DE10113338B4

DE10113338B4 - Verfahren und Vorrichtungen zum Antrieb einer Druckeinheit

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Publication number: DE10113338B4
Application number: DE10113338A
Authority: DE
Inventors: Erhard Dr.-Ing. Glöckner; Bernd Masuch
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2001-03-20
Filing date: 2001-03-20
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2021-03-21
Also published as: JP2004520977A; US6820554B2; EP1370416A1; US20040060462A1; CN1511085A; DE10113338A1; CN1255278C; WO2002074540A1; JP4190889B2; RU2265522C2; RU2003128644A

Abstract

Verfahren zum Antrieb einer Druckeinheit mit mindestens einem Gegendruckzylinder (03) und einem mit diesem eine Druckstelle (01) bildenden Übertragungszylinder (04), wobei der Gegendruckzylinder (03) mittels eines ersten Antriebsmotors (06) unabhängig vom Übertragungszylinder (04) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Druck-An-Stellung der Antriebsmotor (06) des Gegendruckzylinders (03) im Hinblick auf eine dem Betrag nach fallende elektrische Leistung (L06) des Antriebsmotors (06) hin geregelt wird, mit der Bedingung, dass gleichzeitig eine relative Abweichung (Δu) in den Umfangsgeschwindigkeiten (u03; u04) der Zylinder (03; 04) bzw. der Drehzahlen (n06; n07) der Antriebsmotoren (06; 07) innerhalb eines zulässigen Intervalls liegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zum Antrieb einer Druckeinheit gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 8 oder 9.
Beim Antrieb von Zylindern oder Zylindergruppen mit separaten Antrieben z. B. in Satellitendruckeinheiten können prozeßbedingt Abwicklungsunterschiede zwischen den Zylinderpaarungen auftreten. Diese sind abhängig vom Anstelldruck, der Anzahl der aktiven Druckstellen, der Aufzugstärke, der Art oder sogar dem Hersteller des Aufzuges selbst, davon ob das Reibgetriebe schmitzringlos oder mit Schmitzringen ausgebildet ist, von den Schmitzringradien bzw. insgesamt von den Radienverhältnissen des Reibgetriebes.
Dies kann zu z. T. erheblichen und, bei wechselnden Bedingungen, zu erheblich unterschiedlichen Leistungsflüssen zwischen den Zylindern bzw. den Zylindergruppen führen. Dies ist unerwünscht, da sie zu Asymmetrien in der Leistungsauslegung, je nach Bedingungen und Betriebsweise zu unterschiedlichen Leistungen oder gar zu Überlasten an Motoren und Reglern führen.

Durch die DE 195 01 243 A1 sind Zylinder einer Rotationsdruckmaschine mit Schmitzringen bekannt, wobei die Schmitzringe des Satellitenzylinders zwecks Verringerung der Leistungsübertragung drehbar gelagert sind.

In der WO 00/41887 A1 wird einem Reibgetriebe aus prozeßbedingt reibenden Zylindern ein kompensierendes Reibgetriebe in Gestalt von Schmitzringen umgekehrten Radienverhältnisses überlagert. Die Normalkraft zwischen den aneinander angestellten Zylindern wird in der Weise eingestellt, dass ein Betrag einer Differenz der Leistungsaufnahme der die Zylinder antreibenden Motoren minimal ist.

In der DE 24 36 199 A1 sind gemeinsam angetriebene Zylinder offenbart, wobei eine Änderung einer relativen Lage der beiden Zylinder in Umfangsrichtung durch Aktivierung einer harmonische Antriebseinheit bewerkstelligt wird, und die beiden Zylinder in dieser Phase eine unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit aufweisen.

In der DE 44 30 693 A1 werden verschiedenste Druckwerks-Konfigurationen offenbart, wobei Zylinder jeweils einzeln oder gruppenweise zusammen gefaßt durch einen Antriebsmotor antreibbar sind. Diese Antriebsmotoren sind winkelgeregelt ausgeführt, um beispielsweise ein Umfangsregister, ein Passer oder ein Schnittregister beibehalten bzw. anpassen zu können. Für weniger exakt antzutreibende Teile wie Zugwalzen oder Farbwerkswalzen können u.a. auch momentengeregelte Elektromotoren zur Anwendung kommen

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und Vorrichtungen zum Antrieb einer Druckeinheit zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 8 oder 9 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine ausreichend gute Abwicklung der druckenden Zylinder erfolgt, welche weitgehend unabhängig vom Anstelldruck und/oder der Anzahl der aktiven Druckstellen, der Aufzugstärke und/oder von der Art oder dem Hersteller des Aufzuges ist. Bei wechselnden Konfigurationen der Druckstellen und/oder der Auszüge, insbesondere der Drucktücher auf den Übertragungszylindern, wird die Druckqualität nicht oder nur unwesentlich verschlechtert.

