösuureen, eli moottoria ohjataan kuorman puolelta ’ ‘ . saatavalla oloarvolla. Keksinnön erityisen edullisen suoritusmuodon mukaan moottorin säädön puitteissa ei tarvita mitään mekaanista oloarvon anturia moottorin ,30 aseman tai kierrosluvun mittausta varten. Mahdollisesti moottoriin integroitu oloar-' ·*· ’· von mittausta voidaan edullisesti käyttää pelkkää käyttölaitteen valvontaa varten, v * mahdollisesti moottorin hätäkatkaisua varten.

* * · * · · •..; Oloarvon anturi järjestetään säätöä varten keksinnön mukaan sylinteriryhmän käy- ’ · tetyn sylinterin tai värilaitteiston käytetyn telan akselin momenttivapaaseen päähän.

* * * \ £> Erityisen edullisesti käytetään käyttömoottoreina epätahti-sähkömoottoreita. Tähän saakka epätahtimoottoreita on käytetty vain silloin, kun suuren moottorin avulla oli 6 110414 käytettävä pientä kuormaa. Esillä olevassa tapauksessa, jossa sylinteriryhmää tai myös värilaitteiston teloja käytetään yhdellä käyttömoottorilla, jolloin siis käyttövoiman saavalla kuormalla on suhteellisen suuri massahitausmomentti käyttömoot-toriin verrattuna, ei tunneta epätahtimoottoreiden käyttämistä. Keksinnön mukaisen 5 säädön tarkoituksiin, joissa on kuorman anturi moottorin anturin sijasta, epätahti-moottorin ovat erityisen sopivia. Vastaaviin tarkoitukseen tähän sakka käytettyihin tasavirtamoottoreihin verrattuna epätahtimoottoreilla on suurempi kentän jyrkkyys, niin että niiden käyttäminen parantaa säädettävän järjestelmän dynamiikkaa ja sää-töhyvyyttä. Muiden moottorirakenteiden, esimerkiksi tasavirtamoottoreiden käyt-10 tämistä ei kuitenkaan periaatteessa suljeta pois.

Säädön stabiilisuutta parannetaan lisäksi käyttämällä moottorin ja kuorman välisenä kytkentänä edullisesti välyksetöntä hammashihnaa, jolla on suuri vaimennus.

Käyttömoottori voidaan puheena olevassa kahden massan värähtelijän yhteydessä joka jättää huomiotta. Alipäästösuodattimena toimiva kuorma on epäherkkä siihen 15 verrattuna oleellisesti pienemmän moottorin värähtelyille. Toisaalta kuormasta käyttömoottoriin takaisinpäin johtuvat vaikutukset voidaan jättää huomiotta.

Periaatteella, jolla kumi- ja levysylinterit yhdistetään pareittain sylinteriryhmiksi, johon mahdollisesti voidaan lisätä toinen vastapainesylinteri, saavutetaan erittäin suuri joustavuus, kun taas sillä tavalla organisoiden painokoneen hintaa voidaan 20 oleellisesti alentaa erikseen käytetyin sylinterein varustettuun painokoneeseen verrattuna. Sylinteriryhmistä yhdistettyä sellaisesta painokonetta varten tarvitaan vain kahta, mahdollisesti kolmen teholuokan käyttömoottoreita, kun taas välittömästi ja :: erikseen käytetyillä sylintereillä periaatteessa tarvitaan kulloinkin sylintereitä var- *:··*. ten erityisiä moottoreita, joilla on mitä erilaisimmat pituudet ja halkaisijat. Keksin-:· 25 nön mukaan käytetyn hammashihnakäytön avulla voidaan laajalla alueella mahdol- ; : lisesti heiluvat moottorin ja kuorman väliset massahitausmomenttisuhteet pitää « «« .:. kurissa ja sovittaa toisiinsa, kun välityssuhde valitaan vastaavalla tavalla. Käyttö- : ·, moottoreiden lukumäärän pieneneminen sekä se etu, että moottoreita on valmistet- » · · tava vain muutamia teholuokkia varten, tarjoaa jo sisänsä merkittäviä hintaetuja.

