CH615645A5

CH615645A5 - Method and device for determining the optimum adhesion rate of the roll start to a paper web in web-fed printing machines

Info

Publication number: CH615645A5
Application number: CH358377A
Authority: CH
Inventors: Engelbert Dr Ing Muth
Original assignee: Koenig & Bauer Ag
Priority date: 1976-10-14
Filing date: 1977-03-22
Publication date: 1980-02-15
Also published as: DE2646341C2; GB1547061A; DE2646341A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Ermittlung der optimalen Anklebegeschwindigkeit des Anfangs einer Vorratsrolle an eine sich bewegende, geführte Papierbahn in einer Rollenrotationsdruckmaschine. The invention relates to a method and a device for carrying out the method for determining the optimal adhesive speed of the beginning of a supply roll on a moving, guided paper web in a web-fed rotary printing press.

Bei Rollenrotationsdruckmaschinen, die mit selbsttätigen Papierrollenwechselvorrichtungen ausgerüstet sind, kommt es nicht selten vor, dass die von der zuendegehenden Papierrolle abgewickelte Papierbahn mehr oder weniger stark flattert. Aus Sicherheitsgründen, d.h. zur Gewährleistung eines versagerfreien selbsttätigen Rollenwechsels, wird dann vor dem selbsttätigen Rollenwechsel die Laufgeschwindigkeit der Maschine verringert. Dabei bleibt es jedoch dem Gefühl bzw. der Erfahrung des Bedienungsmannes überlassen, um welchen Betrag er die Laufgeschwindigkeit zurücknimmt. Diese wird daher häu- ' flg aus übertriebener Vorsicht weit stärker reduziert, als es von den Papierlaufbedingungen her gesehen erforderlich wäre. Dieses fuhrt zu Produktionsverlusten und eventuell auch zu einem erhöhten Makulaturanfall. In web-fed rotary printing presses which are equipped with automatic paper roll changing devices, it is not uncommon for the paper web unwound from the end of the paper roll to flutter to a greater or lesser extent. For security reasons, i.e. To ensure a failure-free automatic roll change, the running speed of the machine is then reduced before the automatic roll change. However, it is up to the operator's feeling or experience to determine the amount by which he reduces the running speed. This is therefore often reduced to a much greater extent than would be necessary from the point of view of the paper running conditions due to excessive caution. This leads to loss of production and possibly to increased waste.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit denen es jeweils möglich ist, die optimale Maschinengeschwindigkeit bei einem Papierrollenwechselvorgang vorauszubestimmen und die Maschinengeschwindigkeit so einzustellen, dass trotz Flatterbewegung der ablaufenden Papierbahn ein sicherer, mit optimaler Geschwindigkeit ablaufender Rollenwechsel noch gewährleistet ist. The invention has for its object to provide a method and an apparatus for performing the method, with which it is possible in each case to determine the optimal machine speed during a paper roll change process and to set the machine speed so that despite fluttering movement of the paper web running a safe, with optimal Speed changing reel is still guaranteed.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des kennzeichnenden Teils der Ansprüche 1 und 2 gelöst. The object is achieved by the subject matter of the characterizing part of claims 1 and 2.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Absenkung der Maschinenlaufge-schwindigkeit während des Rollenwechselvorgangs nicht vom Geschick und der Beobachtungsgabe des Bedienungspersonals abhängig ist, und dass die optimale Geschwindigkeit für einen Anklebevorgang sich selbsttätig einstellt und somit Produktionsverluste und Makulaturanfall vermieden werden. The advantages achieved by the invention are, in particular, that the lowering of the machine running speed during the roll change process does not depend on the skill and the observation skills of the operating personnel, and that the optimum speed for a gluing process is set automatically and production losses and waste are avoided.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine Prinzip-Darstellung der Einrichtung zum Messen der Flatteramplitude und -frequenz einer Papierbahn, 1 is a schematic diagram of the device for measuring the flutter amplitude and frequency of a paper web,