Mittels der erfindungsgemäßen Regelung einer Vor- oder Nacheilung der Drehzahl bzw. der Umfangsgeschwindigkeit mindestens eines der Zylinder gegenüber mindestens einem zusammen wirkenden zweiten Zylinder in Abhängigkeit von der abgegebenen oder der über das Reibgetriebe aufgenommenen Leistung des Antriebsmotors erfolgt vorteilhafter Weise eine Minimierung der Schwankungsbreite für die motorische bzw. generatorische Leistung des Antriebsmotors.

Die o. g. Regelung ist besonders in Druckeinheiten einsetzbar, wobei mehrere Übertragungszylinder mit sog. Satellitenzylindern Druckstellen bilden, wie z. B. in 5-Zylinderdruckeinheiten, 9-Zylinder- oder 10-Zylindersatellitendruckeinheiten.

Insbesondere vorteilhaft ist der Einsatz der genannten Regelung für Druckeinheiten mit schmitzringlos aufeinander abrollenden Zylindern. Der Satellitenzylinder wird mit einer von der Leistungsaufnahme bzw. -abgabe des ihm zugeordneten Antriebsmotors abhängigen Vor- oder Nacheilung gegenüber den zusammen wirkenden Übertragungszylindern betrieben. Die Leistung wird im Fall von schmitzringlosen Zylindern ausschließlich durch das aneinander Abrollen der Zylinder selbst übertragen. Beim Wechsel der Konfiguration, insbesondere beim Wechsel von Aufzügen an den Übertragungszylindern, z. B. von Drucktüchern mit unterschiedlichem Förderverhalten – sog. negativ, neutral oder positiv fördernden Drucktüchern – wird die erforderliche generatorische oder motorische Leistung am Satellitenzylinder mittels der Regelung in engen Grenzen gehalten. Eine Überdimensionierung und/oder die Gefahr einer Überlastung von Reglern und Antriebsmotoren wird somit verringert.

Um eine gewünschte Druckqualität einzuhalten, werden gleichzeitig mit der Minimierung der generatorischen bzw. motorischen Leistung am Satellitenzylinder wählbare Unter- bzw. Obergrenzen für die Abweichung der Drehzahl bzw. der Umfangsgeschwindigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit der zusammen wirkenden Übertragungszylinder nicht unter- bzw. überschritten. Innerhalb dieser Grenzen wird der Satellitenzylinder auf seiner minimalen absoluten Leistung (generatorisch oder motorisch) angetrieben. Diese Grenzen sind für unterschiedliche Bedruckstoffe, für unterschiedliche Druckverfahren und verschiedene Qualitätsanforderungen jeweils verschieden wählbar und liegen z. B. für den Zeitungsdruck bei zwischen ± 0,01 % bis ± 0,05% Abweichung von der Produktions- bzw. Umfangsgeschwindigkeit der zusammen wirkenden Zylinder.