, 3,0 Tämä etu tulee vielä suuremmaksi käyttämällä keksinnön mukaista yksinkertaista * ·; * säätöä, joka myös voidaan joustavasti sovittaa vaihteleviin massahitaussuhteisiin.

‘ · * * Tässä yhteydessä keksinnön avulla saavutetut edut pätevät yhä voimakkaammin, •' · ’: kun painokoneet kasvavat, eli kun painolaitteiden ja painoasemien lukumäärä ko- . *' ’; netta kohti kasvaa, keksintöä voidaan erityisesti käyttää offset-rotaatiopainokoneita 3r5 rakennettaessa; mutta se ei kuitenkaan rajoitu tähän konetyyppiin.

:' ”: Seuraavassa selitetään kuvien avulla esillä olevan keksinnön edullisia suoritusesi- merkkejä. Keksinnön muut ominaisuudet ja edut käyvät tällöin ilmeisiksi. Piirus- 7 110414 tuksessa: kuva 1 esittää painoaseman kahdella sylinteriryhmällä; kuva 2 esittää painoaseman yhdellä sylinteriryhmällä; kuva 3 esittää sylinteriyksikön, jossa on yksi omakäyttöinen keskisylinteri ja neljä 5 sylinteriryhmää; kuva 4 esittää sylinteriryhmän ja siihen kuuluva omakäyttöisen väritelan; kuva 5 esittää sylinteriryhmän käyttölaitteen tekniikan tasoa vastaavan säädön; kuva 6 esittää keksinnön mukaisen sylinteriryhmän käyttölaitteen säädön; kuva 7 esittää tavanomaisen säädön ja keksinnön mukaisen säädön dynaamisen 10 käyttäytymisen vertailun moottorin ja kuorman massahitausmomentin suhteen funktiona; kuva 8 esittää tavanomaisen säädön ja keksinnön mukaisen säädön dynaamisen käyttäytymisen vertailun moottorin ja kuorman välisen kytkennän vääntöjäykkyy-den funktiona; 15 kuva 9 esittää säätäjän säätökaavion; kuva 10 esittää kolmen sylinteriryhmän muodostaman painoaseman Y-asennossa; , kuva 11 esittää kolmen sylinteriryhmän muodostaman painoaseman Lambda- 4 · · *'·' asennossa.

t . t < · « « « ; ·· · Kuvassa 1 esitetyssä painoasemassa painettava paperiraina 1 johdetaan kahden sy- , . ‘20 linteriryhmän 10 kahden vastakkaisen offsetsylinterin 2 välistä. Molemmat sylinte- « *» riryhmät 10 muodostuvat kulloinkin offsetsylinteristä 2 ja siihen kuuluvat levysy- 'r linteristä 3, jotka on kytketty mekaanisesti toisiinsa yhteistä käyttöä varten. Me-* · > kaaninen kytkentä on kaavallisesti osoitettu sylinterien 2 ja 3 keskipisteiden välisellä yhdysviivalla. Kuvan 1 mukaisessa suoritusesimerkissä jokaisen sylinteriryh-' *25 män 10 kumpaakin offsetsylinteriä 2 käytetään vaihtovirtamoottorilla 5. Kuvan 1 *. · * mukaiselle konfiguraatiolle, jossa kulloinkin vain yksi offsetsylinteri 2 ja yksi levy->" · * * sylinteri 3 on mekaanisesti yhdistetty sylinteriryhmäksi 10, on ominaista yksinker-

» I

. täinen rakennetapa ja mahdollisimman korkea konfiguraation vapausaste muodostettaessa painoasemia tai painoasemaryhmiä.

