Brevet FR2735419A1 — publié le 19961220

i L'invention concerne un dispositif d'entraînement direct pour une machine d'impression, notamment d'une presse rotative, comportant plusieurs rouleaux d'impression qui coopèrent pour l'exécution de l'impression et sont entraînés directement. Habituellement, les unités d'impression de machi- nes d'impression sont entraînées actuellement par des dis- positifs d'entraînement principaux. La puissance d'entraînement des différents rouleaux d'impression, notam- ment des cylindres porte-blanchet, des cylindres porte- cliché ainsi que des rouleaux broyeurs, est appliquée à ces rouleaux et cylindres par l'intermédiaire de trains de pignons, qui s'étendent à partir du dispositif d'entraîne- ment principal. Les différents mécanismes d'impression sont reliés entre eux au moyen d'arbres pour des questions de synchronisation. Pour arrêter le fonctionnement d'unités individuelles d'impression ainsi que de mécanismes encreurs ou de mécanismes mouilleurs à l'intérieur d'unités d'impression, il est nécessaire de prévoir une multiplicité d'accouplements. Dans le modèle d'utilité allemand DE 93 06 369 U1, on décrit pour un dispositif à rouleaux d'impression, une structure d'entraînement, dans laquelle le cylindre porte-blanchet et le cylindre porte-cliché sont reliés chacun à un moteur électrique pour la réalisation d'un entraînement direct. En particulier, on décrit une variante de réalisation, dans laquelle l'enveloppe du cylindre et le rotor du moteur électrique forment une unité de construction. Cependant, pour l'application à l'état serré pour l'impression/l'écartement sans impression de différents rouleaux d'impression, dans tous les cas indiqués plus haut, il est nécessaire d'utiliser des systèmes de support coûteux, comme par exemple des paliers excentriques doubles, des supports pivotants en forme de lunettes com- portant des verrous ajustables de rouleaux ainsi qu'une tringlerie de serrage/d'écartement comportant un vérin pneumatique ou hydraulique. Si, comme cela est décrit dans le modèle d'utili- té allemand DE 93 06 369 Ul, le rotor d'un moteur élec- trique usuel est intégré dans un cylindre, conformément aux formes de réalisation de ce modèle d'utilité, en général un déplacement de serrage/d'écartement est possible en raison de la fente présente entre le rotor et le stator, et ce à l'aide de dispositifs connus ainsi que de paliers à excen- triques doubles, mais les excentriques doivent être bloqués par l'intermédiaire de sabots de blocage, après le déplace- ment de réglage, étant donné qu'ils sont nécessaires en tant que système d'assistance d'application du couple. Un serrage/écartement alors que la machine fonctionne n'est par conséquent pas possible. Pour ajuster des largeurs d'impression, on uti- lise habituellement des butées réglables mécaniquement pour la position de serrage/d'écartement, comme cela est décrit dans la demande de brevet allemand publiée sous le N DE 42 11 379, des butées réglables par un moteur et des butées aptes à répondre au moyen d'une régulation. En raison de cette mécanique complexe pour l'entraînement et le support, des solutions permettant une utilisation de douilles d'impression, sont très compliquées (voir par exemple la demande de brevet allemand DE 37 15 536). Comme cela est connu, pour remplacer des douilles d'impression, il faut agencer le système de sou- tien de l'un des deux paliers du cylindre de manière que ce système de soutien puisse être écarté et qu'un enfoncement de la douille d'impression à travers l'une des parois laté- rales du mécanisme d'impression soit possible. D'après un article de la revue "Technische Rund- schau", N 13 de 1994, pages 38 à 42, on connaît un moteur à induction sans paliers, dont le rotor est intégré dans un rouleau d'impression et dont le stator est relié à l'axe rigide du rouleau d'impression. A l'aide d'un enroulement de commande, on peut produire, en plus du couple, des forces magnétiques transversales, qui conviennent pour le soutien sans contact du rotor. Dans le même article, on présente également des procédés pour commander la force transversale et pour régler la position du rotor. De ce fait il est possible de compenser des fléchissements de rouleaux d'impression et d'ajuster et de régler les lar- geurs d'impression de deux rouleaux d'impression voisins. C'est pourquoi l'invention a pour but de rendre inutile des moyens de serrage et d'écartement utilisés jusqu'alors, dans un dispositif comportant plusieurs rou- leaux d'impression à entraînement direct, qui coopèrent pour la mise sous presse, tout en créant une possibilité au choix de serrer un rouleau d'impression contre un rouleau d'impression voisin ou de l'en écarter. Ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'un dispositif d'entraînement direct pour une machine d'impression du type indiqué, caractérisé par le fait que pour l'entraînement direct des rouleaux d'impres- sion, on utilise des moteurs à induction, dont les rotors sont reliés avec les parties tournantes respectives du rou- leau d'impression et dont les stators sont reliés rigide- ment, directement ou indirectement, avec les parois laté- rales respectives d'une unité d'impression de telle sorte que les rotors et les stators sont disposés respectivement en vis-à-vis moyennant le maintien d'une certaine distance et que la position radiale relative des rouleaux d'impression peut être déterminée sans support mécanique, mais à l'aide de forces magnétiques transversales des moteurs à induction. Le fait qu'on utilise, pour l'entraînement direct des rouleaux d'impression, des moteurs à induction dont les rotors sont reliés aux parties tournantes respectives des rouleaux d'impression et dont les stators sont reliés rigi- dement, directement ou indirectement, aux parois latérales respectives d'un mécanisme d'impression, de telle sorte que les rotors et les stators sont disposés respectivement en vis-à-vis moyennant l'interposition d'une certaine fente, et que la position radiale relative des rouleaux d'impres- sion est déterminée sans support mécanique, mais par des forces magnétiques transversales des moteurs à induction, permet d'associer les fonctions d'un entraînement indivi- duel ou direct et d'un serrage ou d'un écartement de rou- leaux d'impression d'un dispositif à rouleaux d'impression. Au moins une partie des rouleaux d'impression à entraînement direct peut être équipée d'un système dissymé- trique de précontrainte, qui maintient les rouleaux d'impression considérés en position à l'état écarté, indé- pendamment de la commande électrique, d'une manière excen- trée par rapport à la position serrée pour l'impression de telle sorte qu'une fente subsiste respectivement entre les rouleaux d'impression, qui coopèrent entre eux. On peut éliminer un système mécanique d'entraîne- ment compliqué, qui contient des pignons, des arbres de synchronisation et des accouplements, de même que les élé- ments mécaniques pour le serrage ou l'écartement, les paliers à excentriques doubles, les supports pivotants en forme de lunettes, les tringleries, les vérins de réglage et les butées réglables. Un autre avantage particulier de l'invention doit être vu dans le fait qu'il est possible de réaliser de façon simple un changement de douilles d'impression. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur les- quels: - la figure 1 représente un dispositif à rouleaux d'impression d'une unité d'impression offset comportant un mécanisme encreur classique; - la figure 2 représente le dispositif à rouleaux d'impression d'une unité d'impression offset comportant un mécanisme d'encrage court Anilox; - la figure 3 représente les directions d'écarte- ment de tous les rouleaux d'impression à entraînement di- rect du dispositif à rouleaux d'impression de la figure 1; - la figure 4 représente des dispositifs d'écar- tement de tous les rouleaux d'impression à entraînement di- rect du dispositif à rouleaux d'impression de la figure 2; - la figure 5 représente deux rouleaux d'impres- sion à entraînement direct voisins, ainsi que des moteurs à induction intégrés, dans la position écartée sans impres- sion; - la figure 6 représente deux rouleaux d'impres- sion à entraînement direct voisins, avec des moteurs à induction intégrés conformément à la figure 5, dans la position serrée d'impression; - la figure 7 montre deux rouleaux d'impression à entraînement direct voisins avec des moteurs à induction disposés respectivement à l'extérieur, dans la position écartée sans impression; et - la figure 8 représente le support d'un rouleau d'impression, qui est destiné à recevoir une douille d'impression, comportant un système, pouvant être retiré unilatéralemnet, de support de l'axe rigide. Conformément à l'invention, dans une unité d'impression, tous les cylindres et rouleaux, entraînés actuellement par l'intermédiaire de trains de pignons, sont remplacés par des rouleaux d'impression comportant des moteurs à induction. Le serrage pour l'impression/l'écarte- ment sans impression s'effectue au moyen de l'application de forces magnétiques transversales par les moteurs à induction à l'encontre de forces de rappel du système dis- symétrique de précontrainte, à