Fig. 2 eine Anordnung der Einrichtung nach Fig. 1 in einer Rollenrotationsdruckm aschine, 2 shows an arrangement of the device according to FIG. 1 in a roll rotary printing machine,

Fig. 3 ein Prinzip-Schaltbild zur Steuerung der Maschinendrehzahl in Verbindung mit der Einrichtung zum Messen der Flatteramplitude und -frequenz einer Papierbahn. Fig. 3 is a schematic diagram for controlling the machine speed in connection with the device for measuring the flutter amplitude and frequency of a paper web.

In Rollenrotationsdruckmaschinen sind in bekannter Weise Rollenwechselvorrichtungen 1 angeordnet. Die Rollenwechselvorrichtungen 1 bestehen im wesentlichen aus einem verdrehbaren Rollenstern mit den Rollensternarmen 2, welche z.B. die Papierrollen 3, 4 aufnehmen. Von der ablaufenden Papierrolle 3 führt die Papierbahn 5 mit einer Papierbahnbreite «e» über eine Papierleitwalze 6 in das nicht dargestellte Druckwerk der Rollenrotationsdruckmaschine. Die ablaufende Papierrolle 3 nimmt, wenn sie einen Durchmesser «d» erreicht hat, eine definierte Position ein, so dass der Abstand «a» zwischen den Zentren von Papierleitwalze 6 und ablaufender Papierrolle 3 stets etwa gleich gross ist, wenn die Flatteramplitude und -frequenz der Papierbahn 5 gemessen werden soll. In einem Abstand «h» von der oberen Fläche der Papierbahn 5 und im Winkel «a» zu ihr geneigt und im Abstand «c» von ihrer Kante 8 ist ein Sender 7 elektromagnetischer Wellen (Strahlung) am Gestell der Rollenrotationsdruckmaschine befestigt. Im Abstand «b» von der Kante 8 der Papierbahn 5 ist ein Empfänger 9 elektromagnetischer Wellen (Strahlung) am Gestell der Rollenrotationsdruckmaschine befestigt. Die von dem Sender 7 ausgehende Strahlung sichtbaren Lichtes in Form eines Strahlengangs 10 ist auf die für elektromagnetische Strahlung sensitive Fläche 11 des Empfangers 9 ausgerichtet. Der Empfänger 9 ist dabei so positioniert, dass die gedachte Verlängerung der ruhenden Papierbahn 5 die Mitte seiner sensitiven Fläche 11 in einem Winkel von ca. 90° schneidet. In praktischer Ausführung ist der Sender 7 eine Lichtquelle, welche parallel gerichtete Lichtstrahlen auf die sensitive Fläche 11 wirft. Die Papierbahn 5 bewegt sich gänzlich oder teilweise innerhalb des Strahlengangs 10 vom Sender 7 zum Empfänger 9 auf das Druckwerk zu. Roll changing devices 1 are arranged in a known manner in web-fed rotary printing presses. The roller changing devices 1 essentially consist of a rotatable roller star with the roller star arms 2, which e.g. take up the paper rolls 3, 4. From the running paper roll 3, the paper web 5 with a paper web width “e” leads via a paper guide roller 6 into the printing unit (not shown) of the web-fed rotary printing press. The running paper roll 3, when it has reached a diameter “d”, assumes a defined position so that the distance “a” between the centers of the paper guide roller 6 and the running paper roll 3 is always approximately the same size when the flutter amplitude and frequency the paper web 5 is to be measured. At a distance “h” from the upper surface of the paper web 5 and at an angle “a” to it and at a distance “c” from its edge 8, a transmitter 7 of electromagnetic waves (radiation) is attached to the frame of the web-fed rotary printing press. At a distance “b” from the edge 8 of the paper web 5, a receiver 9 of electromagnetic waves (radiation) is attached to the frame of the web-fed rotary printing press. The radiation of visible light emanating from the transmitter 7 in the form of a beam path 10 is aimed at the surface 11 of the receiver 9 which is sensitive to electromagnetic radiation. The receiver 9 is positioned so that the imaginary extension of the stationary paper web 5 intersects the center of its sensitive surface 11 at an angle of approximately 90 °. In a practical embodiment, the transmitter 7 is a light source which throws light rays directed in parallel onto the sensitive surface 11. The paper web 5 moves entirely or partially within the beam path 10 from the transmitter 7 to the receiver 9 towards the printing unit.