» · t · : 30: Kuva 2 esittää painoaseman muodostamiseksi muunnelman, jossa offsetsylinteriin 2 on mekaanisesti kytketty vastapainesylinteri 4 tätä offsetsylinteriä 2 varten. Tässä 8 110414 suoritusesimerkissä sylinteriryhmä 10 muodostuu offsetsylinteristä 2, sen vastapai-nesylinteristä 4 ja levysylinteristä 3 sekä niiden mekaanisesti kytkennästä, niin että painoasema muodostuu yhdestä ainoasta sylinteriryhmästä 10. Toisin kuin kuvassa 1, kuvan 2 suoritusesimerkissä vaihtovirtamoottorilla 5 ei käytetä offsetsylinteriä 2 5 vaan tähän sylinteriin kuuluvaa levysylinteriä 3. Sylintereitä sylinteriryhmäksi liitettäessä tämän muunnelman etuna on sen vakio kuljetusominaisuus, joka johtuu offsetsylinterin 2 mekaanisesti kytkennästä sen vastapainesylinteriin 4, ja tämä mekaanisen kytkennän takia ei tapahdu mitään vastavuoroista vaikutusta sylinterien 2 ja 4 välillä. Vastapainesylinteri 4 voi olla toinen offsetsylinteri tai terässylinteri, 10 esimerkiksi yhdeksän tai kymmenen sylinteriä käsittävän yksikön keskisylinteri.

Moottorien 5 liittäminen offsetsylintereihin 2 tai levysylintereihin 3 voidaan kummassakin suoritusesimerkissä periaatteessa toteuttaa toisinpäin. Levysylinteriä 3 käyttäen saadaan se etu, että sylinteriryhmän 10 vaihtojen ohjaus voidaan tehdä helpommin, kun taas toisessa tapauksessa, offsetsylinteriä 2 käytettäessä käytetään 15 välittömästi paperirainaa 1 painavaa sylinteriä, jolloin voidaan toteuttaa käyttö ilman välyksellisiä välityselimiä, kuten hammashihnoja.

Kuvassa 3 on esitetty sylinteriyksikkö 20, joka muodostuu keskeisestä terässylinte- ristä 6 ja neljästä tähän keskisylinteriin 6 kuuluvasta sylinteriryhmästä 10. Tässä suoritusesimerkissä on kulloinkin yhdistetty sylinteriryhmäksi 10 yksi offsetsylin- 20 teri 2 ja yksi levysylinteri 3. Keskisylinterin 6 käyttämistä varten on järjestetty oma vaihtovirtamoottori 5. Samaten keskisylinteri 6 kuitenkin voisi muodostaa kuvan 2 muunnelmaa vastaavan sylinteriryhmän yhdessä jonkin neljästä sylinteriryhmästä . t 10. Tällöin säästettäisiin keskisylinterin 6 oma moottori 5. Toisaalta kuitenkin ku-* % · vassa 3 esitetty mahdollisimman pienten sylinteriryhmien 10 ja omakäyttöisen %5 keskisylinterin 6 yhdistäminen sylinteriyksiköksi 20 mahdollistaa suurimman mah-

t I ( I

' * dollisen joustavuuden eri konfigurointimahdollisuuksia ajatellen. Tällä edellä selite- •\i.'* tyistä perusmuunnelmista johdetulla sylinteriyksikön 20 konfiguraatiollaon paino- teknisesti se etu, että niin sanottu Fan-Out-vaikutus pysyy hyvin rajoitettuna. Li- : f! *> säksi jokainen offsetsylinteri 2 voidaan helposti muuttaa kumi/kumi-käyttöön. Tällä 30 ei myöskään rajoiteta muutosmahdollisuuksia vuoropainamisen eri lajeja varten.

» » *

I t I

’;;,' Kuten suoritusesimerkissä on esitetty, sylinteriparista muodostuvan sylinteriryhmän . ( 1 ' \ 10 konfigurointimahdollisuudet ovat yhtä hyvät kuin kulloinkin erikseen käytetty- i ’; jen sylinterien periaatteella.