l'aide duquel les rouleaux d'impression sont positionnés dans la position écartée sans impression de sorte que le rotor et le stator des moteurs à induction sont excentrés l'un par rapport à l'autre. La figure 1 représente une unité d'impression offset typique 1 comportant un mécanisme encreur classique 2 et un mécanisme mouilleur 3 à deux rouleaux. La référence 4 désigne un cylindre de contre-pression, qui peut être formé par exemple par le cylindre porte-blanchet du méca- nisme de contre-pression correspondant à l'unité d'impres- sion 1. L'unité d'impression 1 est constituée par le cylindre porte-blanchet 5 et le cylindre porte-cliché 6, et le mécanisme encreur 2 possède deux rouleaux encreurs 7 et 8 qui sont en contact avec le rouleau broyeur 9. Ce rouleau broyeur est relié au moyen d'un rouleau intermédiaire 10 à un second rouleau broyeur 11, qui est à nouveau en contact, au moyen d'un autre rouleau intermédiaire 12, avec le rou- leau porte-film 13. La référence 14 désigne le système d'encrage comportant un rouleau d'encrier 15 et un couteau d'encrier 16 disposé audessous du rouleau d'encrier. Le mécanisme mouilleur 3 est constitué par un rouleau mouil- leur 17, un rouleau distributeur 18 et un mécanisme mouil- leur centrifuge 19. Dans ce dispositif de rouleaux d'impression, le cylindre de contre-impression, le cylindre porte- blanchet 5, le cylindre porte-cliché 6 ainsi que les trois rouleaux broyeurs 9, 11, 18 sont équipés chacun d'un dispositif d'entraînement direct, c'est-à-dire d'un moteur à induction. La figure 2 représente un dispositif à rouleaux d'impression 20 comportant un mécanisme d'encrage court Anilox 21, qui contrairement au dispositif à rouleaux d'impression de la figure 1, comporte un mécanisme mouil- leur 22 à trois rouleaux. Ici également un cylindre de contre-pression est désigné par la référence 23. Le dispo- sitif à rouleaux d'impression 20 comprend un cylindre porte-blanchet 24 et un cylindre porte-cliché 25, et le mécanisme encreur 21 est constitué par le rouleau encreur 26 ainsi que le rouleau tramé 27 et le dispositif d'encrage 28. Le mécanisme mouilleur 22 est constitué par le rouleau mouilleur 29, le rouleau de transfert d'agent mouillant 30, le rouleau distributeur 31 et le mécanisme mouilleur cen- trifuge 32. Dans ce dispositif à rouleaux d'impression, par exemple le cylindre de contrepression 23, le cylindre porte-blanchet 24, le cylindre porte-cliché 25, le rouleau encreur 26, le rouleau tramé 27 ainsi que le rouleau dis- tributeur 31 sont équipés chacun d'un dispositif d'entraî- nement direct, c'est-à-dire d'un moteur à induction. Sur les figures 3 et 4, on a indiqué au moyen des flèches 33, dans le cas du dispositif à rouleaux d'impres- sion selon la figure 1 et du dispositif à rouleaux d'impression selon la figure 2, les directions dans les- quelles des forces de précontrainte du système dissymé- trique de précontrainte doivent agir, dans le cas o les rouleaux d'impression sont entraînés directement, pour obtenir une position d'écartement sans impression pour les rouleaux d'impression correspondants. Tous les rouleaux non entraînés ont une position fixe. La figure 5 montre, à titre représentatif, deux rouleaux d'impression 34, 35 situés dans la position écar- tée sans impression. Dans cet exemple de réalisation, les rouleaux d'impression 34 et 35 sont montés entre les parois latérales 36 et 37 de la machine d'impression, sur des axes rigides 38 et 39. Les enveloppes des rouleaux d'impression sont entraînées radialement par rapport à leurs axes au moyen d'un système dissymétrique de précontrainte compor- tant des ressorts 40 et 41, par l'intermédiaire des paliers 42 et 43, de sorte que les enveloppes des rouleaux d'impression laissent subsister entre eux une fente 44. Pour l'entraînement direct des rouleaux d'impression, on prévoit des moteurs à induction intégrés 45 et 46, dont les stators 47 et 48 sont reliés aux axes 38 et 39. Les rotors 49 et 50 sont à nouveau reliés aux enveloppes 51 et 52 des rouleaux d'impression. Les écarts 53, 54 entre les stators 47, 48 et les rotors 49, 50 sont dimensionnés de telle sorte que la déviation radiale sous l'effet de la précon- trainte produite par les ressorts est possible. La figure 6 représente les rouleaux d'impression 34 et 35 dans une position serrée pour l'impression, qui est atteinte, à l'encontre des forces de précontrainte des ressorts, par application de forces magnétiques transver- sales au moyen des moteurs à induction intégrés 45 et 46. La figure 7 représente, comme autre exemple de réalisation, deux rouleaux d'impression 55, 