Von Vorteil ist diese Regelung für Druckeinheiten, deren Zylinder gruppenweise oder einzeln durch mehrere mechanisch nicht gekoppelte Antriebsmotoren angetrieben sind: Beispielsweise für 9- oder 10-Zylindersatellitendruckeinheiten mit jeweils einem Antriebsmotor je Zylinder, für 9- oder 10-Zylindersatellitendruckeinheiten mit jeweils einem Antriebsmotor je Formzylinder-Übertragungszylinder-Paar und dem/den Satellitenzylinder(n) oder auch für 9- oder 10-Zylindersatellitendruckeinheiten mit jeweils einem Antriebsmotor für eine Gruppe von Formzylinder-Übertragungszylinder-Paaren.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung zusammen wirkender Zylinder einer Rotationsdruckmaschine;
2 eine schematische Darstellung einer 9-Zylindersatellitendruckeinheit;
3 eine schematische Darstellung einer 10-Zylindersatellitendruckeinheit.
Eine Rotationsdruckmaschine weist eine Druckstelle 01 mit zwei miteinander in einer Druck-An-Stellung über eine Bahn 02, z. B. eine Bedruckstoffbahn 02, insbesondere eine Papierbahn 02, zusammen wirkenden Zylindern 03; 04 auf. Die Zylinder 03; 04 sind im Beispiel ohne Schmitzringe ausgebildet und bilden mittels ihrer aufeinander abrollenden Mantelflächen ein Reibgetriebe. Der erste Zylinder 03 ist als Gegendruckzylinder 03, z. B. als Stahlzylinder 03, ausgebildet und ist über einen Antriebsmotor 06 direkt oder indirekt, jedoch unabhängig vom zweiten Zylinder 04, z. B. einem Übertragungszylinder 04 oder einem Klischeezylinder 04 im Hochdruck- oder Flexodruck, antreibbar.
Der beispielsweise als Übertragungszylinder 04 ausgebildete zweite Zylinder 04 ist ebenfalls direkt oder indirekt, beispielsweise über ein nicht dargestelltes Getriebe, z. B. ein Zahnrad-, Zahnriemen- oder ein Reibgetriebe, mittels eines zweiten Antriebsmotors 07 antreibbar. Der Übertragungszylinder 04 kann einzeln oder gemeinsam mit einem mit diesem zusammen wirkenden dritten Zylinder 08, z. B. einem Formzylinder 08, oder einem nicht dargestellten Farb- und ggf. Feuchtwerk angetrieben sein. Im Beispiel ist der Übertragungszylinder 04 gemeinsam mit dem Formzylinder 08 mittels des Antriebsmotors 07 antreibbar (schematisch in 1).
Der zweite Zylinder 04 weist auf seiner Mantelfläche einen Aufzug 09, z. B. ein Drucktuch 09, ein Gummituch 09 oder ein Klischee 09 auf, durch welches die Farbe auf die Papierbahn 02 aufgebracht wird.
Im Beispiel sind der Gegendruckzylinder 03 mit einem Radius r03 und der Übertragungszylinder 04 mit einem Radius r04 als Zylinder 03; 04 mit sog. doppeltem Umfang ausgeführt, d. h. mit einem Umfang, welcher zwei stehenden oder liegenden Druckseiten, z. B. Zeitungsseiten, entspricht. Um einer beispielsweise durch Walken des Aufzuges 09 verursachten Verzerrung oder Verschiebung im Druckbild entgegen zu wirken, ist der Radius r03 des Gegendruckzylinders 03 um 0,2 bis 1 Promille größer ausgeführt als der Radius r04 des Übertragungszylinders 04.
Es können jedoch auch Zylinder 03; 04 einfachen Umfangs oder beispielsweise der Übertragungszylinder 04 mit einfachem und der Gegendruckzylinder 03 mit doppeltem Umfang ausgeführt sein. Die Breite der Zylinder 03; 04; 08 kann einfach, doppelt, dreifach oder vierfach sein.
In üblichen Verfahrensweisen erfolgt der Antrieb der zusammen wirkenden Zylinder 03; 04; 08 derart, dass Umfangsgeschwindigkeiten u03; u04; auf den Zylindern 03; 04; 08 nahezu gleich sind. Dies erfolgt bei Verwendung mehrerer miteinander nicht mechanisch gekoppelter Antriebsmotoren 07; 06 i. d. R. über eine Drehzahlregelung und über eine „elektronische Welle", d. h. über elektronische Synchronisierung.
Insbesondere bei schmitzringlosen Zylindern 03; 04; 08 findet über die Mantelflächen jedoch eine starke mechanische Kopplung statt, welche stark abhängig ist von der Art der Aufzüge 09, deren Eigenschaften und von der Anzahl der an einen Gegendruckzylinder 03 angestellten Zylinder 04. So zeigen beispielsweise Gummitücher 09 verschiedener Bauart oder Hersteller beim Abrollen auf der Mantelfläche des Gegendruckzylinders 03 sehr unterschiedliches Förderverhalten: Negativ fördernde Gummitücher 09 auf dem Übertragungszylinder 04 neigen dazu, den Gegendruckzylinder 03 bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit u04; u03, bzw. Drehzahl n07; n06, abzubremsen, während positiv fördernde Gummitücher 09 den Gegendruckzylinder 03 in Drehrichtung beschleunigen. Im ersten Fall erfordert der Antrieb des Antriebsmotors 06 für den Gegendruckzylinder 03 eine erhöhte motorische, und im zweiten Fall eine erhöhte generatorische Leistung L06.