( t

I I

Kuvassa 4 on esitetty offsetsylinteri/levysylinteriparista 2, 3 muodostuvan sylinteri-* 35; ryhmän 10 yhteistoiminta väritelan 7 kanssa. Tällöin väritelalla 7 on oma moottori . ’ 11 ’ 5, joka voi olla samanlainen kuin sylinteriryhmän 10 moottori 5, mutta sen ei tarvit se olla samanlainen. Väritelan 7 moottori 5 käyttää hammashihnan 15 ja hammas- 9 110414 pyöräparin 16, 17 avulla väritelaa 7, jolloin hammaspyörä 17 on väritelan 7 akselilla. Moottorin 5 ja väritelan 7 erilaiset massahitausmomentit korostuvat hammashih-nan 15 ja hammaspyöräparin 16, 17 välityksellä tapahtuvat käytön sopivalla väli-tyssuhteella.

5 Väritelan 7 kehänopeus on säädettävissä hieman negatiivisella jättämällä levysylinterin 3 suhteen. Tällä voidaan kompensoida sitä vaaraa, että hammaspyöräparin 12, 13 muodostama mekaaninen kytkentä offsetsylinterin 2 ja levysylinterin 3 välillä irtoaisi hammaskytkennästä.

Sylinteriryhmän 10 käyttövoima johdetaan moottorilta 5 hammashihnan 11 avulla 10 offsetsylinterille 2. Offsetsylinterin 2 ja levysylinterin 3 välinen mekaaninen kytkentä samassa sylinteriryhmässä 10 muodostetaan hammaspyörien 12 ja 13 avulla. Kuorman ja käyttölaitteen eli sylinteriryhmän 10 ja moottorin 5 välisen suuren massahitausmomenttien suhteen korostamiseksi moottorin 5 kierroslukua alennetaan vastaavasti hammashihnan 11 avulla. Tämä hammashihna 11 muodostaa 15 moottorin 5 ja käytetyn sylinteriryhmän 10 välisen joustavan kytkentäelimen. Periaatteessa samaten sopivaan suoraan kytkentään eli hammaspyöräkytkentään verrattuna hammastahnalla 11 saavutetaan hyvin suuri moottori/kuorma-järjestelmän 5, 10 vaimennus. Sama pätee periaatteessa myös väritelan 7 ja sen kytkentäelimen, hammashihnan 15 käytön osalta. Lisäksi voidaan hammashihnakäytön sopivalla 20 valinnalla saada suuri rakenteellinen vapaus portaattomasti säädettävän välityssuh-teen johdosta. Sylinteriryhmän 10 ja vastaavasti väritelan 7 moottorit 5 ovat kulloinkin vaihtovirtamoottoreita, joilla on suuri kentän jyrkkyys. Myös tässä on otet-: tava komponenttiperiaate huomioon sylinteriryhmien tai telaryhmien ja niiden ..,.: hammashihnakytkennän muodostamisessa, koska harvoilla moottoritehoilla voi- 25 daan varustaa sylinteri- tai telapituuksien ja -halkaisijoiden vaihtelujen koko kenttä . vastaavasti erilaisin massahitausmomentein.

I · · * · · ., ‘ ·' Hammaspyörät 12 ja 13, jotka muodostavat mekaanisen kytkennän offsetsylinterin : ’: *: 2 ja levysylinterin 3 välillä, voivat olla viistohammastettuja tai suorahammastettuja hammaspyöriä. Viistohammastettujen hammaspyörien tapauksessa offsetsylinteriä : . ·. 30 2 siirretään pituussuuntaansa kun sitä asemoidaan sivusuunnassa, kun taas ham- , ·: ·. maspyörä 12 ja sitä vastaava hammashihnan 11 hammaspyörä pysyvät paikallaan, eli nämä molemmat hammaspyörät on laakeroitu pituussuunnassa siirrettävästi sy-: .* linterin akselille 14. Siinä tapauksessa, että hammaspyörät 12 ja 13 ovat suora- ;... · hammastettuja, hammaspyörä 12 ja hammashihnan 11 hammaspyörä ovat akselilla :'. *. 35 14 kiinteästi, ja ne siirtyvät pituussuunnassa yhdessä offsetsylinterin 2 ja sylinteri- , · · ·, ryhmän moottorin 5 kanssa.

