DE102008041904B4

DE102008041904B4 - Verfahren zur Kontrolle einer Rotationskörpereinstellung

Info

Publication number: DE102008041904B4
Application number: DE200810041904
Authority: DE
Inventors: Bernd 97199 Faist
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2008-09-09
Filing date: 2008-09-09
Publication date: 2011-07-21
Anticipated expiration: 2028-09-10
Also published as: DE102008041904A1

Abstract

Verfahren zur Kontrolle einer Rotationskörpereinstellung einer bahnverarbeitenden Maschine, mit wenigstens einem Sensor (23; 44), wenigstens einer Steuereinheit und wenigstens zwei gegeneinander anstellbaren Rotationskörpern (02; 03; 30; 31; 32), wobei mittels des wenigstens einen Sensors (23; 44) während eines Betriebes ein Schwingungsbild wenigstens eines der Rotationskörper (02; 03; 30; 31; 32) erfasst wird und wobei das mittels des wenigstens einen Sensors (23; 44) ermittelte Schwingungsbild an die wenigstens eine Steuereinheit weitergegeben wird, wobei mittels der wenigstens einen Steuereinheit das ermittelte Schwingungsbild mit wenigstens einem Referenzschwingungsbild verglichen und anhand dieses Vergleichs die Einstellung der Rotationskörper (02; 03; 30; 31; 32) zueinander festgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leitstand für die bahnverarbeitende Maschine vorgesehen ist, wobei die wenigstens eine Steuereinheit mit dem Leitstand in Verbindung steht und anhand des mittels der wenigstens einen Steuereinheit durchgeführten Abgleichs von ermitteltem Schwingungsbild und Referenzschwingungsbild eine Zustands- bzw. Fehlermeldung der Anstellung der Walzen (30; 31; 32) an...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle einer Rotationskörpereinstellung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Durch die WO 2005/072965 A1 ist eine Vorrichtung zum Einstellen einer von einer Walze in einem Walzenstreifen auf einen benachbarten Rotationskörper ausgeübten Anpresskraft sowie zum An- und Abstellen der Walze an den Rotationskörper bekannt.
Durch die WO 2006/061432 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schwingungsreduktion von aufeinander abrollenden Rotationskörpern einer Druckmaschine bekannt. Dabei wird während des Betriebes an wenigstens einer Stelle eines Zylinders der Maschine mittels eines Sensors die Schwingung bzw. die Amplitude der Schwingung des Zylinders gemessen.
Die DE 10 2005 012 914 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erkennung einer Einstellung eines Lagers einer Walze einer Rotationsdruckmaschine, wobei mittels Sensoren ein Schwingungsbild erfasst und mit einem Referenzschwingungsbild verglichen wird, wobei anhand dieses Vergleiches die Einstellung der Walze festgestellt wird.
Die DE 103 23 041 B3 offenbart ein Verfahren zur Einstellung der Schmitzring-Vorspannung an einem Zylinder einer Druckmaschine, wobei Signalverläufe miteinander verglichen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kontrolle der Rotationskörpereinstellung zu schaffen, wobei eine Überprüfung der korrekten Anstellung einfach und unmittelbar ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine Überprüfung der korrekten Anstellung der Walzen, beispielsweise der Farbwerkswalzen an die Druckwerkszylinder einfach und unmittelbar ermöglicht wird.
