DE10115546A1 - Operating printing machine, especially sheet offset machine, involves setting position of individual drive depending on difference resulting from angular settings measured at two points - Google Patents
Operating printing machine, especially sheet offset machine, involves setting position of individual drive depending on difference resulting from angular settings measured at two pointsInfo
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- B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
- B41F13/004—Electric or hydraulic features of drives
- B41F13/0045—Electric driving devices
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschine, insbesondere einer Bogenoffsetdruckmaschine, bei welchem zwei unabhängig voneinander betriebene, lageregelbare Einzelantriebe in einen durchgehenden Räderzug einspeisen, wodurch die mit dem Räderzug gekoppelten Teileinheiten der Druckmaschine angetrieben werden und eine Verdrehung des Räderzuges zwischen den Eintriebsstellen der Einzelantriebe erzeugt wird sowie einen Antrieb zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for operating a printing press, in particular a sheetfed offset printing machine in which two are independent operated, position-controllable individual drives in a continuous Feed the wheel train, whereby the subunits coupled to the wheel train the printing press are driven and a rotation of the gear train is generated between the input points of the individual drives and a drive to carry out the procedure.
Bei Bogenoffsetdruckmaschinen werden die Zylinder der Druckwerke sowie die dem Bogentransport dienenden Zylinder und Trommeln über einen durchgehenden Räderzug angetrieben. In diesem Räderzug entstehen insbesondere bei einer hohen Anzahl von Druckwerken sehr große Lastmomente, die eine Torsion des Räderzuges zwischen den einzelnen Druckwerken bewirken.In sheetfed offset presses, the cylinders of the printing units as well as the cylinders and drums used for sheet transport via one continuous gear train. In this train of wheels arise very high load moments, especially with a high number of printing units, which cause a torsion of the gear train between the individual printing units.
Um lastabhängige Druckfehler der Druckmaschine zu verringern, ist gemäß der DE 42 10 988 A1 eine Einrichtung zum Regeln eines Mehrmotorantriebs einer Druckmaschine bekannt, bei welchem die Druckmaschine einen durchgehenden Zahnräderzug und mehrere elektromotorische Einzelantriebe aufweist, die in den Räderzug einspeisen. An jedem leistungseinspeisenden Einzelantrieb wird die augenblickliche Stellung des Elektromotors in Form eines Drehwinkels gemessen und einer Regeleinrichtung zugeführt, welche aus den Drehwinkeldifferenzen zweier jeweils im Leistungsfluss benachbarter Motoren auf deren Leistungsflüsse schließt. In Abhängigkeit von der ermittelten Drehwinkeldifferenz werden die Stellglieder der Elektromotoren derart angesteuert, dass die elastische Verdrehung im Zahnräderzug des Antriebs der Druckmaschine und somit auch die Leistungsflüsse konstant gehalten werden. To reduce load-dependent printing errors in the printing press, according to the DE 42 10 988 A1 a device for controlling a multi-motor drive Printing machine known in which the printing machine has a continuous Gear train and several electromotive individual drives, which in the Feed the wheel train. At each power-feeding individual drive, the instantaneous position of the electric motor measured in the form of an angle of rotation and fed to a control device, which from the angle of rotation differences two neighboring motors in the power flow on their power flows closes. Depending on the determined angle of rotation difference, the Actuators of the electric motors are controlled such that the elastic Twist in the gear train of the drive of the printing press and thus also the Power flows are kept constant.
Trotz der Leistungsüberwachung und -bewertung der Einzelantriebe kann es auf Grund der Elastizität und Trägheit des Räderzuges immer wieder zum Abheben der Zahnflanken der Zahnräder innerhalb des Räderzuges kommen, was zu Passerfehlern und zum Doublieren des Druckbildes auf dem zu bedruckenden Stoff führt.Despite the performance monitoring and evaluation of the individual drives, it can Because of the elasticity and inertia of the wheel train, it always takes off the tooth flanks of the gears inside the gear train come to what Registration errors and to duplicate the print image on the printable Fabric leads.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Druckmaschine anzugeben, bei welchem trotz der starren, winkelsynchronen Drehung an den Eintriebsstellen der elektromotorischen Einzelantriebe ein Abheben der Zahnflanken des Zahnräderzuges sicher verhindert wird.The invention is therefore based on the object, a method and a Specify device for operating a printing press, in which despite the rigid, angularly synchronous rotation at the input points of the electromotive single drives a lifting of the tooth flanks of the Gear train is prevented safely.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Drehwinkelstellung des Räderwerkes an zwei Positionen des Räderwerkes gemessen wird, wobei die Lage eines Einzelantriebes in Abhängigkeit von der sich aus diesen Drehwinkelstellungen ergebenden Differenz eingestellt wird.According to the invention, the object is achieved in that the angle of rotation position of the gear train is measured at two positions of the gear train, the Location of a single drive depending on the resulting Difference resulting from the rotational angle positions is set.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die tatsächliche Verdrehung im Räderwerk der Druckmaschine gemessen und zur Einstellung einer Vorspannung eines der Einzelantriebe gegenüber dem zweiten Einzelantrieb genutzt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass alle ineinander greifenden Zahnflanken der Zahnräder des Räderzuges gerade aneinander anliegen und somit immer eine minimale positive Last auf den Räderzug übertragen wird. Ein unnötig starkes Verspannen der Zahnräder gegeneinander wird zuverlässig vermieden und ein erhöhter Verschleiß im Zahnradgetriebe unterbunden.The advantage of the invention is that the actual rotation in the The gear train of the printing press was measured and used to set a preload one of the individual drives compared to the second single drive is used. This ensures that all interlocking tooth flanks of the The gear wheels of the gear train just lie against each other and therefore always one minimal positive load is transferred to the gear train. An unnecessarily strong one Bracing the gears against each other is reliably avoided and a Increased wear in the gear transmission prevented.