Rotaatiopainokoneista tunnettujen säätöjen sijasta moottori/kuorma-järjestelmää 5.

,0 110414 10 ohjataan oloarvolla, joka muodostetaan kuorman puolelle, nimittäin offsetsylin-terin 2 akselin 14 momenttivapaaseen päähän järjestetyllä mekaanisella kuormi-tusanturilla 21. Väritelan 7 kierrosluvun säätöä varten valitaan samantapainen säätö, nimittäin järjestämällä kuormitusanturi 27 väritelan 7 kuormittamattomaan pää-5 hän.

Kuvassa 5 on esitetty painokoneiden tarkenteista tunnettu säätö. Joustavan kytkennän 24 kautta kuormaa 25 käyttävän moottorin 5 säätäminen tapahtuu säätäjällä 23. Kuormana 25 on raskas tela tai raskas sylinteri tai vastaava tela- tai sylinterijärjes-telmä, jonka massahitausmomentti on tyypillisesti suurempi kuin viisi kertaa 10 moottorin 5 massahitausmomentti. Kuitenkin moottori/kuorma-järjestelmän säätö on tehtävä tehoa optimoiden ja riittävän suurella kuorman 25 kierrosluvun tai kulma-aseman ja kiertoluvun säätöhyvyydellä. Tällöin moottorin ja kuorman kytken-nälle 24 ei saa asettaa liian korkeita vaatimuksia niiden kiertojäykkyyden ja välyk-settömyyden suhteen.

15 Tunnetuissa järjestelmissä, kuten kuvassa 5 esitetyssä, on moottorin 5 roottorille järjestetty mekaaninen oloarvon anturi 21, jolla muodostetaan tämän roottorin aseman tai kierrosluvun ja aseman ilmaiseva sähkösignaali. Kuorma 25 on kiinnitetty moottorin akselin päähän kytkennän 24 kautta, jolla on joustavuutta ja mahdollisesti määrätty välys. Kytkentä ja kuorma ovat varsinaisen säätöpiirin ulkopuolella.

20 Ne voivat kuitenkin vaikuttaa moottorin akselille takaisin kytkeytyviin hitausmo-mentteihin.

. Tämä järjestelmä kohtaa suurilla kuorman ja moottorin massahitauksien suhteilla nopeasti dynaamiset rajansa. Jos säätö käy epästabiiliksi, niin ensisijassa moottori alkaa värähdellä, kun taas kuorma pysyy suhteellisen rauhallisena.

: :': 25 Kuva 6 esittää sitä vastoin säädön, jossa kuvan 4 jo esittämällä tavalla säädön oh- .:. jaussuure muodostetaan anturilla 21, joka on järjestetty kuormaan 25 eikä mootto- /·.·. rille 5. Tämä oloarvon anturi 21 on järjestetty kuorman akselin vapaaseen päähän, suoritusesimerkissä sylinteriryhmän 10 offsetsylinterin 2 akselin vapaaseen päähän.

. . Kytkentä 24 muodostetaan jo selitetyn hammashihnan 11 avulla, jolla suoraan kyt- ;, ’ 30 kentään eli hammaspyöräkytkentään verrattuna on suurempi joustavuus mutta myös • ] suurempi vaimennus. Lisäksi tämä hammashihnakytkentä 24 on välyksetön.

..! Säätöä varten tarvittava, kuorman anturilla 21 muodostettu oloarvo, joka edustaa ’: ‘ offsetsylinterin 2 kulma-asemaa tai sen kierroslukua, johdetaan takaisin säätäjälle ; 1,: 23. Tietokoneen muodostamaa asetusarvoa asetusarvon anturilta 22 verrataan tähän ; ’ : 35 oloarvoon, ja käytetään moottorin 5 säätösignaalin muodostamiseksi.

