DE102008006463A1

DE102008006463A1 - Antrieb für eine Bogendruckmaschine

Info

Publication number: DE102008006463A1
Application number: DE102008006463A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Weiss
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2009-07-30
Also published as: DE502009000193D1; EP2085221A1; EP2085221B2; EP2085221B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für eine Bogendruckmaschine, wobei die Bogendruckmaschine in Reihe angeordnete, Bogen führende Druckzylinder enthaltende Druckwerke aufweist, den Druckwerken mindestens eine Bogenbehandlungseinheit zugeordnet ist, die Bogen führenden Druckzylinder antriebstechnisch miteinander verbunden sind, diesem Antriebsverbund mindestens eine Leitachse zugeordnet ist und die Bogenbehandlungseinheit unabhängig von dieser Leitachse betreibbar ist, derart, dass die Bogenbehandlungseinheit mindestens zwei unabhängig voneinander antreibbare Achsen aufweist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für eine Bogendruckmaschine zu entwickeln, durch den eine mehrere Einzelantriebe aufweisende Bogenbehandlungseinheit dem Antrieb der Bogendruckmaschine in einfacher und funktionssicherer Weise nachgeführt werden kann. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Bogenbehandlungseinheit mindestens eine virtuelle Leitachse zugeordnet ist, dieser virtuellen Leitachse mindestens eine Achse der Bogenbehandlungseinheit nachführbar ist und die virtuelle Leitachse der Leitachse (20) des Antriebsverbundes der Druckzylinder nachführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für eine Bogendruckmaschine nach dem Oberbegriff des 1. Anspruchs.
Ein derartiger Antrieb ist aus der DE 102 16 135 A1 bekannt. Als Bogenbehandlungseinheit den Druckwerken vorgeordnet, wird hier ein Bogenanleger beschrieben. Die Einzelantriebe des Bogenanlegers sind hier als Antriebe beispielsweise für die Klappenwelle, für das Antriebswalzenpaar oder für den Bogentrenner ausgeführt. Diese Einzelantriebe werden durch eine Verarbeitungselektronik gesteuert, die die Synchronität zwischen den Einzelantrieben herstellt und mit der Steuerung der Druckmaschine verknüpft ist.
Dieser Antrieb hat den Nachteil, dass das Herstellen der Synchronität zwischen den Hilfsantrieben und zur Druckmaschine zeitaufwendig ist.
In der DE 10 2005 033 574 A1 ist eine Anordnung zur Synchronisierung von Druckmaschinen und Zusatzkomponenten beschrieben, bei der eine Druckmaschine und/oder eine Zusatzkomponente mit weiteren Einheiten verbunden sind. Die Antriebe der verbundenen Einheiten sollen synchronisiert werden. Dabei wird der Gleichlauf der Antriebe durch eine virtuelle Leitachse, auch elektronische Welle genannt, erreicht.
Das Grundprinzip der virtuellen Leitachse basiert darauf, dass jeder Antrieb seine Sollwerte von dieser Leitachse bezieht und darauf regelt.
Eine virtuelle Leitachse ist auch aus der EP 0 812 683 B1 bekannt. In dieser Schrift wird der Antrieb einer Bogendruckmaschine beschrieben, die in Reihe angeordnete Druckwerke aufweist. Diese weist einen durchgehenden Räderzug zum Antrieb der Bogen führenden Zylinder und Trommeln auf. Der Gleichlauf der einzelnen Systeme Gegendruckzylinder/Transfertrommel in den Druckwerken erfolgt durch die virtuelle Leitachse. Durch Vorgabe entsprechender Bewegungsbefehle bzw. Bewegungsgrößen werden die den Druckwerken zugeordneten Einzelantriebe auf Gleichlauf geregelt. Es erfolgt in diesem Fall dann eine Regelung verbleibender Abweichungen der tatsächlichen Ist-Lagen bezüglich der Bewegungsvorgabe entsprechend der virtuellen Leitachse.
In der DE 103 57 429 A1 wird ein Modul für eine Maschine zum Bearbeiten von bogenförmigen Bedruckstoffen mit Schnittstellen zur Steuerungskommunikation be schrieben, das eine auslesbare und beschreibbare Speichereinheit sowie eine Kommunikationseinrichtung aufweist, welche zur Kommunikation mit weiteren Modulen oder/und einer übergeordneten Steuerung der Maschine dient und in Wirkverbindung mit der Speichereinheit steht. Derartige Module sind einzelne Druckwerke. Es können aber auch Anleger, Ausleger, Lackwerke, Trocknermodule oder Nachverarbeitungseinheiten wie Stanzen usw. sein.