In einer Ausgestaltung wird die Drehwinkeldifferenz des Räderzuges vor Beginn des Druckprozesses in Abhängigkeit eines vorgegebenen Betriebszustandes der Druckmaschine ermittelt und der Einzelantrieb während des Druckprozesses um diese Drehwinkeldifferenz vorgespannt.In one embodiment, the rotational angle difference of the gear train before the start of the printing process depending on a predetermined operating state of the Printing machine determined and the individual drive during the printing process prestressed this angle of rotation difference.
Vorteilhafterweise wird nach Einstellung des vorgegebenen Betriebszustandes der Druckmaschine der Räderzug durch den Einzelantrieb in eine vorgegebene Drehrichtung bewegt, wobei die Differenz der Drehwinkelstellung innerhalb des Räderzuges bestimmt wird, indem der Räderzug solange bewegt wird, bis bei mehrfacher Messung eine konstante Drehwinkeldifferenz ermittelt wird.After setting the predetermined operating state, the Printing machine the wheel train by the single drive in a predetermined Direction of rotation moves, the difference in the angular position within the Wheel train is determined by moving the wheel train until at multiple measurement a constant angle of rotation difference is determined.
Durch diesen Initialisierungsvorgang wird automatisch für jeden Betriebsfall der Druckmaschine eine konstante Winkeldifferenz in Abhängigkeit von einem bestimmten Lastzustand der Druckmaschine erreicht. Der Lastzustand wird dabei insbesondere durch die Maschinendrehzahl der Druckmaschine, der Farbe in den Farbwerken und dem Druckzustand der Druckwerke charakterisiert. Für jede Belastungssituation der Druckmaschine ist somit einfach eine Vorspannung des Einzelantriebes ermittelbar.With this initialization process, the Printing machine a constant angle difference depending on one certain load state of the printing machine is reached. The load state is thereby especially by the machine speed of the printing press, the color in the Characterized inking units and the printing state of the printing units. For every Load situation of the printing press is therefore simply a preload on the Individual drive can be determined.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Stellung des lageregelbaren Einzelantriebes vor der Bewegung des Räderzuges und nach Erreichen der konstanten Drehwinkeldifferenz des Einzelantriebes ermittelt, wobei aus den beiden Stellungen eine Drehwinkeldifferenz des Einzelantriebes bestimmt wird, wobei aus der Summe der Drehwinkeldifferenz des Räderzuges und der Drehwinkeldifferenz des Einzelantriebes die Verspannung ermittelt wird, um welche der Einzelantrieb während des Druckprozesses vorgespannt wird.In an advantageous development, the position of the position-controllable Single drive before the movement of the gear train and after reaching the constant angle of rotation difference of the individual drive determined, from the a rotational angle difference of the individual drive is determined in both positions, where from the sum of the rotational angle difference of the gear train and the Rotation angle difference of the individual drive, the bracing is determined in order which the single drive is preloaded during the printing process.
Auf Grund der Vorspannungseinstellung des lageregelbaren Einzelantriebes kommt es infolge der Elastizität des Zahnradzuges sowie der vorliegenden Toleranzen zu einer definierten Verspannung des Räderzuges, bei welcher das Zahnflankenspiel des Räderzuges bei jeder Winkelstellung herausgefahren ist.Due to the preload setting of the position-controllable single drive it comes as a result of the elasticity of the gear train and the present Tolerances for a defined tension of the wheel train, at which the Backlash of the gear train is withdrawn at every angular position.
Die Genauigkeit der Verdrehungsvoreinstellung des Räderzuges wird verbessert, wenn eine zusätzliche Drehwinkeldifferenz eingestellt wird, welche aus einer vorgegebenen Betriebslast und/oder der Räderzugsteifigkeit ermittelt wird.The accuracy of the twist presetting of the wheel train is improved, if an additional angle of rotation difference is set, which consists of a predetermined operating load and / or the wheel stiffness is determined.
In einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind zwei einzeln beaufschlagbare Einzelantriebe mit einer Steuereinheit verbunden, wobei die Einzelantriebe an zwei verschiedenen Stellen der Druckmaschine in einen durchgehenden Räderzug einspeisen, welcher mit den Teileinheiten der Druckmaschine gekoppelt ist, wobei ein lageregelbarer Einzelantrieb durch die Steuereinheit mit einem Sollwert beaufschlagbar ist, wodurch der Räderzug zwischen den beiden Einzelantrieben um einen vorgegebenen Winkelbetrag vorspannbar ist. Zur Verbesserung der Zahnflankenanlage der Zahnräder des Räderzuges sind an zwei verschiedenen Positionen innerhalb des Räderzuges Lagesensoren angeordnet, die mit der Steuereinheit verbunden sind und der Winkelstellung des Räderzuges in diesen Positionen entsprechende Signale an die Steuereinheit liefern, welche in Abhängigkeit von diesen Winkelstellungen einen Lagesollwert bestimmt, mit welchem ein Einzelantrieb während des Druckprozesses beaufschlagbar ist.In another development of the invention, two can be acted upon individually Single drives connected to a control unit, the individual drives on two different places of the printing press in one continuous Feed the wheel train, which is coupled to the subunits of the printing press is, a position-controllable individual drive by the control unit with a Setpoint can be acted upon, causing the gear train between the two Individual drives can be preloaded by a predetermined angle. to Improvement of the tooth flank system of the gear wheels of the gear train are on two different positions within the gear train arranged, which are connected to the control unit and the angular position of the Signals in these positions to the control unit deliver which, depending on these angular positions, a position setpoint determines with which a single drive during the printing process is acted upon.
In einer Ausgestaltung werden besonders genaue Ergebnisse über die Verdrehung des Räderwerkes erzielt, wenn die Winkelstellung zweier im Räderzug benachbart angeordneter Zahnräder detektiert wird, wobei jeder Lagesensor pro Zahnradumdrehung ein Signal abgibt, aus welchen die Steuereinheit bei vorgegebenen Betriebsbedingungen eine Drehwinkeldifferenz berechnet.In one embodiment, particularly precise results are obtained via the Rotation of the gear train achieved when the angular position of two in Gear train of adjacent gears is detected, each Position sensor emits a signal per gear revolution, from which the Control unit a rotation angle difference under specified operating conditions calculated.
Der Spiel der Zahnflanken der Zahnräder wird sicher dann unterbunden, wenn die Steuereinheit den Einzelantrieb mit einem Sollwert beaufschlagt, der aus der Drehwinkeldifferenz des Räderzuges und einer Drehwinkeldifferenz des Einzelantriebes ermittelbar ist.The play of the tooth flanks of the gears is surely prevented when the Control unit applies a setpoint to the individual drive, which is derived from the Rotational angle difference of the gear train and a rotational angle difference of the Individual drive can be determined.
Durch diese Vorgehensweise ist es möglich, dass alle Komponenten der Druckmaschine nur von zwei Einzelantrieben gespeist werden, wobei jeder Einzelantrieb über den Räderzug eine vorgegebene Anzahl der Teileinheiten der Druckmaschine antreibt.This procedure makes it possible for all components of the Printing press can only be fed by two individual drives, each Single drive via the gear train a predetermined number of subunits Printing machine drives.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass jeder Antrieb für einen Elektromotor einen eigenen, unabhängigen Drehzahlregelkreis besitzt. Diesen Drehzahlregelkreisen werden identische Drehzahl-Grundsollwerte zugeführt. Mit Ausnahme eines Leitantriebes erhält jeder Folgeantrieb einen weiteren Sollwert, den Drehzahl-Zusatzsollwert, der durch einen dem Folgeantrieb zugeordneten Differenzwinkelregler gebildet wird. According to one embodiment of the invention it is provided that each drive for an electric motor has its own independent speed control loop. These speed control loops are given identical basic speed setpoints fed. With the exception of a master drive, each slave drive receives one another setpoint, the additional speed setpoint, which is generated by the slave drive assigned differential angle controller is formed.
Als Istwert jedes dieser Differenzwinkelregler kann die aus den Istwinkeln des betreffenden Folgeantriebs und eines benachbarten Folgeantriebs gebildete Differenz oder die aus den Istwinkeln des betreffenden Folgeantriebs und des Leitantriebs gebildete Differenz herangezogen werden. Dabei muss der Leitantrieb nicht notwendigerweise dem betrachteten Folgeantrieb benachbart sein. Alternativ kann die Differenz der Istwinkel auch anhand einer Differenzbildung von Istdrehzahlen zweier Antriebe mit nachfolgender Integration zur Ermittlung eines Differenzwinkels realisiert werden. Auch hier können wahlweise die Istdrehzahlen des betreffenden und eines benachbarten Folgeantriebs oder des betreffenden Folgeantriebs und des Leitantriebs zur Differenzbildung herangezogen werden.The actual value of each of these differential angle controllers can be derived from the actual angles of the concerned slave drive and an adjacent slave drive Difference or that from the actual angles of the slave drive concerned and the Lead drive formed difference are used. The master drive must not necessarily be adjacent to the slave drive under consideration. Alternatively the difference between the actual angles can also be calculated using a difference of Actual speeds of two drives with subsequent integration to determine one Difference angle can be realized. The actual speeds can also be selected here of the concerned and a neighboring slave drive or the concerned Slave drive and the master drive can be used to form the difference.