„ 110414 Tässä säädössä kytkentä 24 ja kuorma 25 ovat varsinaisen säätöpiirin puitteissa. Kuorma ja kytkentä 24 muodostavat alipäästösuodattimen säätömatkalla syntyville iskuille ja värähtelyille, jotka siten johtuvat takaisin säätäjälle vain vaimennettuina, eivätkä siten voi johtaa säädön ei-toivottuihin herätteisiin. Siten muutoin samanlai-5 sen kytkennän yhteydessä dynamiikka ja myös säädön hyvyys paranevat oleellisesti tavanomaisiin järjestelmiin verrattuna. Järjestelmä, joka muodostuu säätäjästä, moottorista, kytkennästä ja sylinteristä, on sisänsä jo oleellisesti voimakkaammin vaimennettu. Resonanssipiikkejä ei tämän vuoksi esiinny samassa mitassa. Säätäjä voidaan siten virittää nopeasti stabiilia toiminta-aluetta jättämättä.

10 Kuvan 6 suoritusesimerkissä samaten moottorille 5 järjestettyä oloarvon mittausta voidaan käyttää moottorin 5 lisävalvontaa varten, esimerkiksi moottorin 5 toivotun hätäkatkaisun mahdollisuuden yhteydessä.

Kuvien 7 ja 8 käyrästöillä verrataan kuvien 5 ja 6 säätöjen dynaamista käyttäytymistä. Säädön dynamiikan mitaksi valitaan käyttölaitteen asetusajan T käänteisar- 15 voa. Kuvassa 7 on esitetty dynamiikka kuorman ja moottorin massahitausmoment-tien suhteen funktiona muutoin samanlaisten kytkentöjen ja samanlaisen vaihe varan yhteydessä. Tällöin nähdään selvästi, että kuvan 6 mukainen säätö, jossa oloarvon mittaus tehdään kuormalta, on selvästi ylivoimainen kuvan 5 mukaan moottorilta tapahtuvan mittauksen suhteen juuri suuremmilla massahitausmomenttien suhteilla.

20 Kuvassa 8 dynamiikka on esitetty kytkennän 24 vääntöjäykkyyden funktiona massahitausmomenttien pysyessä vakiona ja vaihevarojen ollessa samanlaiset. Tässä kuvan 6 mukainen säätö osoittautuu ylivoimaiseksi kuvan 5 tavanomaiseen säätöön ’ | verrattuna, erityisesti kun kytkennällä on pieni vääntöjäykkyys.

: ·: Kuva 9 esittää lopuksi säätäjän 23 säätökytkennän. Asetus- ja oloarvot, jotka suori- : ;': 25 tusesimerkissä olevat offsetsylinterin 2 asetus ja vastaavasti oloarvon keskikohdal- .:. la, johdetaan ensimmäiseen erovahvistimeen 31 asetus- ja oloarvon erotuksen muo- '*:·. dostamiseksi. Tässä muodostettu erotus D, johdetaan ensimmäiseen verrannolliseen vahvistimeen 34 ja siitä edelleen toiselle erovahvistimelle 35 signaalin K,XD, muodossa. Asetusarvo ja oloarvo johdetaan kulloinkin rinnakkain derivoivalle elimelle ;; : 30 32 ja vastaavasti 33, jossa ne derivoidaan, ja vastaavat lähtösignaalit SJa Si johde- '.' ’ taan toiselle erovahvistimelle 35. Siinä muodostettu summa k,D, + Ss - S., vahviste- ; ’ * ‘: taan toisessa verrannollisessa vahvistimessa 36 ja johdetaan integroivan elimen 37 , ” ·. kautta moottorin 5 virran säätäjälle.

Kuvassa 10 on esitetty painoasema, joka muodostuu kolmesta sylinteriryhmästä 19.