Eine Regelung auf gleiche Umfangsgeschwindigkeiten u03; u04 bzw. Drehzahlen n06; n07 oder auf eine feste relative Drehwinkellage wird dem Problem bei sich ändernden Bedingungen nicht gerecht.
Wie in 1 schematisch dargestellt, werden die Umfangsgeschwindigkeiten u03; u04 der Zylinder 03; 04 bzw. die Drehzahlen n06; n07 deren Antriebsmotoren 06; 07 erfaßt und an eine Steuerung 11 gegeben. Die Erfassung kann über gesonderte Drehgeber, über motorinterne Encoder oder in anderer Weise erfolgen. Zusätzlich wird zumindest die Leistung L06 des Antriebsmotors 06 am Gegendruckzylinder 03 erfaßt und an die Steuerung 11 gegeben.
Die Steuerung 11 kann in verschiedener Art ausgeführt sein, so dass beispielsweise jeder der Antriebsmotoren 06; 07 eine eigene Antriebssteuerung 12; 13 aufweist, der einen Sollwert n06-soll; n07-soll für eine der Umfangsgeschwindigkeit u03; u04 am Zylinder 03; 04 oder auch an Zylinder 08 entsprechende Drehzahlen n06; n07 über die Steuerung 11 zugewiesen wird. Die jeweilige Antriebssteuerung kann aber auch in der Steuerung 11 integriert sein. Die Auswertung der Drehzahlen n06; n07 und die Zuweisung von Sollwerten n06-soll; n07-soll kann mittels Software in einem Rechner, dem Leitstand oder einem Modul einer SPS mittels Programm oder Hardware erfolgen.
Bei Produktionsbeginn werden die Antriebsmotoren 06; 07 mittels der Rückführung der Istwerte für die Drehzahl n06; n07 als Führungsgröße derart auf Sollwerte n06-soll; n07-soll ihrer Drehzahl geregelt, dass die Umfangsgeschwindigkeiten u03; u04 der zusammen wirkenden Zylinder 03; 04 nahezu gleich sind.
Bei Druck-An wird die Umfangsgeschwindigkeit u03 des Gegendruckzylinders 03 in der Weise variiert, dass die Leistung L06 des Antriebsmotors 06 ihrem Betrag nach kleiner wird und im Idealfall ein Minimum einnimmt. Die Leistung L06 ist nun Führungsgröße für die Regelung der Umfangsgeschwindigkeit u03 bzw. der Drehzahl n06. Aufgrund der Leistung L06 als Führungsgröße kann beispielsweise ein veränderter Sollwert für die Umfangsgeschwindigkeit u03-soll bzw. der Drehzahl n06-soll ermittelt und zugewiesen werden.
Die Variation der Drehzahl n06 erfolgt jedoch unter der Bedingung, dass die Umfangsgeschwindigkeit u03 maximal um eine Abweichung Δu1, z. B. Δu1 = –0,01% bis –0,05%, unter der Umfangsgeschwindigkeit u04 des zusammen wirkenden Zylinders 04 (Nacheilung) bzw. der Produktionsgeschwindigkeit u_p und um maximal Δu2, z. B. +0,01 bis +0,05%, über der Umfangsgeschwindigkeit u04 des zusammen wirkenden Zylinders 04 (Voreilung) bzw. der Produktionsgeschwindigkeit u_p liegt. Aus diesem Grund wird die Drehzahl n06 bzw. die Umfangsgeschwindigkeit u03 weiterhin überwacht und mit der Drehzahl n07 bzw. der Umfangsgeschwindigkeit u04 des zweiten Zylinders 04 verglichen. Es wird überwacht, ob die relative Abweichung Δu der Umfangsgeschwindigkeit u03 von der Umfangsgeschwindigkeit 04 noch im o. g. zulässigen Intervall liegt.
Für die Regelung gilt während der Produktion und/oder der Druck-An-Stellung:
Die Regelung des Antriebsmotors 06 erfolgt somit primär nicht auf gleiche, konstante Drehzahlen n06 und n07 bzw. gleiche Umfangsgeschwindigkeiten u03 und u04 hin. Die Regelung folgt einer Drehzahl n06 entlang eines Gefälles der Leistung L06 in Abhängigkeit von der Abweichung Δu zwischen der resultierenden Umfangsgeschwindigkeit u03 und der Umfangsgeschwindigkeit u04 bzw. der Produktionsgeschwindigkeit u_p (für u04 = u_p) des zusammen wirkenden Zylinders 04.
Im für die Variation erlaubten Drehzahlbereich, welcher dem genannten Intervall [Δu1; Δu2] für die zulässige relative Abweichung in den Umfangsgeschwindigkeiten u03; u04 entspricht, kann ein relatives Minimum für die generatorische bzw. motorische Leistung L06 liegen. Es kann u. U. aber auch lediglich eine monoton fallende oder steigende Abhängigkeit im erlaubten Intervall [Δu1; Δu2] zwischen der Leistung L06 und der Abweichung in der Umfangsgeschwindigkeit u03; u04 vorliegen, so dass die Drehzahl n06 und somit die Umfangsgeschwindigkeit u06 für den betreffenden Betriebszustand die maximal zulässige Abweichung Δu nach oben oder nach unten einnimmt. So wird auch in diesem Fall die generatorische bzw. motorische Leistung L06 im erlaubten Intervall für die Abweichung Δu minimiert. Die Regelung des Antriebes des ersten Zylinders 03 erfolgt in diesem Fall bei erreichen des Grenzwertes Δu1; Δu2 mittels der Drehzahl n06 bzw. der Umfangsgeschwindigkeit u03 als Führungsgröße. Die Drehzahl n06 wird an diesem Grenzwert Δu1; Δu2 gehalten, solange der Grenzwert Δu1; Δu2 aufgrund neuer Bedingungen, z. B. in der Abhängigkeit der Leistung 06, nicht in die erlaubte Richtung verlassen werden kann.