Das Regelungskonzept kann im Bedarfsfall um eine Strom- bzw. Drehmomentenvorsteuerung in jedem oder nur in einzelnen Regelkreisen erweitert werden. Dazu werden aus den Stellgrößen der Differenzwinkelregler Vorsteuerströme bzw. -drehmomente berechnet. Diese Vorsteuergrößen werden als Zusatzsollwerte den Strom- bzw. Drehmomentreglern der jeweiligen Folgeantriebe aufgeschaltet.If necessary, the control concept can include a power or Torque pre-control in each or only in individual control loops be expanded. To do this, the differential angle controller is converted from the manipulated variables Pilot control currents or torques are calculated. These input tax parameters are as additional setpoints the current or torque controllers of the respective Slave drives activated.
Basis für die Erfassung der Istgrößen (Istwinkel und/oder Istdrehzahlen) sind Absolutgeber (Winkelcodierer) oder inkrementell arbeitende Geber mit Referenzsignal zur Bestimmung der Absolutposition.The basis for recording the actual values (actual angle and / or actual speed) are Absolute encoder (angle encoder) or incremental encoder with Reference signal for determining the absolute position.
Zur Ermittlung von fest eingestellten Werten zur Sollwertvorgabe für die Differenzwinkelregler können im Räderzug an verschiedenen Positionen mindestens zwei Sensoren angeordnet sein, die in Abhängigkeit von variablen Betriebszuständen der Druckmaschine (z. B. abhängig von Drehzahl, Temperatur etc.) Winkelinformationen liefern. Mit Hilfe einer Vielzahl von temporär variierten Soll-Differenzwinkeln können Basiswerte für die Differenzwinkeleinstellung der einzelnen Antriebsachsen relativ zueinander ermittelt und als statische Sollwertvorgabe in den Differenzwinkelreglern hinterlegt werden.To determine fixed values for the setpoint specification for the Differential angle controllers can be in different positions in the gear train at least two sensors can be arranged, which are dependent on variable Operating states of the printing press (e.g. depending on speed, temperature etc.) provide angle information. With the help of a variety of temporarily varied Target differential angles can be used as basic values for setting the differential angle individual drive axles determined relative to each other and as static Setpoint specification can be stored in the differential angle controllers.
Die Ermittlung einer Sollwertvorgabe für die Differenzwinkelregler kann auch auf Basis von weiteren unterschiedlichen Grundlagen erfolgen, z. B.: durch weitere festeingestellte Werte oder durch beliebige Bewegungsgrößen (Winkelgeschwindigkeiten oder -beschleunigungen) oder durch Kraftgrößen (Antriebs- und Schnittmomente) oder durch elektrische Größen (Antriebsströme, -spannungen) sowie Kombinationen dieser Größen. Dadurch lässt sich eine dynamische Veränderung des Differenzwinkel-Sollwertes erreichen, um beispielsweise die Passerdifferenzen zwischen den einzelnen Druckwerken bei Maschinengeschwindigkeitsänderungen optimieren zu können.The determination of a setpoint specification for the differential angle controller can also be based on Based on other different basics, e.g. E.g .: by more fixed values or by any movement size (Angular velocities or accelerations) or by force quantities (Drive and cutting torques) or by electrical quantities (drive currents, voltages) and combinations of these sizes. This allows one achieve dynamic change in the differential angle setpoint in order for example, the register differences between the individual printing units To be able to optimize machine speed changes.
Dadurch ergeben sich gegenüber dem Stand der Technik folgende Vorteile:
This has the following advantages over the prior art:
- - Durch den Einsatz von Längswellen im Antriebsstrang einer Druckmaschine wird lediglich eine feste, unveränderbare Versteifung durch einen fest eingestellten Differenzwinkel erreicht. Demgegenüber bietet die Differenzwinkelregelung die Möglichkeit, veränderliche, dem Druckauftrag angepasste Steifigkeiten nachzubilden. Diese Veränderungen können während des Druckbetriebs durch entsprechende Algorithmen, die in der Differenzwinkel-Sollwertvorgabe hinterlegt sind, vorgenommen werden.- By using longitudinal shafts in the drive train of a printing press is only a firm, unchangeable stiffening by a firm set differential angle reached. In contrast, the Differential angle control the possibility of changing the print job to reproduce adapted stiffnesses. These changes can take place during of the printing operation by appropriate algorithms, which in the Differential angle setpoint specification are stored.
- - Durch die Mehrmotoren-Antriebstechnik ist die Anzahl der Units innerhalb einer Bogen-Druckmaschine nicht begrenzt. Bei der Längswellentechnik nimmt mit zunehmender Unit-Anzahl die Grenzfrequenz stetig ab, so dass die maximal mögliche Maschinendrehzahl sinkt.- Due to the multi-motor drive technology, the number of units is within one Sheet printing machine not limited. With the longitudinal shaft technology takes increasing number of units, the limit frequency steadily decreases, so that the maximum possible machine speed drops.
- - Mit Hilfe der Mehrmotoren-Antriebstechnik lässt sich eine automatisierte Zahnspielausstellung bei beliebigen Betriebszuständen verwirklichen.- With the help of multi-motor drive technology, automated Realize tooth play exhibition in any operating conditions.