56 dans la position écartée sans impression. Les rouleaux d'impression et 56 sont supportés, par rapport aux parois latérales 57 et 58 de la machine d'impression, par l'intermédiaire des moteurs à induction 63, 64 et 65, 66, qui sont reliés aux bouts 59, 60 et 61, 62 des arbres des rouleaux d'impression 55 et 56 et qui sont raccordés par brides aux parois latérales 57 et 58. Les rouleaux d'impression sont décalés radialement par rapport à leur position serrée pour l'impression au moyen d'un système dissymétrique de précon- trainte équipé des ressorts 67, 68 et 69, 70, par l'intermédiaire des paliers 71, 72, 73, 74, de sorte qu'il existe entre eux une fente 75. Les deux moteurs à induction 63, 64 ou 65, 66, qui sont associés respectivement à un rouleau d'impression 55 ou 56, entraînent directement, d'une manière synchronisée, les rouleaux d'impression. Les rotors 76, 77 ou 78, 79 sont reliés rigidement aux bouts 59, 60 ou 61, 62 d'arbres, tandis que les stators 80, 81 et 82, 83 sont reliés par l'intermédiaire de boîtiers à bride 84, 85 et 86, 87 aux parois latérales 57 et 58. Les dis- tances entre les rotors 76, 77 ou 78, 79 et les stators 80, 81 et 82, 83 sont dimensionnées de telle sorte que la déviation radiale sous l'effet de la précontrainte des res- sorts est possible. D'une manière analogue à l'exemple de réalisation représenté sur les figures 5, 6 et 7, un rouleau d'impres- sion entraîné directement de cette manière peut naturelle- ment coopérer également avec un rouleau monté de façon rigide et non entraîné d'une unité d'impression. La réalisation de la fonction de serrage/écarte- ment est possible conformément à l'invention dans tous les cylindres entraînés, mais n'est pas absolument nécessaire. Par exemple, dans le cas de l'unité d'impression comportant le mécanisme à encrage court Anilox 21 conforme aux figures 2 et 4, il peut être avantageux de supporter rigidement le rouleau tramé 27 sans précontrainte dissymétrique ou de bloquer électriquement le décalage transversal du moteur à induction. Au moyen de la production de la force de serrage à l'aide du moteur à induction à l'encontre des flèches 33 sur les figures 3 et 4, on peut obtenir de façon simple des réglages de la largeur d'impression ainsi que des réglages complémentaires également pendant l'opération d'impression, éventuellement conformément à une courbe caractéristique. Grâce à la réunion de la fonction d'entraînement direct et du serrage pour l'impression et de l'écartement sans impression, on peut, pour optimiser les comportements de roulement entre deux rouleaux d'impression entraînés directement ou entre un rouleau d'impression entraîné directement et un rouleau fixe, accorder la vitesse de rotation et la force de serrage entre elles de manière à n'obtenir aucun déplacement relatif défini ou à obtenir un déplacement relatif défini au niveau de la zone de contact. Dans le cas de l'utilisation de plusieurs moteurs à induction disposés côte-à-côte à l'intérieur d'un rouleau d'impression, la compensation du fléchissement ainsi que l'application de différentes forces de serrage sur la lar- geur est possible. De manière à obtenir un déplacement de changement des rouleaux broyeurs, d'une manière analogue aux unités d'impression connues jusqu'alors, on peut dans un disposi- tif à rouleaux d'impression selon l'invention déplacer les rouleaux d'impression ou les enveloppes des rouleaux d'impression ou les axes des rouleaux d'impression respec- tifs au moyen de dispositifs usuels d'entraînement pour des déplacements oscillatoires. Ceci peut s'effectuer par exemple par l'intermédiaire de cylindres de serrage agis- sant directement sur les rouleaux d'impression et entraînés par voie pneumatique ou hydraulique. La figure 8 montre de quelle manière, dans un rouleau d'impression 88 comportant un moteur à induction intégré, les axes 89 peuvent être serrés à l'aide de simples dispositifs 90, qui sont disposés de manière à être déplaçables par rapport à une paroi latérale 91, tout en supprimant le soutien mécanique à roulement ou glissement et les mécanismes de serrage et d'écartement. Pour le chan- gement d'une douille d'impression 92 par une ouverture 93 ménagée dans la paroi latérale 91, on peut supprimer ce serrage en écartant le dispositif 90 suffisamment loin de l'axe 89. En raison du très simple soutien et de la très simple possibilité de blocage des axes des rouleaux d'impression, on peut utiliser la technologie des douilles d'impression en particulier dans l'unité d'impression com- portant un mécanisme d'encrage court Anilox, non seulement au rouleau porte-blanchet et au rouleau porte-cliché, mais également aux rouleaux encreurs et au rouleau tramé. Il est évident que le dispositif à rouleaux d'impression selon l'invention est applicable non seulement pour des unités d'impression offset, mais à tous les types d'unités d'impression, notamment pour la typographie, l'héliogravure et l'impression flexographique. Pour réaliser la précontrainte dissymétrique du rouleau d'impression ou des enveloppes des rouleaux il d'impression, on peut imaginer d'utiliser, à la place des ressorts 40, 41, 67, 68, 69, 70, conformément à l'exemple de réalisation des figures 5, 6 et 7, également des dispo- sitifs hydrauliques, pneumatiques ou analogues. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'entraînement direct pour une machine d'impression, notamment d'une presse rotative, com- portant plusieurs rouleaux d'impression qui coopèrent pour l'exécution de l'impression et sont entraînés directement, caractérisé en ce que pour l'entraînement direct des rou- leaux d'impression (34,35,55,56), on utilise des moteurs à induction (45,46,63,64,65,66), dont les rotors (49,50,76,77,78,79) sont reliés avec les parties tournantes respectives (51,52,59,60,61,62) du rouleau d'impression et dont les stators (47,48,80,81,82,83) sont reliés rigide- ment, directement ou indirectement, avec les parois laté- rales respectives (36,37,57,58) d'une unité d'impression de telle sorte que les rotors et les stators sont disposés respectivement en vis-à- vis moyennant le maintien d'une certaine distance (53,54) et que la position radiale rela- tive des rouleaux d'impression peut être déterminée sans support mécanique, mais à l'aide de forces magnétiques transversales des moteurs à induction. 2. Dispositif d'entraînement direct pour une machine d'impression selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque rouleau d'impression entraîné directement est entraîné par au moins un moteur à induction. 3. Dispositif d'entraînement direct pour une machine d'impression selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que les moteurs à induction (45,46) sont inté- grés dans les rouleaux d'impression (34,35), qu'une enve- loppe (51,52) de rouleau d'impression est montée sur un axe rigide (38,39) et que le rotor (49,50) du moteur à induc- tion est relié rigidement à l'enveloppe de rouleau d'impression et que le stator (47,48) est relié rigidement à l'axe. 4. Dispositif d'entraînement direct pour une machine d'impression selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que respectivement le rotor (76,77,78,79) d'un moteur à induction (63,64,65,66) est relié rigidement au bout (59,60,61,62) de l'arbre d'un rouleau d'impression (55,56) et que le stator (80,81,82,83) est relié rigide- ment, par l'intermédiaire de la carcasse (84,85,86,87) du moteur, à la paroi latérale (57,58) de l'unité d'impres- sion. 5. Dispositif d'entraînement direct pour une machine d'impression selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'au moins une partie des rouleaux d'impression à entraînement direct est équipée d'un système dissymétrique de précontrainte (40,41,67,68,69,70), qui maintient les rouleaux d'impression considérés en position à l'état écarté, indépendamment de la commande électrique, d'une manière excentrée par rapport à la position serrée pour l'impression de telle sorte qu'une fente (44,75) sub- siste respectivement entre les rouleaux d'impression, qui coopèrent entre eux. 6. Dispositif d'entraînement direct pour une machine d'impression selon la revendication 5, caractérisé en ce que la précontrainte dissymétrique des rouleaux d'impression est établie à l'aide de ressorts (40,41, 67,68,69,70). 7. Dispositif d'entraînement direct pour une machine d'impression selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est utilisé dans une unité d'impression offset (1). 8. Dispositif d'entraînement direct pour une machine d'impression selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est utilisé dans une unité d'impression offset (20) comportant un mécanisme d'encrage court Anilox (21). 9. Dispositif d'entraînement direct pour une machine d'impression selon la revendication 1, caractérisé par la coopération de deux rouleaux d'impression à entraî- nement direct et/ou d'un rouleau d'impression à entrai- nement direct et d'un rouleau d'impression non entraîné. 10. Dispositif d'entrainement direct pour une machine d'impression selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisé en ce que les rouleaux d'impres- sion à entrainement direct (88) sont prévus pour la récep-5 tion de douilles d'impression (92).