Weist der Übertragungszylinder 04 beispielsweise einen Aufzug 09 auf, welcher negativ fördernd ist, d. h. er „bremst" den Gegendruckzylinder 03, so ist die motorische Leistung L06 am Antriebsmotor 06 nach erreichen der Umfangsgeschwindigkeit u03; u04 bzw. der Produktionsgeschwindigkeit u_p der Zylinder 03; 04 und nach Druck-An-Stellen erhöht. Die Drehzahl n06 bzw. die Umfangsgeschwindigkeit u03 des Gegendruckzylinders 03 wird nun verringert, bis entweder ein lokales Minimum oder der untere Grenzwert Δu1 für die Abweichung Δu von der Umfangsgeschwindigkeit u04 des zweiten Zylinders 04 bzw. der Produktionsgeschwindigkeit u_p erreicht ist. Eine Erhöhung der Drehzahl n06 würde in diesem Fall zu einer erhöhten Aufnahme motorischer Leistung L06 führen.
Im umgekehrten Fall, bei Verwendung eines positiv fördernden Aufzuges 09, erhält der Antriebsmotor 06 nach Druck-An-Stellen über das Reibgetriebe der Zylinder 03; 04 ein zusätzliches Drehmoment und bedürfte für den Fall einer Regelung auf gleiche, konstante Umfangsgeschwindigkeiten u03; u04 einer erhöhten generatorischen Leistung L06. Die Drehzahl n06 bzw. die Umfangsgeschwindigkeit u03 des Gegendruckzylinders 03 wird nun vergrößert, bis wiederum entweder ein lokales Minimum oder der obere Grenzwert Δu2 für die Abweichung Δu von der Umfangsgeschwindigkeit u04 des zweiten Zylinders 04 bzw. der Produktionsgeschwindigkeit u_p erreicht ist. Eine Erniedrigung der Drehzahl n06 würde hier zu einer weiter erhöhten Aufnahme generatorischer Leistung L06 führen.
Eine derartige Regelung im Hinblick auf die minimale motorische bzw. generatorische Leistung L06 kann manuell voreinstellbar oder auch in vorteilhafter Ausführung selbstadaptiv ausgeführt sein. Die Grenzwerte Δu1; Δu2 sind von der Maschine, dem Bedruckstoff, den Anforderungen an das Druckergebnis und der Druckmaschinenkonfiguration abhängig und können bereits als fest in der Steuerung 11 hinterlegte, und ggf. wählbare Programme oder aber über eine Eingabevorrichtung vorgebbar sein.
Beim Zeitungsdruck auf entsprechendes Papier, liegt sowohl der untere Grenzwert Δu1 (Nachlaufen) als auch der obere Grenzwert Δu2 (Vorlaufen) vorteilhafter Weise bei ± 0,01 bis ± 0,03%, insbesondere bei ± 0,02%, so dass gilt.
In der Praxis erfolgt die Ermittlung und Regelung auf bestimmte Drehzahlen n06; n07 bzw. Umfangsgeschwindigkeiten u03; u04 hin auch anhand von Winkellagen der Zylinder 03; 04 bzw. der Antriebsmotoren 06; 07 und/oder deren zeitliche Änderungen. Im bislang genannten und im folgenden ist die Ermittlung und Regelung der Drehzahlen n06; n07 bzw. der Umfangsgeschwindigkeiten u03; u04 auch im Sinne der Ermittlung von Winkellagen und einer Regelung bezüglich der Winkellagen und/oder deren zeitlichen Änderungen (Winkelgeschwindigkeiten) zu verstehen.
Eine Regelung hinsichtlich gleicher Umfangsgeschwindigkeiten u03; u04 zweier zusammen wirkender Zylinder 03; 04 entspricht im Falle von Zylindern 03; 04 gleichen Umfangs dann den entsprechend gleichen zeitlichen Änderungen in den Winkellagen (der Zylinder 03; 04 oder/und ggf. der Antriebsmotoren 06; 07). Für unterschiedlichen Radien r03; r04 der Zylinder 03; 04 sind bei der Regelung auf bestimmte Umfangsgeschwindigkeiten u03; u04 die zeitlichen Änderungen in den Winkellagen bzw. die Winkellagen selbst entsprechend der Radienverhältnisse zu berücksichtigen.
Für eine Regelung in welcher eine relative Abweichung Δu in den Umfangsgeschwindigkeiten u03; u04 der Zylinder 03; 04 zulässig bzw. bewußt herbeigeführt ist, wird in dieser Betriebsweise die Regelung auf gleiche Winkellagen und/oder deren zeitliche Änderungen zumindest für den Antrieb eines der Zylinder 03; 04 außer Kraft gesetzt. Der jeweils andere Zylinder 04; 03 kann jedoch im Hinblick auf weitere Zylinder, Druckeinheiten und/oder Aggregate der Druckmaschine synchronisiert, d. h. auf gleiche Umfangsgeschwindigkeiten u03; 04, bzw. entsprechende Winkellagen, auf die Beibehaltung einer bestimmten relativen Winkellage und/oder auf gleiche zeitliche Änderungen der Winkellagen, geregelt werden.