- - Auf Grund der Weiterentwicklungen der Mehrmotoren-Antriebstechnik ergibt sich eine höhere Wirtschaftlichkeit gegenüber der momentan eingesetzten Längswellentechnik.- Based on the further developments of multi-motor drive technology a higher profitability compared to the currently used Longitudinal shaft technology.
Diesen Drehzahlregelkreisen werden identische Drehzahl-Grundsollwerte zugeführt. Mit Ausnahme eines Leitantriebes erhält jeder Folgeantrieb einen weiteren Sollwert, den Drehzahl-Zusatzsollwert, der durch einen dem Folgeantrieb zugeordneten Differenzwinkelregler gebildet wird. These speed control loops are given identical basic speed setpoints fed. With the exception of a master drive, each slave drive receives one Another setpoint, the additional speed setpoint, which is generated by the slave drive assigned differential angle controller is formed.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention permits numerous embodiments. One of them should be based on the figures shown in the drawing are explained in more detail.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 erfindungsgemäße Vorrichtung Fig. 1 device according to the invention
Fig. 2 Impulsverlauf pro Zahnradumdrehung Fig. 2 pulse waveform per gear revolution
Fig. 1 zeigt eine Druckmaschine 1, welche aus einem Anleger 2, mehreren als Druckwerke ausgebildeten Teileinheiten 3 bis 6 sowie einem Ausleger 7 besteht. Der Antrieb der Druckmaschine 1 vom Anleger 2 über die Druckwerke 3 bis 6 zum Ausleger 7 erfolgt über einen geschlossenen Räderzug 8, welcher durch ineinander greifende Zahnräder 8a bis 8h gebildet wird. Über diesen mechanischen Räderzug 8 sind in den einzelnen Druckwerken 3 bis 6 nicht weiter beschriebene Gummituchzylinder, die mit Gegendruckzylindern zusammenwirken und den Gegendruckzylindern nachgeordnete Transfertrommeln gekoppelt. Fig. 1 shows a printing machine 1, which is composed of a feeder 2, a plurality of designed as a printing component units 3 to 6 and a boom 7. The drive of the printing machine 1 is carried from the feeder 2 through the printing units 3 to 6 to the boom 7 through a closed gear train 8, which is constituted by h intermeshing gears 8a to eighth About this mechanical gear train 8 in the individual printing units 3 to 6 not further described blanket cylinders, which cooperate with impression cylinders and the transfer cylinders arranged downstream of the impression cylinders.
Der Weg des Bedruckstoffes bei der in der Fig. 1 dargestellten Konfiguration erfolgt in Richtung des Pfeiles von rechts nach links.The path of the printing material in the configuration shown in FIG. 1 takes place in the direction of the arrow from right to left.
An zwei Stellen des Räderwerkes 8 greifen zwei lageregelbare Einzelantriebe 9 und 10 ein. Jeder lageregelbare Einzelantrieb 9 und 10 ist als Elektromotor ausgebildet, wobei der Einzelantrieb 9 die Teileinheiten 3 und 4 und der Einzelantrieb 10 die Teileinheiten 5 und 6 sowie den Ausleger 7 antreibt.Two position-controllable individual drives 9 and 10 engage at two points of the gear train 8 . Each position-controllable individual drive 9 and 10 is designed as an electric motor, the individual drive 9 driving the subunits 3 and 4 and the individual drive 10 driving the subunits 5 and 6 and the boom 7 .
Ein Impulsgeber 11 ist gegenüberliegend der Welle 17 des Zahnrades 8d und ein weiterer Impulsgeber 12 ist gegenüber der Welle 16 des Zahnrades 8c angeordnet. Jede Welle 16 bzw. 17 weist einen Vorsprung 18 bzw. 19 auf.A pulse generator 11 is opposite the shaft 17 of the gear 8 d and a further pulse generator 12 is arranged opposite the shaft 16 of the gear 8 c. Each shaft 16 and 17 has a projection 18 and 19, respectively.
Beide Impulsgeber 11, 12 sind so ausgebildet, dass sie in je einer genau definierten Winkelstellung der beiden Zahnräder 8c, 8d beim Vorbeilaufen des Vorsprungs 18 bzw. 19 je einen elektrischen Impuls pro Zahnradumdrehung ausgeben. In Fig. 2 zeigt die obere Darstellung den Impulsverlauf am Impulsgeber 11 und die untere Darstellung den Impulsverlauf am Impulsgeber 12, wie er von einer mit den Impulsgebern 11 und 12 verbundenen Steuereinheit 13 detektiert wird.Both pulse generators 11 , 12 are designed such that they each output an electrical pulse per gear wheel revolution in a precisely defined angular position of the two gear wheels 8 c, 8 d as the projection 18 or 19 passes by. In FIG. 2, the upper illustration shows the pulse shape on the pulse generator 11 and the lower illustration shows the pulse shape on the pulse generator 12 , as it is detected by a control unit 13 connected to the pulse generators 11 and 12 .