Die oben beschriebenen Lösungen haben den Nachteil, dass bei diesen Modulen (falls diese mehrere Einzelantriebe aufweisen) alle der virtuellen Leitachse der Druckmaschine nachgeführt werden müssen. Das ist sehr aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für eine Bogendruckmaschine zu entwickeln, durch den eine mehrere Einzelantriebe aufweisende Bogenbehandlungseinheit dem Antrieb der Bogendruckmaschine in einfacher und funktionssicherer Weise nachgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des 1. Anspruchs gelöst.
Die Figur zeigt den in Bogenlaufrichtung 15 vorderen Teil einer Bogendruckmaschine. Diese besteht aus einer Reihe von Druckwerken 41, 42, denen Bogenbehandlungseinheiten zugeordnet sind. Eine derartige Bogenbehandlungseinheit kann ein den Druckwerken 41, 42 vorgeordneter Bogenanleger 1 oder ein den Druckwerken 41, 42 nachgeordneter, hier nicht dargestellter Ausleger zur Ablage der bedruckten Bogen sein. Als weitere Bogenbehandlungseinheit sind pro Druckwerk 41, 42 in der Figur nicht dargestellte Farbwerke vorgesehen. Weitere Bogenbehandlungseinheiten können auch Nachverarbeitungseinheiten, wie zum Beispiel Stanzen oder auch vorgeordnete Querschneider sein.
In der Figur ist der oben angeführte Bogenanleger 1 dargestellt. Dieser weist einen Bogenstapel 11, einen Saugbändertisch 2 und das als Anlagedruckwerk ausgebildete Druckwerk 41 sowie das als Folgedruckwerk ausgebildete Druckwerk 42 auf. Der Bogenstapel 11 ruht auf einer Stapelplatte 12, die an Zugmitteln 13 angeordnet ist. Der Oberseite des Bogenstapels 11 ist ein Bogentrenner 14 zugeordnet, der jeweils einen obersten Bogen vom Bogenstapel 11 vereinzelt und zum Saugbändertisch 2 transportiert. Durch den Saugbändertisch 2 wird der Bogen zum Druckwerk 41 gefördert. Vom Druckwerk 41 ist eine Schwinganlage 3 gezeigt, der eine Anlegtrommel 5 nachgeordnet ist. Die Anlegetrommel 5 steht mit einem Druckzylinder 8 in Wirkverbindung, dem ein Gummizylinder 6 zugeordnet ist. Mit dem Gummizylinder 6 ist ein Plattenzylinder 7 verbunden, auf dessen Mantelfläche eine hier nicht dargestellte Druckform angeordnet ist. Die Druckform wird durch ein nicht dargestelltes Farbwerk eingefärbt.
Dem Druckzylinder 8 des Druckwerks 41 ist eine Übergabetrommel 9 nachgeordnet, die mit dem in der Figur nicht bezeichneten Druckzylinder des Druckwerks 42 in Wirkverbindung steht. Dem Druckzylinder des Druckwerkes 42 sind ebenfalls je ein (hier ebenfalls nicht bezeichneter) Gummizylinder und ein Plattenzylinder zugeordnet.
Die an Hand der Figur beschriebene Konfiguration setzt sich mit weiteren, hier nicht eingezeichneten Druckwerken fort. Der Reihe dieser Druckwerke ist eine Auslage zur Ablage der bedruckten Bogen nachgeordnet.
Die Bogen führende Anlegtrommel 5, die Bogen führenden Druckzylinder 8 und die Übergabetrommeln 9 sind über einen Antriebsräderzug 10 miteinander verbunden. In diesen Antriebsräderzug 10 sind auch die Gummizylinder 6 und die Plattenzylinder 7 eingebunden. Dem Antriebsräderzug 10 ist eine Leitachse 20 zugeordnet. Diese Leitachse 20 ist hier als eine reale Leitachse ausgeführt und kann, wie in der Figur eingezeichnet, z. B. die Achse der Anlegtrommel 5 sein. Die anderen Achsen, wie zum Beispiel die Achsen des Druckzylinders 8, der Übergabetrommel 9 oder auch die des Gummizylinders 6 folgen der Leitachse 20 in einem festen Verhältnis.