In 2 ist eine 9-Zylindersatellitendruckeinheit 14 mit vier möglichen Druckstellen 01 dargestellt, an denen die Papierbahn 02 in Druck-An-Stellung bedruckbar ist. (Druckstellen 01 und Papierbahn 02 sowie Aufzüge 09 sind in 2 und 3 nicht explizit dargestellt). Im Gegensatz zu 1 sind nun vier Übertragungszylinder 04 wahlweise an einen als Satellitenzylinder 03 ausgeführten Gegendruckzylinder 03 anstellbar. Die Übertragungszylinder 04 und die zusammen wirkenden Formzylinder 08 sind jeweils paarweise gemeinsam mittels des Antriebsmotors 07 antreibbar. Im Gegensatz zu 1 sind zwischen den Antriebsmotoren 06; 07 und der Steuerung 11 keine Antriebsregelungen 12; 13 dargestellt.
In Abhängigkeit von der Anzahl der angestellten Übertragungszylinder 04, von der Art der Aufzüge 09 (positiv, negativ, neutral fördernd) und vom Förderverhalten der verwendeten Papiersorte für die Papierbahn 02 kann bei auf konstante Umfangsgeschwindigkeit u03 bzw. Drehzahl n06 geregeltem Satellitenzylinder 03 die generatorische bzw. motorische Leistung L06 am Antriebsmotor 06 wieder erheblich schwanken.
Die Antriebsmotoren 07 der in Druck-An-Stellung befindlichen Übertragungszylinder 04 werden über die Leistungszufuhr mittels des Istwertes der Drehzahl n07 als Führungsgröße auf eine Drehzahl n07-soll geregelt, welche z. B. der gewählten Produktionsgeschwindigkeit u_p bzw. der Umfangsgeschwindigkeit u04-soll auf den Übertragungszylindern 04 entspricht.
Auch der Antriebsmotor 06 des Satellitenzylinders 03 wird zunächst, insbesondere vor Druck-An-Stellung, mittels des durch die Steuerung 11 vorgegebenen Sollwertes n06-soll auf die selbe Umfangsgeschwindigkeit u03 = u04, z. B. auf Produktionsgeschwindigkeit u_p, geregelt.
Nach Druck-An-Stellung eines oder mehrerer Übertragungszylinder 04 wird die Zufuhr der Leistung L06 nicht mehr im Hinblick auf eine der Umfangsgeschwindigkeit u04 entsprechende Drehzahl n06-soll bzw. Umfangsgeschwindigkeit u03-soll, sondern in umgekehrter Weise mittels der Leistung L06 als Führungsgröße die Drehzahl n06 bzw. die Umfangsgeschwindigkeit u03 im Hinblick auf eine minimale motorische oder generatoriosche Leistung L06 des Antriebsmotors 06 hin geregelt. Der Sollwert u03-soll am Satellitenzylinder 03 wird z. B. um eine relative Abweichung Δu verändert. Wieder ist als Randbedingung einzuhalten, dass die Abweichung Δu der Umfangsgeschwindigkeit u03 des Satellitenzylinders 03 von der Umfangsgeschwindigkeit u04 bzw. der Produktionsgeschwindigkeit u_p einen unteren Grenzwert Δu1 (Nacheilung) und einen oberen Grenzwert Δu2 (Voreilung), z. B. ± 0,02% der Produktionsgeschwindigkeit u_p, nicht unter- bzw. überschreiten darf.
Werden, wie in 3 dargestellt, die beiden Satellitenzylinder 03 einer 10-Zylindersatellitendruckeinheit 16 mittels jeweils eines eigenen Antriebsmotors 06 angetrieben, so kann die Regelung bzgl. des Minimums der Leistung L06 jedes Antriebsmotors 06 für sich erfolgen.
Die Regelung ist insbesondere auch für größere Druckeinheiten bzw. Druckeinheitsverbände, z. B. für zwei gestapelte 9-Zylindersatellitendruckeinheiten 14 oder auch für gestapelte 10-Zylindersatellitendruckeinheiten 16 anwendbar. In derartigen Anordnungen ist die Papierbahn 02 jeweils beidseitig vierfarbig, oder z. B. jeweils beidseitig zweifarbig mit voller Imprinterfunktionalität bedruckbar.
Werden die jeweils zusammen wirkenden Übertragungs- und Formzylinder 04; 08 nicht paarweise angetrieben, sondern jeweils mittels eines eigenen Antriebsmotors 07, so erfolgt die Regelung der Antriebsmotoren 07 für die Formzylinder 08 und die Übertragungszylinder 04 bezüglich ihrer Umfangsgeschwindigkeiten u04-soll; u08-soll bzw. der Drehzahl n07-soll für die Antriebsmotoren 07 gemäß der vorstehenden Ausführungsbeispiele für die Antriebsmotoren 07.
Die Regelung eines Antriebsmotoren 06; 07 der Zylinder 03; 04 mittels der Leistung L06 als Führungsgröße beschränkt sich nicht auf den in den Beispielen dargestellten Gegendruck- oder Satellitenzylinder 03. Es kann ebenso in umgekehrter Weise während der Produktion der Satellitenzylinder 03 mittels des Istwertes der Drehzahl n06 bzw. der Umfangsgeschwindigkeit u03 als Führungsgröße auf eine konstante Drehzahl n06-soll bzw. eine konstante Umfangsgeschwindigkeit u03-soll geregelt werden, während der oder die zusammen wirkenden Übertragungszylinder 04 mittels einer nicht dargestellten Leistung als Führungsgröße auf eine minimale Leistung im betreffenden Intervall geregelt wird.