Auch eine zuverlässige Überprüfung, dass z. B. die Farbwerkswalzen nicht mehr an den Plattenzylinder einer Druckmaschine angestellt, also abgestellt sind, kann durch das Verfahren einfach und sicher überprüft werden. Insbesondere wird durch die Gewährleistung der Abstellung der Farbwerkswalzen beim Waschgang der Druckwerkszylinder, insbesondere der Gummituchzylinder, sicher vermieden, dass Farbe und Waschmittel gemeinsam in den Trockner gelangen können, was zu einer Verpuffungsreaktion führen könnte.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist, dass die Bestimmung z. B. der Farbwerkswalzen relativ zu den Druckwerkszylindern vereinfacht und kostengünstiger gestaltet wird. Ferner kommt das Verfahren ohne Nachkalibrierung aus, wie dies beispielsweise bei wesentlich aufwendigeren Weg- und Positionsmesssystemen der Fall ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf ein Doppeldruckwerk;
2 eine schematische Darstellung eines Nippdurchganges;
3 eine Seitenschnitt durch eine Lagereinheit;
4 ein schematischer Querschnitt durch eine Lagereinheit mit Sensoren/Aktoren;
5 eine schematische Darstellung einer Lageranordnung eines Druckwerkszylinders;
6 ein Walzenschloss in einem Längsschnitt;
7 eine schematische Darstellung von Aktoren auf eine steuerbare Walze gem. 6 ausgeübter radialer Kräfte ohne eine Auslenkung der steuerbaren Walze;
8 eine schematische Darstellung von Aktoren auf eine steuerbare Walze gem. 6 ausgeübter radialer Kräfte mit einer Auslenkung der steuerbaren Walze;
9 eine schematische Darstellung einer Anordnung von Druckwerkszylindern und Walzen;
10 ein Referenzschwingungsbild;
11 ein Schwingungsbild mit nicht angestellter Walze;
12 ein Schwingungsbild mit zu fest angestellter Walze;
13 ein Referenzschwingungsbild mit angetragenem Toleranzbereich.
Eine bahnverarbeitenden Maschine, beispielsweise eine Druckmaschine, z. B. Rotationsdruckmaschine, insbesondere Rollenrotationsdruckmaschine, insbesondere eine Mehrfarbenrollenrotationsdruckmaschine, weist eine Druckeinheit auf, in welcher eine Materialbahn, kurz Bahn ein- oder beidseitig bedruckbar ist. 1 zeigt eine derartige Druckeinheit, die ein Druckwerk 01 mit wenigstens einem an-/abstellbaren Rotationskörper 02; 03, z. B. Zylinder 02; 03 aufweist, hier ein Doppeldruckwerk 01 für den beidseitigen Druck im Gummi-gegen-Gummi-Betrieb. Das Doppeldruckwerk 01 – in Form von Brücken- oder n-Druckwerken oder auch als ebenes Druckwerk mit in einer gemeinsamen Ebene liegenden Rotationsachsen – wird hier durch zwei Druckwerke 01 gebildet, welche je einen als Übertragungszylinder 02 und einen als Formzylinder 03 ausgebildeten Zylinder 02; 03, z. B. Druckwerkszylinder 02; 03, sowie jeweils ein nicht dargestelltes Farbwerk und im Fall des Nassoffsetdruckes zusätzlich ein Feuchtwerk aufweisen. Jeweils zwischen den beiden Übertragungszylindern 02 wird in Anstelllage eine (Doppel-)Druckstelle gebildet. Die Zylinder 02; 03 sind jeweils stirnseitig an bzw. in Seitengestellen 07; 08 drehbar gelagert.
Wie in 2 näher dargestellt, weist wenigstens einer von zwei eine Nippstelle 05 bildenden Zylindern 02; 03 im Bereich seiner Mantelfläche mindestens einen axial verlaufenden Kanal 10 mit einer Breite b_K auf. Die aneinander angestellten Zylinder 02; 03 bilden die Nippstelle 05 einer Breite b_N aus. Die Überrollung im Betrieb verursacht Kanalschläge, welche wiederum Schwingungen der Zylinder 02; 03 anregen.
3, 4 und 5 zeigen Ausführungsbeispiele für die Lagerung eines Zylinders 02; 03 mittels einer Lageranordnungen 06; 42, wobei innerhalb der Lageranordnung 06; 42 als Sensoren 23; 44 und/oder Aktoren 23; 44 wirkende Piezoelemente 23; 44 vorgesehen sind. Die Lageranordnungen 06; 42 können als Lagereinheiten 06; 42 ausgeführt sein, welche als Baueinheit sowohl Rotationslager als auch den Sensor/die Sensoren 23; 44 und/oder Aktoren 23; 44 enthalten.