Der Antrieb der Bogendruckmaschine erfolgt über einen Antriebsmotor M, der sein Antriebsdrehmoment an den Antriebsräderzug 10 vermittelt.
Die einzelnen Arbeitsorgane des Bogenanlegers 1 weisen jeweils eine eigene, unabhängige und steuerbare Achse auf, so dass der Bogenanleger 1 unabhängig vom Antrieb der Bogendruckmaschine und damit auch unabhängig vom Antriebsräderzug 10 betreibbar ist. Im Ausführungsbeispiel betrifft das die Arbeitsorgane Saugbändertisch 2, Bogentrenner 14 und Bogenstapel 11. Den Achsen der genannten Arbeitsorgane ist jeweils ein steuerbarer Einzelantrieb zugeordnet, wobei der Bogenstapel 11 eine weitere Achse zum Heben und Senken eines im Zuge des Stapelwechsels erforderlichen Hilfsstapels aufweist.
Diese Einzelantriebe sind vorzugsweise als Elektromotoren ausgeführt.
Dem Bogenanleger 1 ist erfindungsgemäß eine virtuelle Leitachse zugeordnet. Bei der virtuellen Leitachse handelt es sich um eine Rechengröße, auf die die Drehwinkellagen der Achsen der Arbeitsorgane des Bogenanlegers 1 bezogen werden kön nen. Die virtuelle Leitachse ist körperlich nicht vorhanden. Sie ist als Leitachse für andere Achsen parametrierbar ist und dient nur der Synchronisation dieser anderen Achsen.
Die Lage der virtuellen Leitachse ist als Sollgröße festlegbar. Die Werte für die Drehwinkellage der virtuellen Leitachse sind in einem Datenspeicher D abgelegt.
Die Achsen der Arbeitsorgane des Bogenanlegers 1 sind der virtuellen Leitachse des Bogenanlegers 1 im weitesten Sinne nachführbar. Eine Art dieser Nachführung besteht darin, die Achsen des Bogenanlegers 1 zur virtuellen Leitachse zu synchronisieren.
Das erfolgt in vorteilhafter Weise bei Stillstand des Bogenanlegers 1. Dabei wird jede einzelne Achse der Arbeitsorgane des Bogenanlegers 1 zur virtuellen Leitachse synchronisiert. Das geschieht so, dass jede einzelne Achse des betreffenden Arbeitsorgans in die Soll-Lage ihres Drehwinkels zur virtuellen Leitachse bewegt wird. Die Reihenfolge, in welcher die Achsen zur virtuellen Leitachse synchronisiert werden, ist dabei unerheblich.
Des Weiteren ist es auch möglich, die Synchronisation in Bewegung vorzunehmen. Das erfolgt in der Phase des Anfahrens des Bogenanlegers 1 oder auch während des Betriebes.
Das Nachführen der Achsen des Bogenanlegers 1 beschränkt sich nicht nur auf die Möglichkeit des Synchronisierens. Die beim Synchronisieren feste Zuordnung der Drehwinkel zur virtuellen Leitachse kann während des Betriebes der Bogendruckmaschine in vorgebbarer Weise verändert werden. Damit werden die Achsen des Bogenanlegers 1 immer noch der virtuellen Leitachse nachgeführt, folgen aber in Abhängigkeit von der virtuellen Leitachse einem eigenen Bewegungsgesetz. Das kann unter anderen durch einen Sensor initiiert und gesteuert werden. So erfolgt das Nachführen des Bogenstapels 11 bezogen auf die virtuelle Leitachse in Abhängigkeit von einem Sensor, der die Stapelvorderkante erfasst.
Es ist jederzeit möglich, während des Betriebes und insbesondere in der Phase des Anfahrens und des Stillsetzens der Bogendruckmaschine einzelne Achsen des Bogenanlegers 1 aus dem Achsenverbund auszugliedern und unabhängig davon zu betreiben. Das kann erforderlich sein, um zum Beispiel beim „Not-Aus" eine gewünschte Lage des Bogens auf den Saugbändertisch 2 zu erzielen und die anderen Achsen in einer günstigen Ausgangslage für das Wiederanfahren still zu setzen.
Nach Abschluss des Synchronisierens der Achsen des Bogenanlegers zur virtuellen Leitachse wird die virtuelle Leitachse der Leitachse 20 nachgeführt. Damit folgen auch die Achsen der einzelnen Arbeitsorgane des Bogenanlegers 1 dem Antrieb des Antriebsräderzugs 10.