01: Druckstelle
02: Bahn, Bedruckstoffbahn, Papierbahn
03: Zylinder, erster, Gegendruckzylinder, Stahlzylinder, Satellitenzylinder
04: Zylinder, zweiter, Übertragungszylinder, Klischeezylinder
05: –
06: Antriebsmotor, erster
07: Antriebsmotor, zweiter
08: Zylinder, dritter, Formzylinder
09: Aufzug, Drucktuch, Gummituch, Klischee
10: –
11: Steuerung
12: Antriebssteuerung
13: Antriebssteuerung
14: 9-Zylindersatellitendruckeinheit
15: –
16: 10-Zylindersatellitendruckeinheit
L06: Leistung
n06: Drehzahl (06)
n07: Drehzahl (07)
n06-soll: Sollwert, Drehzahl
n07-soll: Sollwert, Drehzahl
r03: Radius (03)
r04: Radius (04)
u03: Umfangsgeschwindigkeit (03)
u04: Umfangsgeschwindigkeit (04)
u03-soll: Sollwert, Umfangsgeschwindigkeit
u04-soll: Sollwert, Umfangsgeschwindigkeit
u_p: Produktionsgeschwindigkeit
Δu: Abweichung (u03 – u04)
Δu1: Grenzwert, erster, unterer
Δu2: Grenzwert, zweiter, oberer