Darüber hinaus ist die Steuereinheit 13 direkt mit den Einzelantrieben 9 und 10 verbunden und wirkt über jeweils ein Stellglied 14 bzw. 15 auf die Einzelantriebe 9 und 10 ein.Moreover, the control unit 13 is connected directly to the individual drives 9 and 10, and acts via a respective actuator 14 or 15 to the individual drives 9 and 10.
Im Betrieb der Druckmaschine greift die Steuereinheit 13 auf die Einzelantriebe 9 und 10 zu und erzwingt einen drehwinkelsynchronen Lauf der Antriebselemente 9 und 10 an den Eintriebsstellen. Dabei ermittelt die Steuereinheit 13 die tatsächliche Lage jedes Einzelantriebes 9, 10 und vergleicht diese mit in der Steuereinheit abgespeicherten Sollwerten. Ausgehend von diesem Vergleich wird jeder Einzelantrieb 9, 10 von der Steuereinheit 13 individuell über das Stellglied 14, 15 angesteuert. Der Einzelantrieb 9 wird dabei um den Winkel ϕ1 und der Einzelantrieb 10 um den Winkel ϕ2 verdreht.During operation of the printing press, the control unit 13 accesses the individual drives 9 and 10 and forces the drive elements 9 and 10 to run at the input points, which is synchronous with the angle of rotation. The control unit 13 determines the actual position of each individual drive 9 , 10 and compares it with setpoints stored in the control unit. Based on this comparison, each individual drive 9 , 10 is individually controlled by the control unit 13 via the actuator 14 , 15 . The individual drive 9 is rotated by the angle ϕ1 and the individual drive 10 by the angle ϕ2.
Durch eine erfindungsgemäß ermittelte Sollwertvorgabe sollen die Einzelantriebe 9 und 10 derart angesteuert werden, dass zusätzlich eine vorgegebene konstante Verdrehung Δϕ des Räderzuges zwischen den Eintriebsstellen der Einzelantriebe 9, 10 gewährleistet wird. Indikator für das Vorhandensein einer solchen Verdrehung Δϕ ist, dass sich die Zahnflanken zweier benachbart angeordneter, ineinander greifender Zahnräder am Zahneingriff a unter Betriebsbedingungen gerade berühren und eventuell noch eine geringe Last übertragen.The individual drives 9 and 10 are to be controlled by means of a setpoint value determined according to the invention in such a way that a predetermined constant rotation Δϕ of the wheel train between the input points of the individual drives 9 , 10 is additionally ensured. Indicator for the presence of such a rotation Δϕ is that the tooth flanks of two adjacent, intermeshing gear wheels on the tooth engagement a just touch under operating conditions and possibly still transmit a small load.
Der sich aus den Impulsverläufen ergebende zeitliche Abstand Δt der an den Impulsgebern 11, 12 gemessenen Impulse und seine zeitlichen Änderungen wird durch die Steuereinheit 13 gemessen und bei konstanter Maschinendrehzahl in eine proportionale Drehwinkeldifferenz umgerechnet.The time interval Δt of the pulses measured at the pulse generators 11 , 12 and the changes over time resulting from the pulse profiles are measured by the control unit 13 and converted into a proportional angle of rotation difference at a constant engine speed.
Zur richtigen Bestimmung der Drehwinkeldifferenz Δϕ zwischen den Eintriebs stellen der Einzelantriebe 9, 10 werden bei abgeschalteter Regelung der Einzelantriebe 9, 10 die von den Impulsgebern 11, 12 gelieferten Impulse ausgewertet.To correctly determine the angle of rotation difference Δϕ between the input points of the individual drives 9 , 10 , the pulses supplied by the pulse generators 11 , 12 are evaluated when the control of the individual drives 9 , 10 is switched off.
Dazu wird die Druckmaschine 1 zunächst zur Erzeugung bestimmter Lastverhältnisse in einen vorgegebenen Betriebszustand gebracht, in dem die Farben in den Druckwerken bereitgestellt sowie die Druckwerke eingeschaltet werden. Außerdem wird eine Maschinendrehzahl eingestellt. Anschließend wird am Einzelantrieb 9 durch die Steuereinheit 13 eine Nacheilung gegenüber dem Einzelantrieb 10 erzeugt und solange gesteigert, bis die Zeitdifferenz Δt1 zwischen den von den Impulsgebern 11 und 12 erzeugten Impulsen konstant bleibt. Die konstante Zeitdifferenz Δt1 wird in der Steuereinheit 13 gespeichert.For this purpose, the printing press 1 is first brought into a predetermined operating state in order to generate certain load conditions, in which the colors are provided in the printing units and the printing units are switched on. A machine speed is also set. The control unit 13 then generates a lag on the individual drive 9 with respect to the individual drive 10 and increases it until the time difference Δt1 between the pulses generated by the pulse generators 11 and 12 remains constant. The constant time difference Δt1 is stored in the control unit 13 .