3 zeigt eine erste vorteilhafte Ausführungsform, bei der als Zylindereinheiten 04 ausgeführte Module z. B. einen Zylinder 02; 03 mit Zapfen 09 und einer bereits auf dem Zapfen 09 vormontierbaren bzw. vormontierten (vorgespannt und/oder voreingestellten) Lagereinheit 06 aufweisen. Lagereinheit 06 und Zylinder 02; 03 erhalten z. B. bereits vor dem Einsetzen in die Druckeinheit ihre fest definierte Lage zueinander und sind insgesamt in die Druckeinheit einbringbar. Die Lagereinheit 06 kann jedoch auch in üblicher Weise ausgebildet sein, jedoch einen Sensor/Aktor 23 zum Erfassen und Entgegenwirken von Schwingungen enthalten.
Vorzugsweise weisen alle vier Druckwerkszylinder 02; 03 (mindestens jedoch drei) je Stirnseite eine eigene Lagereinheit 06 auf, in welcher der An-/Abstellmechanismus bzw. zumindest ein die Relativbewegung zwischen gestellfestem und beweglichem Lagerteil bewerkstellendes Getriebe 11 bereits integriert ist. Es können auch für zwei von drei oder drei der vier Zylinder 02; 03 den An-/Abstellmechanismus aufweisende Lagereinheiten 06 und für den dritten bzw. vierten Zylinder 02; 03 Lagereinheiten ohne An-/Abstellmechanismus vorgesehen sein.
3 und 4 zeigen eine bevorzugt auf linearen Stellwegen basierende Lagereinheit 06 im Längs- und Querschnitt. Die den An-/Abstellmechanismus bzw. zumindest das Getriebe 11 integrierende Lagereinheit 06 weist neben einem Radiallager 12, beispielsweise ein Zylinderrollenlager 12, zur rotatorischen Lagerung des Zylinders 02; 03 auch Lagermittel 13; 14 für eine radiale, insbesondere lineare Bewegung des Zylinders 02; 03 – zum Druck-An- bzw. Druck-Abstellen – auf. Hierzu weist die Lagereinheit 06 (nach Montage der Zylindereinheit 04 gestellfeste) trägerfeste Lagerelemente 13 als auch die gegen diese bewegbaren Lagerelemente 14 auf. Die trägerfesten und bewegbaren Lagerelemente 13; 14 sind als zusammenwirkende Linearelemente 13; 14 und gemeinsam mit entsprechenden Gleitflächen oder dazwischen liegenden Wälzelementen insgesamt als Linearlager 13, 14 ausgebildet. Die Linearelemente 13; 14 nehmen z. B. paarweise einen das Radiallager 12 aufnehmenden Lagerblock 16, z. B. Schlitten 16 zwischen sich auf. Lagerblock 16 und die bewegbaren Lagerelemente 14 können auch einteilig ausgeführt sein. Die trägerfesten Lagerelemente 13 sind an einem Träger 17 angeordnet, welcher insgesamt mit dem jeweiligen Seitengestell 07; 08 verbunden wird bzw. ist. Der Träger 17 kann als Grundplatte bzw. Einfassung (kreisförmig, rechteckig oder anderer Grundform) ausgeführt sein, welche beispielsweise zumindest auf einer Antriebsseite eine nicht dargestellte Ausnehmung für den Durchgriff einer nicht dargestellten Antriebswelle für einen Zapfen 09 eines Zylinders 02; 03 aufweist. Auch das Seitengestell 07; 08 auf der Antriebsseite weist vorzugsweise eine Aussparung 19, insbesondere als Langloch 19, bzw. einen Durchbruch 19 für eine nicht dargestellte, mit dem Zapfen 09 drehfest zu verbindende Antriebswelle auf. Auf der der Antriebsseite gegenüberliegenden Stirnseite muss weder eine nicht gezeigte Ausnehmung noch eine Aussparung 19 vorgesehen sein.