;'' ’: 35 Ensimmäinen sylinteriryhmä 10 on järjestetty paperirainan 1 toiselle puolelle, ja toinen ja kolmas sylinteriryhmä 10 on järjestetty tämän paperirainan 1 vastakkaiset i2 110414 le painopuolelle. Paperirainan 1 samalle painopuolelle järjestetyt sylinteriryhmät 10 voidaan vuorotellen asettaa ensimmäisen sylinteriryhmän 10 kumisylinteriä 2 vastaan. Tätä on osoitettu kahdella suoralla nuolella W. Tällöin molemmat ylemmän sylinteriryhmät 10, jotka sijaitsevat likimain vaakasuunnassa vastakkain, on yhdis-5 tetty sylinteriyksiköksi 21 ja laakeroitu sellaisenaan koneen runkoon alemmasta sy-linteriryhmästä 10 riippumatta. Jokaista sylinteriryhmää 10 käytetään moottorilla 5, kuten jo kuvan 1 kummankin sylinteriryhmän 10 osalta oli tilanne.

Tämä järjestely mahdollistaa tuotannon vaihtamisen lennossa jatkuvasti kulkevalla paperirainalla 1. Kulloinkin on toinen pois käännettävistä kumisylintereistä 2 on 10 käännetty pois, kun taas toinen on painoasemassa ensimmäisen sylinteriryhmän 10 offsetsylinteriä 2 vastaan. Tuotannon vaihtaminen tapahtuu tunnetulla tavalla vaihtamalla levyt pois käännettyyn offsetsylinteriin kuuluvalla levysylinterillä 3.

Kuva 11 esittää vaihtoehtoisen painoaseman, jossa myös on kolme sylinteriryhmää 10. Kuvan 10 järjestelyn yhteydessä mainitut seikat pätevät periaatteessa myös ku-15 van 11 järjestelyyn. Kun kuvan kolme 10 sylinteriryhmää kulloinkin muodostavat “Y”-haaran, niin kuvan 11 sylinteriryhmät 10 muodostavat ylösalaisin olevan “Y”:n eli “Lambda”:n. Kuvan 11 mukaisessa järjestelyssä molemmat alemmat, keskenään vaakasuunnassa vastakkain olevan sylinteriryhmät 10 on laakeroitu koneen runkoon ylemmästä sylinteriryhmästä 10 riippumatta. Nämä molemmat alemmat sylinteri -20 ryhmät 10 muodostavat näin ollen komponentti- tai sylinteriyksikön 21.

Kuvien 10 ja 11 järjestelyt osoittavat keksinnön mukaisen sylinteriryhmien muodostamisen sekä keksinnön mukaisen sylinteriryhmäkohtaisen säädön suuren jous- j. tavuuden. Erityisen yksinkertaisin keinoin voidaan muodostaa mitä erilaisimpia , painoasemia, niin että esimerkiksi sylinteriyksiköitä 21 sylinteriryhmin 10 (kuvat 25 10 ja 11) tai useampia sylinteriyksiköitä 21 järjestetään päällekkäin (kuva 1). Peri- ’ 1 ‘ aatteessa kuvien 10 ja 11 järjestelyjen sylinterit voitaisiin myös kytkeä toisella ta- . :' valla kuin kuvissa 1-4, esimerkiksi yhden ainoan vaihteen kautta.

» i ’ » »

Claims (15)

110414

1. Rotaatiopainokone, a) jossa on offsetsylinterit (2), jotka muodostavat vastapainesylinterien (2) 5 tai yhteisen vastapainesylinterin (6) kanssa painoasemat, ja b) levysylinterit (3), jotka on yhdistetty offsetsylinterien 82) kanssa kulloinkin pareittain mekaanisella kytkimellä niiden käyttöä varten sylinteriryhmiksi (10), c) jolloin sylinteri ryhmiä (10) käytetään painatuksen aikana kulloinkin omalla 10 käyttömoottorilla (5) ja näiden sylinteri ryhmien (10) kunkin offsetsylinterien (2) vastapainesylinteriä (2; 6) käytetään toisella käyttömoottorilla (5), tunnettu siitä, että d) kussakin sylinteriryhmässä (10) offsetsyIiteriä (2) käytetään sylinteriryh-män (10) käyttömoottorilla (5) hammashihnan (11) avulla ja voima otetaan 15 offsetsyIinteristä (2) sylinteriryhmän (10) levysylinterille (3).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rotaatiopainokone, tunnettu siitä, että yhteinen vastapainesylinteri on useilla sylinteriryhmillä (10) varustetun sylin-teriyksikön (20) keskisylinteri (6), joka no varustettu omalla käyttömoottorilla 20 (5). » ·