Danach steuert die Steuereinheit 13 den Einzelantrieb 9 in die entgegengesetzte Richtung, so das sich eine Voreilung am Eintrieb des Einzelantriebs 9 gegenüber dem Eintrieb des Einzelantriebes 10 einstellt. Auch diese Nacheilung wird solange gesteigert, bis die zeitliche Differenz zwischen den von den Impulsgebern 11, 12 abgegebenen Impulsen konstant ist. Die so ermittelte konstante Zeitdifferenz Δt2 wird im Speicher der Steuereinheit 13 abgelegt. Außerdem wird die Lage des Elektromotors nach Einstellung der Voreilung bestimmt und zur Ermittlung der Drehwinkeldifferenz Δϕ2 analog zur Voreilung genutzt.Thereafter, the control unit 13 controls the individual drive 9 in the opposite direction, so that an advance at the input of the individual drive 9 compared to the input of the individual drive 10 occurs. This lag is also increased until the time difference between the pulses emitted by the pulse generators 11 , 12 is constant. The constant time difference Δt2 determined in this way is stored in the memory of the control unit 13 . In addition, the position of the electric motor is determined after setting the lead and used to determine the angle of rotation difference Δϕ2 analogous to the lead.
Die Steuereinheit 13 subtrahiert sodann die Zeitdifferenz Δt2 und berechnet daraus eine Winkeldifferenz Δϕ2, zu der die Winkeldifferenz Δϕ2 addiert wird.The control unit 13 then subtracts the time difference .DELTA.t2 and uses this to calculate an angle difference .DELTA..sub.2, to which the angle difference .DELTA..sub.2 is added.
Die so bestimmte Winkeldifferenz Δϕ wird als Sollwert unter Produktionsbedingungen der Regelung des Einzelantriebs 9 durch die Steuereinheit 13 zugrunde gelegt. Damit wird immer eine leichtberührende Anlage der Zahnflanken in eine vorgegebene Bewegungsrichtung des Räderzuges 8 gewährleistet.The angle difference Δϕ determined in this way is used as the setpoint under production conditions for the control of the individual drive 9 by the control unit 13 . This ensures that the tooth flanks always come into contact with one another in a predetermined direction of movement of the gear train 8 .
Zusätzlich zu der empirisch ermittelten Voreilung wird eine weitere Voreilung Δϕ3 für den Eintrieb des Einzelantriebes 9 durch die Steuereinheit 13 erzeugt. Diese Voreilung Δϕ3 bestimmt sich aus der gewünschten Betriebslast der Druckmaschine im Zahneingriff und der Räderzugsteifigkeit. Vorteilhafterweise ist die Voreilung Δϕ3 einem in der Steuereinheit 13 abgespeicherten Kennfeld zu entnehmen. Diese Voreilung Δϕ3 wird zu der Voreilung Δϕ addiert und bei der Regelung des Einzelantriebes 9 als Sollwert mit berücksichtigt.In addition to the empirically determined advance, a further advance Δϕ3 for the input of the individual drive 9 is generated by the control unit 13 . This advance Δϕ3 is determined from the desired operating load of the printing machine in meshing engagement and the wheel tensile rigidity. Advantageously, the advance Δϕ3 can be found in a map stored in the control unit 13 . This lead Δϕ3 is added to the lead Δϕ and is taken into account in the regulation of the individual drive 9 as a setpoint.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist für verschiedene Ausgestaltungen der Druckmaschine anwendbar. So ist Anzahl und Ausbildung der Teileinheiten 3 bis 6 variabel und kann von Druckmaschine zu Druckmaschine unterschiedlich sein.The method according to the invention can be used for various configurations of the printing press. The number and design of subunits 3 to 6 is variable and can vary from printing press to printing press.
Zur Ermittlung einer Sollwertvorgabe, also der Verdrehung Δϕ zwischen den Eintriebsstellen der Einzelantriebe 9, 10 kann auch vorgesehen sein, das Antriebsmoment des ersten und des zweiten Einzelantriebes 9, 10 zu variieren bzw. dass zur Bestimmung der Sollwerte für die Lageregelung eine bei einem bestimmten Verhältnis der von den Einzelantrieben einzuspeisenden Drehmomente sich im Räderzug ergebende Verdrehung Δϕ ermittelt wird. Bei Versuchsläufen der Maschine wird dazu die Momentaufnahme der Einzelantriebe durch spezielle Sensoren gemessen oder über die Stromwerte der Antriebsmotoren indirekt ermittelt.To determine a setpoint specification, i.e. the rotation Δreh between the input points of the individual drives 9 , 10, it can also be provided to vary the drive torque of the first and the second individual drives 9 , 10 or to determine the setpoints for the position control at a certain ratio the torque Δϕ resulting from the individual drives is determined in the gear train. During test runs of the machine, the snapshot of the individual drives is measured by special sensors or indirectly determined via the current values of the drive motors.