Unmittelbar vor dem Starten des Rollenwechselvorgangs werden die Frequenz «f» und/oder die Amplitude «A» der Flatterbewegungen der von der Papierrolle 3 ablaufenden Papierbahn 5 vom Empfanger 9 gemessen und mit in Versuchen ermittelten und in geeigneter Einrichtung gespeicherten Werten für die jeweils optimale Laufgeschwindigkeit verglichen, die von der jeweiligen Geschwindigkeit der Maschine, der Frequenz und/oder Amplitude der Flatterbewegungen abhängig sind. Liegt die vorgegebene Laufgeschwindigkeit der Rollenrotationsdruckmaschine höher als der jeweilige ermittelte Vergleichswert, so wird über eine elektrische Steuereinrichtung das Kommando «Langsam» der Maschinensteuerung selbsttätig ausgelöst, und zwar so lange, bis die Rollenrotationsdruckmaschine die optimale Laufgeschwindigkeit für den Rollenwechsel erreicht hat. Ist die tatsächliche Laufgeschwin-digkeit der Maschine bereits niedriger als der Vergleichswert, so erfolgt keine Änderung der Maschinendrehzahl. Immediately before the start of the roll change process, the frequency “f” and / or the amplitude “A” of the fluttering movements of the paper web 5 running off the paper roll 3 are measured by the receiver 9 and with values determined in experiments and stored in a suitable device for the respectively optimal running speed compared, which are dependent on the respective speed of the machine, the frequency and / or amplitude of the flutter movements. If the specified running speed of the web-fed rotary printing press is higher than the respective determined comparison value, the command “slow” of the machine control is automatically triggered, and until the web-fed rotary printing press has reached the optimum running speed for the roll change. If the actual running speed of the machine is already lower than the comparison value, there is no change in the machine speed.

Zur Durchführung dieses Verfahrens wird beispielsweise unmittelbar vor dem Rollenwechsel ein im Winkel «a» zur ablaufenden Papierbahn 5 angeordneter Sender 7 (Strahler, Lichtmengensender) aktiviert, der mit dem im Abstand «b» von der Seitenkante 8 der Papierbahn angeordneten entsprechenden Empfänger 9 zusammenwirkt. Je nach der Amplitude «A» der Flatterbewegung der Papierbahn 5 wird die vom Sender 7 ausgehende, gerichtete Strahlung mehr oder weniger stark unterbrochen, so dass z.B. eine im Empfänger 9 durchgeführte integrierende Lichtmengenmessung ein Mass für die Flatterbewegung der Papierbahn 5 darstellt. Gleichzeitig wird To carry out this method, a transmitter 7 (emitter, light quantity transmitter) arranged at an angle "a" to the running paper web 5 is activated, for example, immediately before the roll change, which cooperates with the corresponding receiver 9 arranged at a distance "b" from the side edge 8 of the paper web. Depending on the amplitude "A" of the flutter movement of the paper web 5, the directional radiation emanating from the transmitter 7 is more or less interrupted, so that e.g. an integrating light quantity measurement carried out in the receiver 9 represents a measure of the flutter movement of the paper web 5. At the same time

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

mit dem Empfanger 9 auch die Frequenz «f» des Flatterns der Papierbahn 5 gemessen. with the receiver 9 also measured the frequency “f” of the fluttering of the paper web 5.