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen rotaatiopainokone, tunnettu siitä, että sylinteriryhmään (10) kuuluvan värilaitteiston tai väri- ja kostutuslaitteis- '·' * ton ainakin yksi väritela (7) on kytketty mekaanisesti tähän sylinteriryhmään 25 (10) tai että tällaisen värilaitteiston ainakin yhtä väritelaa (7) varten on jär- • · · jestetty oma käyttömoottorinsa (5). • · « ’•v

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen rotaatiopainokone, tunnettu siitä, että I I t *·;·’ käyttömoottorin 85) ja käytetyn sylinterin (7) välisenä kytkentänä on ham- ! 30 mashihna (15). • · · m 110414

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen rotaatiopainokone, jossa on käyttömoottorin (5) käyttämän sylinteriryhmän (10) aseman ja/tai kierrosluvun säädin, jossa on asetusarvon anturi (22), oloarvon anturi (21) ja säädin (23) käyttömoottoria (5) varten, tunnettu siitä, että oloarvon anturi 5 (21) ilmaisee sylinteriryhmän (10) sylinterin (2, 3) aseman ja/tai kierroslu vun.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen rotaatiopainokone, tunnettu siitä, että oloarvon anturin (21) tuottama oloarvo muodostaa pääsäätösuureen säätä- 10 jää (23) varten.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen rotaatiopainokone, tunnettu siitä, että säätöä varten ei ole järjestetty mitään mekaanista oloarvon anturia sopi-vimmin ei ole jäljestetty mitään mekaanista oloarvon anturia moottorin (5) 15 aseman tai kierrosluvun mittaamiseksi.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 5-7 mukainen rotaatiopainokone, tunnettu siitä, että käyttömoottorille (5) on jäljestetty mekaaninen anturi, jonka lähtösignaalia käytetään käyttömoottorin (5) hätäkatkaisun tulosignaa- ""i 20 Iina. :.:V

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 5-8 mukainen rotaatiopainokone, tunnettu siitä, että säädön oloarvon anturi (21) on jäljestetty käyttömootto-rilla (5) käytetyn offsetsylinterin (2) akselin momenttivapaaseen päähän. 25 * 1 1

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen rotaatiopainokone, tun- • · *:1’ nettu siitä, että sylinteriyksikössä (20), jossa on useampia sylinteriryhmiä :.i.: (10), on kaksi keskisylinteriä (6), jotka kukin on varustettu omalla käyttö- *·;·1 moottorillaan (5). j.:': 30

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen rotaatiopainokone, tunnettu siitä, että painoaseman muodostaa kolme sylinteriryhmää (10). is 110414

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen rotaatiopainokone, tunnettu siitä, että paperirainan (1) toiselle painopuolelle on järjestetty yksi sylinteri ryhmä (10) ja vastakkaiselle painopuolelle kaksi sylinteri ryhmää (10).

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen rotaatiopainokone, tunnettu siitä, että paperirainan (1) toiselle painopuolelle järjestetyn sylinteriryhmän (10) offsetsylinteri (2) muodostaa vastapainesylinterin paperirainan (1) vastakkaiselle painopuolelle järjestetyn sylinteriryhmän (10) kumpaakin vuorot-tain käyttöön otettavaa offsetsylinteriä (2) varten. 10

14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 11-13 mukainen rotaatiopainokone, tunnettu siitä, että vaakasuunnassa painopuolen (1) vastakkain olevat sylinteriryhmät (10) on yhdistetty sylinteriyksiköksi (21) ja sellaisena laakeroitu koneen runkoon riippumattomasti kolmannesta sylinteriryhmästä (10).

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen rotaatiopainokone, tunnettu siitä, että sylinteriyksikkö (21) on järjestetty Y-muotoon tai lambda-muotoon kolmannen sylinteriryhmän (10) kanssa. • · 1 » • · 110414