Dazu wird vorzugsweise das über den ersten Antrieb 9 in den Räderzug 8a-8h eingespeiste Antriebsmoment erhöht, so dass zur Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Drehzahl das über den zweiten Antrieb 10 einzuspeisende Moment kleiner wird. Die über den ersten und den zweiten Motor 9, 10 eingespeisten Momente werden miteinander verglichen und zur Bestimmung eines Sollwertes für die Lageregelung der beiden Einzelantriebe, also für die Verdrehung Δϕ des Räderzuges 8a-8h herangezogen. So ist ein Winkelwert Δϕ bestimmbar, der einem bestimmten Momentenverhältnis entspricht. Weiterbildend kann auch vorgesehen sein, die Bestimmung von Verdrehwinkeln Δϕ bei verschiedenen Drehzahlen und/oder verschiedenen Lastsituationen durchzuführen.For this purpose, the drive torque fed into the gear train 8 a- 8 h via the first drive 9 is preferably increased, so that the torque to be fed in via the second drive 10 becomes smaller in order to maintain a predetermined speed. The moments fed in via the first and the second motor 9 , 10 are compared with one another and used to determine a desired value for the position control of the two individual drives, that is to say for the rotation Δϕ of the gear train 8 a- 8 h. An angle value Δϕ can thus be determined, which corresponds to a specific torque ratio. In a further development, provision can also be made for the determination of torsion angles Δϕ at different speeds and / or different load situations.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung zur Bestimmung einer Sollwertvorgabe (Bestimmung des Verdrehwinkels Δϕ) ist vorgesehen, zunächst über den ersten Antriebsmotor 9 die Maschine anzutreiben, so dass garantiert eine Flankenanlage im gesamten Räderzug vorliegt. Daraufhin wird bei stromfrei geschalteten Motor 9 der zweite Antriebsmotor 10 angesteuert und die vom Räderzug ausgeführten Bewegungen werden über die Lagegeber (Impuls- bzw. Winkelgeber) 11, 12 erfasst. So ist insbesondere der vom zweiten Motor 10 auszuführende Winkelbetrag ermittelbar, bis die durch die Umkehr der Flankenanlage im Räderzug 8a-8h bewirkte Lose herausgefahren wird. Der so bestimmte Winkelbetrag kann dann als Verdrehwinkel Δϕ der Sollwerte zur Lageregelung der Einzelantriebe 9, 10 verwendet werden. In another embodiment of the invention for determining a target value specification (determination of the angle of rotation Δϕ) it is provided to first drive the machine via the first drive motor 9 , so that a flank system is guaranteed to be present in the entire wheel train. Then, when the motor 9 is switched off, the second drive motor 10 is actuated and the movements carried out by the gear train are detected via the position sensors (pulse or angle sensors) 11 , 12 . In particular, the angular amount to be executed by the second motor 10 can be determined until the slack caused by the reversal of the flank system in the gear train 8 a - 8 h is moved out. The angular amount determined in this way can then be used as the angle of rotation Δϕ of the nominal values for position control of the individual drives 9 , 10 .
11
Druckmaschine
Printing press
22
Anleger
Investors
33
Druckwerk
Printing unit
44
Druckwerk
Printing unit
55
Druckwerk
Printing unit
66
Druckwerk
Printing unit
77
Ausleger
boom
88th
Räderzug
Gear train
88th
a-a-
88th
h Zahnräder
h gears
99
Einzelantrieb
Single drive
1010
Einzelantrieb
Single drive
1111
Impulsgeber
Impulse generator
1212th
Impulsgeber
Impulse generator
1313
Steuereinheit
control unit
1414
Stellglied
Actuator
1515
Stellglied
Actuator
1616
Welle
wave
1717
Welle
wave
1818th
Vorsprung
head Start
1919
Vorsprung
head Start
Claims (20)
Bewegungsgrößen,
Kraftgrößen (Drehmomente),
elektrischen Größen,
sowie deren Kombination generiert werden.7. The method according to claim 1, characterized in that the differential angle setpoints as a function of:
Movement quantities,
Force quantities (torques),
electrical quantities,
and their combination are generated.
- - die Maschine in einen relevanten Betriebszustand bringen (z. B. Farbe in den Farbwerken, Druck an, Maschinendrehzahl ungleich Null)
- - am Eintrieb eine Voreilung erzwingen und so lange steigern, bis Δt sich nicht ändert, der erreichte Endwert Δt1 wird gespeichert
- - am Eintrieb eine Nacheilung erzwingen und so lange steigern, bis Δt sich nicht mehr ändert, die Endwerte Δt2 und Δϕ2 werden gespeichert
- - aus Δt1-Δt2 eine Winkelverdrehung Δϕ2* errechnen
- - am Eintrieb eine Voreilung gemäß Δϕ2 + Δϕ2* (Differenzwinkel-Sollwert) erzwingen bzw. diesen Wert als potenziellen Basis-Differenzwinkel-Sollwert zum Rückgriff auf den betreffenden Betriebszustand abspeichern.
- - bring the machine into a relevant operating state (e.g. color in the inking units, pressure on, machine speed not equal to zero)
- - Force an advance on the input and increase until Δt does not change, the final value Δt 1 reached is saved
- - Force lag on the input and increase until Δt no longer changes, the final values Δt 2 and Δϕ 2 are saved
- - Calculate an angular rotation Δϕ 2 * from Δt 1 -Δt 2
- - Force a lead on the input according to Δϕ 2 + Δϕ 2 * (differential angle setpoint) or save this value as a potential base differential angle setpoint for recourse to the relevant operating state.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANROLAND AG, 63075 OFFENBACH, DE |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20121002 |