Die Messwerte für die Flatterfrequenz «f» und Amplitude «A» werden miteinander multipliziert und bilden einen Wert zur Beurteilung des Flatterns der Papierbahn 5 (Flatterwert). 5 The measured values for the flutter frequency “f” and amplitude “A” are multiplied together and form a value for assessing the flutter of the paper web 5 (flutter value). 5

Da die beiden Kanten 8 und 12 der Papierbahn 5 häufig voneinander verschiedene Flatterbewegungen ausführen, ist es zweckmässig, pro Rollenlagerung zwei der oben beschriebenen, sich gegenüberliegende Messsysteme einzubauen. Since the two edges 8 and 12 of the paper web 5 frequently perform fluttering movements that differ from one another, it is expedient to install two of the above-described, opposing measuring systems for each roller bearing.

In Fig. 3 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild dargestellt, io aus dem die Wirkungsweise des Verfahrens und der Einrichtung deutlich ersichtlich wird. Durch die Flatterbewegungen, die die Papierbahn 5 zwischen dem Sender 7 und dem Empfanger 9 im Strahlengang 10 ausfuhrt, werden vom Empfänger 9 die Messwerte 13 für die Amplitude «A» und die Messwerte is 14 für die Flatterfrequenz «f» erstellt. Der analoge Messwert 13 wird dem Analog-Digitalwandler 15 zugeführt und in einen Digitalwert 32 (Frequenz) umgewandelt, um danach einem Frequenzmultiplizierer 16 zugeführt zu werden. Der Messwert 14, eine Frequenz, wird direkt dem Frequenzmultiplizierer 16 20 zugeführt. Im Frequenzmultiplizierer 16 werden die Werte 32 und 14 miteinander multipliziert und ergeben den Flatterwert 17 (Istwert). Ein mit Maschinengeschwindigkeit angetriebener Frequenzgeber 18 erzeugt eine der Maschinendrehzahl «n» proportionale Frequenz 19, die einem Anpassungsglied 20 zu- 25 geführt wird. Das Anpassungsglied 20 hat die Aufgabe, für jede Maschinendrehzahl, dargestellt durch die Frequenz 19, 3 shows a simplified block diagram from which the mode of operation of the method and the device can be clearly seen. Due to the fluttering movements that the paper web 5 executes between the transmitter 7 and the receiver 9 in the beam path 10, the measured values 13 for the amplitude “A” and the measured values is 14 for the flutter frequency “f” are created by the receiver 9. The analog measured value 13 is fed to the analog-digital converter 15 and converted into a digital value 32 (frequency) in order to then be fed to a frequency multiplier 16. The measured value 14, a frequency, is fed directly to the frequency multiplier 16 20. In the frequency multiplier 16, the values 32 and 14 are multiplied together and give the flutter value 17 (actual value). A frequency generator 18 driven at machine speed generates a frequency 19 which is proportional to the machine speed “n” and is fed to an adaptation element 20. The adapter 20 has the task, for each machine speed, represented by the frequency 19,