In einer bevorzugten Art der Nachführung erfolgt das so, dass die virtuelle Leitachse der Bogenbehandlungseinheit zur Leitachse 20 des Antriebsverbundes Druckzylinder 8/Übergabetrommel 9 synchronisiert wird. Damit folgen auch die Achsen der einzelnen Arbeitsorgane des Bogenanlegers 1 drehwinkelgerecht dem Antrieb des Antriebsräderzugs 10.
Dabei wird in vorteilhafter Weise die virtuelle Leitachse der Bogenbehandlungseinheit bei Stillstand der Bogendruckmaschine in Synchronität zur Leitachse 20 des Antriebsverbundes Druckzylinder 8/Übergabetrommel 9 gebracht. Es ist auch möglich, die virtuelle Leitachse der Bogenbehandlungseinheit beim Anfahren der Bogendruckmaschine in Synchronität zur Leitachse 20 des Antriebsverbundes Druckzylinder 8/Übergabetrommel 9 zu bringen.
In einer weiteren bevorzugten Art der Nachführung wird die Drehwinkellage der virtuellen Leitachse der Bogenbehandlungseinheit zur Leitachse 20 des Antriebsverbundes Druckzylinder 8/Übergabetrommel 9 während des Betriebes der Bogendruckmaschine in vorgebbarer Weise veränderbar nachgeführt. Damit wird die virtuelle Leitachse des Bogenanlegers 1 immer noch der Leitachse 20 nachgeführt, folgt aber in Abhängigkeit von der virtuellen Leitachse einem eigenen Bewegungsgesetz.
Die Abhängigkeit kann über eine Kurventabelle gebildet werden. Möglich wäre es, auch die virtuelle Leitachse des Bogenanlegers 1 versetzt zu der Leitachse 20 nachzuführen. Dies kann in Abhängigkeit von einem Eingabeparameter geschehen, damit die Lage des geförderten Bogens während des Betriebs verschoben und damit korrigiert werden kann.
Es besteht auch die Möglichkeit, die virtuelle Leitachse der Bogenbehandlungseinheit während des Betriebes der Bogendruckmaschine von der Leitachse 20 des Antriebsverbundes Druckzylinder 8/Übergabetrommel 9 abzukoppeln und unabhängig von dieser zu betreiben.
Das kann im Falle eines „Not-Aus" oder bei gewünschtem „Schnell-Stop" geschehen.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann es erforderlich sein, nur zwei Achsen des Bogenanlegers 1 in Synchronität zu der virtuellen Leitachse des Bogenanlegers zu bringen und diese dann synchron zum Antriebsräderzug 10 der Bogendruckmaschine zu betreiben. Zwei andere Achsen des Bogenanlegers 1 können asynchron zu diesem betrieben werden. Diese beiden Achsen können dann zu einer weiteren virtuellen Leitachse des Bogenanlegers 1 synchronisiert und unabhängig vom Antriebsräderzug 10 betrieben werden.
In einer weiteren Variante der Erfindung ist es möglich, den Antriebsräderzug 10 der Bogendruckmaschine der virtuellen Leitachse des Bogenanlegers 1 nachzuführen. In einem ersten Schritt wird auf die oben beschriebene Weise die Synchronität der Achsen des Bogenanlegers 1 hergestellt und anschließend der Antriebsräderzug 10 drehwinkelgerecht zur virtuellen Leitachse eingestellt. Anschließend kann die Bogendruckmaschine angefahren werden.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird zuerst die virtuelle Leitachse des Bogenanlegers 1 zur Drehwinkellage der Achse des Antriebsräderzugs 10 synchronisiert und dann die Achsen der Arbeitsorgane des Bogenanlegers 1 zur virtuellen Leitachse. Auch hier erfolgt dieser Vorgang in vorteilhafter Weise im Stillstand.