Claims

Verfahren zum Antrieb einer Druckeinheit mit mindestens einem Gegendruckzylinder (03) und einem mit diesem eine Druckstelle (01) bildenden Übertragungszylinder (04), wobei der Gegendruckzylinder (03) mittels eines ersten Antriebsmotors (06) unabhängig vom Übertragungszylinder (04) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Druck-An-Stellung der Antriebsmotor (06) des Gegendruckzylinders (03) im Hinblick auf eine dem Betrag nach fallende elektrische Leistung (L06) des Antriebsmotors (06) hin geregelt wird, mit der Bedingung, dass gleichzeitig eine relative Abweichung (Δu) in den Umfangsgeschwindigkeiten (u03; u04) der Zylinder (03; 04) bzw. der Drehzahlen (n06; n07) der Antriebsmotoren (06; 07) innerhalb eines zulässigen Intervalls liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der elektrischen Leistung (L06) des Antriebsmotors (06) eine Umfangsgeschwindigkeit (u03) des Gegendruckzylinders (03) relativ zu einer Umfangsgeschwindigkeit (u04) des Übertragungszylinders (04) verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Antriebsmotor (06) im Hinblick auf eine dem Betrag nach minimale Leistung (L06) bei Variation der Umfangsgeschwindigkeit (u04; u04) eines der Zylinder (03; 04) innerhalb des für die relative Abweichung (Δu) zulässigen Intervalls erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungszylinder (04) mittels eines zweiten Antriebsmotors (07) angetrieben wird, und dass der Übertragungszylinder (04) im Hinblick auf eine vorgebbare Drehzahl (n07-soll) des zweiten Antriebsmotors (07) bzw. eine vorgebbare Umfangsgeschwindigkeit (u04-soll; u_p) des zweiten Zylinders (04) geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Intervall für die zulässige relative Abweichung (Δu) in den Umfangsgeschwindigkeiten (u03; u04) durch einen ersten Grenzwert (Δu1) zu kleineren Umfangsgeschwindigkeiten (u03) des Gegendruckzylinders (03) im Vergleich zum Übertragungszylinder (04) hin und durch einen zweiten Grenzwert (Δu2) zu größeren Umfangsgeschwindigkeiten (u03) des Gegendruckzylinders (03) im Vergleich zum Übertragungszylinder (04) hin gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Grenzwert (Δu1) durch eine maximale Abweichung (Δu) von – 0,05 bis – 0,01 %, insbesondere ca. – 0,02 gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Grenzwert (Δu2) durch eine maximale Abweichung (Δu) von + 0,05 bis + 0,01 %, insbesondere ca. + 0,02% gebildet wird.
Vorrichtung zum Antrieb einer Druckeinheit mit mindestens einem Gegendruckzylinder (03) und einem mit diesem eine Druckstelle (01) bildenden Übertragungszylinder (04), wobei der Gegendruckzylinder (03) mittels eines ersten Antriebsmotors (06) unabhängig vom Übertragungszylinder (04) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Druck-An-Stellung der Antriebsmotor (06) des Gegendruckzylinders (03) im Hinblick auf eine dem Betrag nach fallende elektrische Leistung (L06) des Antriebsmotors (06) regelbar, und eine Umfangsgeschwindigkeit (u03) des Gegendruckzylinders (03) relativ zu einer Umfangsgeschwindigkeit (u04) des Übertragungszylinders (04) veränderbar ist.
Vorrichtung zum Antrieb einer Druckeinheit mit mindestens einem Gegendruckzylinder (03) und einem mit diesem eine Druckstelle (01) bildenden Übertragungszylinder (04), wobei der Gegendruckzylinder (03) mittels eines ersten Antriebsmotors (06) unabhängig vom Übertragungszylinder (04) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Druck-An-Stellung eine Umfangsgeschwindigkeit (u03) des Gegendruckzylinders (03) in Abhängigkeit einer Leistung (L06) des den Zylinder (03) antreibenden Antriebsmotors (06) als Führungsgröße regelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Druck-An-Stellung die Umfangsgeschwindigkeit (u03) des Gegendruckzylinders (03) in Abhängigkeit von der elektrischen Leistung (L06) des Antriebsmotors (06) relativ zu einer Umfangsgeschwindigkeit (u04) des Übertragungszylinders (04) veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antriebsmotor (06) im Hinblick auf eine dem Betrag nach fallende elektrische Leistung (L06) regelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antriebsmotor (06) im Hinblick auf eine dem Betrag nach minimale Leistung (L06) regelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig eine relative Abweichung (Δu) in den Umfangsgeschwindigkeiten (u03; 04) von Gegendruck- und Übertragungszylinder (03; 04) bzw. der Drehzahlen (n06; n07) der Antriebsmotoren (06; 07) innerhalb eines zulässigen Intervalls liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Intervall für die zulässige relative Abweichung (Δu) in den Umfangsgeschwindigkeiten (u03; u04) durch einen ersten Grenzwert (Δu1) zu kleineren Umfangsgeschwindigkeiten (u03) des Gegendruckzylinders (03) im Vergleich zum Übertragungszylinder (04) hin und durch einen zweiten Grenzwert (Δu2) zu größeren Umfangsgeschwindigkeiten (u03) des Gegendruckzylinders (03) im Vergleich zum Übertragungszylinder (04) hin gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Grenzwert (Δu1) durch eine maximale Abweichung (Δu) von – 0,05 bis – 0,01 %, insbesondere ca. – 0,02% gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Grenzwert (Δu2) durch eine maximale Abweichung (Δu) von + 0,05 bis + 0,01%, insbesondere ca. + 0,02% gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Satellitenzylinder (03) mittels eines ersten Antriebsmotors (06) unabhängig von mindestens zwei an diesen anstellbaren Übertragungszylindern (04) antreibbar ist, und dass in Druck-An-Stellung der Satellitenzylinder (03) im Hinblick auf eine dem Betrag nach fallende elektrische Leistung (L06) des Antriebsmotors (06) bei variabler Umfangsgeschwindigkeit (u03), und einer oder mehrere der Übertragungszylinder (04) im Hinblick auf eine vorgebbare Umfangsgeschwindigkeit (u04-soll; u_p) regelbar sind.