einen optimalen, vorprogrammierten Sollwert 21 zu erzeugen. Er besteht z.B. aus einer Frequenz, die dem Differenzbildner 22 zugeführt wird. Dieser Differenzbildner 22 bildet die Diffe- 30 renz aus der Frequenz des Flatterwertes 17 und der Frequenz des Sollwertes 21. Diese wird als Sollwertabweichung 23 in Form einer Frequenz einem Vergleicher 24 und einem Speicher 25 gleichzeitig zugeführt. Vom Vergleicher 24 kann ein Setzimpuls 31 an den Speicher 25 gegeben werden. Die Aus- 35 gänge des Vergleichers 24 und des Speichers 25 sind galvanisch miteinander verbunden und münden in einen Digital-Analogwandler 26. Dieser wandelt den Digitalwert der Frequenz 27 in einen Analogwert 28 um, der als Korrekturwert einem Verstärker 29 mit Regelkreis zugeführt wird. Als Verstärker 29 mit Regler kann z.B. ein regelbarer Thyristorsatz in Anwendung kommen. Vom Verstärker 29 wird der Hauptantrieb 30, z.B. ein Gleichstromnebenschlussmotor, gespeist. to generate an optimal, pre-programmed setpoint 21. It consists e.g. from a frequency which is supplied to the difference former 22. This difference generator 22 forms the difference from the frequency of the flutter value 17 and the frequency of the target value 21. This is supplied as a target value deviation 23 in the form of a frequency to a comparator 24 and a memory 25 at the same time. A comparator 24 can send a set pulse 31 to the memory 25. The outputs of the comparator 24 and the memory 25 are galvanically connected to one another and open into a digital-to-analog converter 26. This converts the digital value of the frequency 27 into an analog value 28, which is fed as a correction value to an amplifier 29 with a control circuit. As amplifier 29 with controller, e.g. an adjustable thyristor set come into use. The main drive 30, e.g. a DC shunt motor powered.

Durch den Hauptantrieb 30 wird der Frequenzgeber 18 direkt proportional von diesem angetrieben. The main drive 30 drives the frequency transmitter 18 in direct proportion to it.

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Die Kombination Vergleicher 24 und Speicher 25 dient dazu, jeweils die höchste Sollwertabweichung 23 in den Speicher 25 aufzunehmen und dem Digital-Analogwandler 26 als Korrekturwert zuzuführen. Wie schon oben gesagt, wird die Differenz 23 (Flatterwert 17 minus Sollwert 21 = S ollwertab weichung 23) sowohl dem Vergleicher 24 als auch dem Speicher 25 zugeführt. Der Vergleicher 24 vergleicht den Ausgang Q1 des Speichers 25 mit der gerade an ihm anstehenden Sollwertabweichung 23. Ist nun die Sollwertabweichung 23 ihrem Wert nach grösser als der am Ausgang Q1 des Speichers 25 anstehende Speicherwert 27, so geht von dem Vergleicher 24 ein Setzimpuls 31 auf den Speicher 25, d.h. der neue Wert 23 des Differenzbildners 22 wird im Speicher 25 gespeichert, und der vorhergehende gespeicherte Wert gelöscht. Somit steht am Ausgang Q1 des Speichers 25 ein neuer Speicherwert 27 - gespeicherter Digitalwert der Frequenz - an, der direkt proportional zum im Digital-Analogwandler 26 erzeugten Korrektur-wert 28 ist. Ist nun die an den Eingängen El und E2 von Vergleicher 24 und Speicher 25 anstehende Sollwertabweichung 23 kleiner als der am Ausgang Q1 des Speichers 25 und am zweiten Eingang E3 des Vergleichers 24 anstehende Speicherwert 27, so geht vom Vergleicher 24 kein Setzimpuls 31 für den Speicher 25 aus, d.h. dieser kleinere Wert läuft sich tot. Am Ausgang Q1 des Speichers 25 bleibt jeweils der Speicherwert 27 so lange anstehen, bis ein grösserer Wert für die Sollwertabweichung 23 an den Eingängen E2 und El des Speichers 25 und Vergleichers 24 erscheint. In diesem Fall wird dann die Drehzahl des Hauptantriebs 30 und damit auch diejenige des Frequenzgebers 18 entsprechend zurückgenommen. The combination of comparator 24 and memory 25 serves to record the highest setpoint deviation 23 in the memory 25 and to supply it to the digital-to-analog converter 26 as a correction value. As already said above, the difference 23 (flutter value 17 minus setpoint 21 = setpoint deviation 23) is supplied to both the comparator 24 and the memory 25. The comparator 24 compares the output Q1 of the memory 25 with the setpoint deviation 23 that is currently present at it. If the value of the setpoint deviation 23 is greater than the stored value 27 at the output Q1 of the memory 25, the comparator 24 receives a set pulse 31 the memory 25, ie the new value 23 of the difference former 22 is stored in the memory 25, and the previous stored value is deleted. Thus, a new memory value 27 — stored digital value of the frequency — is present at the output Q1 of the memory 25 and is directly proportional to the correction value 28 generated in the digital / analog converter 26. If the setpoint deviation 23 present at the inputs E1 and E2 of the comparator 24 and memory 25 is smaller than the memory value 27 present at the output Q1 of the memory 25 and at the second input E3 of the comparator 24, no comparator 24 sets a pulse 31 for the memory 25 off, ie this smaller value runs dead. At the output Q1 of the memory 25, the memory value 27 remains in each case until a larger value for the setpoint deviation 23 appears at the inputs E2 and E1 of the memory 25 and comparator 24. In this case, the speed of the main drive 30 and thus also that of the frequency transmitter 18 is reduced accordingly.