1: Bogenanleger
11: Bogenstapel
12: Stapelplatte
13: Zugmittel
14: Bogentrenner
15: Bogenlaufrichtung
2: Saugbändertisch
3: Schwinganlage
41: Druckwerk
42: Druckwerk
5: Anlegtrommel
6: Gummizylinder
7: Plattenzylinder
8: Druckzylinder
9: Übergabetrommel
10: Antriebsräderzug
20: Leitachse
M: Antriebsmotor
D: Datenspeicher

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10216135 A1 [0002]
- DE 102005033574 A1 [0004]
- EP 0812683 B1 [0006]
- DE 10357429 A1 [0007]

Claims

Antrieb für eine Bogendruckmaschine, wobei – die Bogendruckmaschine in Reihe angeordnete, Bogen führende Druckzylinder (8) enthaltende Druckwerke (41; 42) aufweist, – den Druckwerken (41; 42) mindestens eine Bogenbehandlungseinheit zugeordnet ist, – die Bogen führenden Druckzylinder (8) antriebstechnisch miteinander verbunden sind, – diesem Antriebsverbund mindestens eine Leitachse (20) zugeordnet ist und – die Bogenbehandlungseinheit unabhängig von dieser Leitachse (20) betreibbar ist, derart, dass – die Bogenbehandlungseinheit mindestens zwei unabhängig voneinander antreibbare Achsen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Bogenbehandlungseinheit mindestens eine virtuelle Leitachse zugeordnet ist, – dieser virtuellen Leitachse mindestens eine Achse der Bogenbehandlungseinheit nachführbar ist und – die virtuelle Leitachse der Leitachse (20) des Antriebsverbundes der Druckzylinder nachführbar ist.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Bogenbehandlungseinheit der virtuellen Leitachse der Bogenbehandlungseinheit synchron nachführbar sind.
Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Bogenbehandlungseinheit bei Stillstand der Bogenbehandlungseinheit in Synchronität zur virtuellen Leitachse bringbar sind.
Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Bogenbehandlungseinheit beim Anfahren der Bogendruckmaschine in Synchronität zur virtuellen Leitachse bringbar sind.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkellage jeder Achse der Bogenbehandlungseinheit zur virtuellen Leitachse der Bogenbe handlungseinheit während des Betriebes der Bogendruckmaschine in vorgebbarer Weise veränderbar ist.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Achse der Bogenbehandlungseinheit während des Betriebes der Bogendruckmaschine von der virtuellen Leitachse der Bogenbehandlungseinheit abkoppelbar und dann unabhängig von dieser betreibbar ist.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Leitachse der Bogenbehandlungseinheit der Leitachse (20) des Antriebsverbundes der Druckzylinder (8) synchron nachführbar ist.
Antrieb nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Leitachse der Bogenbehandlungseinheit bei Stillstand der Bogendruckmaschine in Synchronität zur Leitachse (20) des Antriebsverbundes der Druckzylinder (8) bringbar ist.
Antrieb nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Leitachse der Bogenbehandlungseinheit beim Anfahren der Bogendruckmaschine in Synchronität zur Leitachse (20) des Antriebsverbundes der Druckzylinder (8) bringbar ist.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkellage der virtuellen Leitachse der Bogenbehandlungseinheit zur Leitachse (20) des Antriebsverbundes der Druckzylinder (8) während des Betriebes der Bogendruckmaschine in vorgebbarer Weise veränderbar ist.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Leitachse der Bogenbehandlungseinheit während des Betriebes der Bogendruckmaschine von der Leitachse (20) des Antriebsverbundes der Druckzylinder (8) abkoppelbar und dann unabhängig von dieser betreibbar ist.
Antrieb für eine Bogendruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Bogenbehandlungseinheit ein den Druckwerken (41; 42) vorgeordneter Bogenanleger (1) vorgesehen ist.
Antrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Achsen des Bogenanlegers (1) ein Bogentrenner (14) zum Vereinzeln von Bogen von einem Bogenstapel (11) und zum Fördern der Bogen zu einem Saugbändertisch (2) zugeordnet ist.
Antrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Achsen des Bogenanlegers (1) ein Saugbändertisch (2) zum Fördern der Bogen zu den Druckwerken (41; 42) der Bogendruckmaschine zugeordnet ist.
Antrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Achsen des Bogenanlegers (1) ein Vorrichtung zum Heben und Senken des Bogenstapels (11) zugeordnet ist.
Antrieb für eine Bogendruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Bogenbehandlungseinheit ein den Druckwerken (41; 42) nachgeordneter Ausleger vorgesehen ist.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Datenspeicher D vorgesehen ist, in der auftragsbezogene Daten für die Soll-Drehwinkellage der Achsen der Bogenbehandlungseinheit gegenüber der virtuellen Leitachse hinterlegt sind.