Das Verfahren zur Ermittlung der optimalen Bahngeschwindigkeit beim Rollenwechsel ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann man beispielsweise die Flatterbewegungen der ablaufenden Papierbahn auch durch eine indirekte Messung ermitteln, etwa dadurch, dass man mittels mechanischer, optischer und elektrischer Taster die Unrundheiten der Restrolle nach Grösse und Frequenz bestimmt und die dabei gewonnenen Messwerte wiederum mit der einmal in Versuchen in Abhängigkeit von der Frequenz und/oder Amplitude der Flatterbewegung der ablaufenden Papierbahn ermittelten Kurve der optimalen Bahngeschwindigkeit vergleicht. Ferner kann man bei Papierrollenlagerungen mit am Umfang der ablaufenden Papierrolle wirkenden Bandbremsen oder Riemen die als Folge der Unrundheit der Papierrolle auftretenden Ausgleichsbewegungen der Riemenspannrolle zur Ermittlung der gewünschten Messwerte heranziehen. However, the method for determining the optimum web speed when changing rolls is not limited to this exemplary embodiment. For example, the fluttering movements of the running paper web can also be determined by an indirect measurement, for example by using mechanical, optical and electrical buttons to determine the out-of-roundness of the remaining roll according to size and frequency, and the measurement values obtained in turn with the one-off tests compares the curve of the optimum web speed determined by the frequency and / or amplitude of the flutter movement of the paper web running off. In addition, in the case of paper roll bearings with band brakes or belts acting on the circumference of the paper roll running off, the compensating movements of the belt tensioning roller which occur as a result of the out-of-roundness of the paper roll can be used to determine the desired measured values.

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2 Blätter Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

615645 PATENT CLAIMS

1. A method for determining the optimal sticking speed of the beginning of a supply roll to a moving, guided paper web in a web-fed rotary printing press, characterized in that frequency (f) and / or amplitude (A) of a flutter movement of one or both occurs at least immediately before the start of a roll change process Edges (8, 12) of a paper web (5) clamped between a paper guide roller (6) and a running paper roll (3) are measured, and that the measured values (13, 14) of a device (15, 16, 18, 20, 22, 24, 25, 26, 29, 30) for controlling the production speed of the web-fed rotary printing press.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that at least one edge (8) of a paper web (5) is associated with a transmitter (7) for electromagnetic radiation that is at a distance (h) from this edge (8) A radiation receiver (9) is arranged such that the electromagnetic radiation emerging from the transmitter (7) for electromagnetic radiation is arranged aligned with a sensitive surface (11) of the radiation receiver (9) such that the paper web (5) has a beam path (10) electromagnetic Radiation cuts within the sensitive surface (11) of the receiver (9) and that the receiver (9) is controlled by a control device (15, 16, 18, 20, 22, -24, 25, 26, which influences the drive speed (s) of a web-fed rotary printing press. 29, 30) is connected downstream.