Die Ausbildung der Linearlager 13, 14 in der Weise, dass die zusammen wirkenden Lagerelemente 13; 14 beide an der Baueinheit Lagereinheit 06 – und nicht ein Teil am Seitengestell 07; 08 der Druckeinheit – vorgesehen sind, ermöglicht eine Vormontage und Vorjustierung bzw. Einstellung der Lagerspannung. Die vorteilhafte Anordnung der beiden den Lagerblock 16 umgreifenden Linearlager 13, 14 ermöglicht ein spielfreies Einstellen, da sich die beiden Linearlager 13, 14 in der Weise gegenüberliegen, dass die Lagervorspannung und die Lagerkräfte eine wesentliche Komponente in einer Richtung senkrecht zur Rotationsachse des Zylinders 02; 03 erfahren bzw. aufnehmen. Die beiden Linearlager 13, 14 (jeweils mit Lagerelementen 13 und 14) sind bzgl. ihrer Stellrichtung S parallel ausgebildet wobei sie sich bzgl. einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse des Zylinders 02; 03 betrachtet beabstandet voneinander befinden und vorzugsweise den Lagerblock 16 zwischen sich aufnehmen. Die Linearlager 13, 14 sind somit in derjenigen Richtung einstellbar, auf welche es beim spielfreien Stellen der Zylinder 02; 03 auch ankommt. Die gestellfesten Lagerelemente 13 sind im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und definieren eine Stellrichtung S.
Die Lagereinheit 06, insbesondere Linearlagereinheit 06, weist somit den als beweglichen Teil den linear beweglichen Schlitten 16 (Führungsschlitten) auf, welcher das Radiallager 12 und evtl. ein Axiallager (z. B. zur Seitenregisterverstellung des Zylinders 03) aufnimmt, und einen Freiheitsgrad senkrecht zur Zylinderachse besitzt. Der feststehende Teil (Träger 17 mit Lagerelementen 13) der Lagereinheit 06 wird an der Seitengestellinnenseite des Seitengestells 07; 08 befestigt, z. B. angeschraubt.
In diesem feststehenden Teil der Lagereinheit 06 ist ein – insbesondere spielfreies bzw. vorgespanntes – Getriebe 11 integriert, welches eine von außerhalb der Lagereinheit 06 auf ein Glied des Getriebes 11 eingebrachte Stellbewegung in eine lineare Bewegung des Schlittens 16 umformt. Vorzugsweise, wie in 3 angedeutet, ist ein derart ausgebildetes Getriebe 11 integriert, welches die Drehbewegung eines lediglich schematisch angedeuteten Verstellantriebes 21 (Stellmittel 21) über beispielsweise eine Welle 22 in eine lineare Bewegung des Schlittens 16 senkrecht zur Welle 22 bzw. Achse des Verstellantriebes 21 und/oder senkrecht zur Zylinderachse umwandelt. Dieses Getriebe 11 kann beispielsweise ein durch die Welle 22 angetriebenes rotierendes Zahnrad beinhalten, welches mit einer dem beweglichen Teil zugeordneten Zahnstange zusammenwirkt. Es kann jedoch auch in anderer Weise ausgeführt sein. Der Verstellantrieb 21 ist vorzugsweise als rotatorischer Antrieb (manuell oder bevorzugt als Elektromotor, insbesondere fernbetätigbar) ausgeführt. Vorteilhaft ist dieser auf der Rückseite der Lagereinheit 06, insbesondere auf der der Lagereinheit 06 abgewandten Seite des Seitengestells 07; 08 (Anschraubfläche zum Seitengestell) angeordnet, z. B. angeflanscht. Die Rotationsachse des Verstellantriebes 21 verläuft vorzugsweise im wesentlichen parallel, jedoch versetzt zur Zylinderachse.
Eine weitere vorteilhafte Alternative besteht darin, einen rotatorischen Stellantrieb 21 (idealerweise Schrittmotor 21 zur Synchronisierung zwischen den beiden stirnseitigen Seitengestellen 07; 08, Anpassgetriebe (idealerweise als aufgesetztes Planetengetriebe vor dem Stellantrieb 21), ein Winkelgetriebe (selbsthemmendes Schneckengetriebe wie dargestellt in 3, da Achsen Antriebsmotor und linearer Stellweg orthogonal), und ein Umsetzgetriebe rotatorisch – linear (vorgespannter und damit spielfreier Kugelgewindetrieb wie dargestellt in 3) vorzusehen. Der Bauraum sollte im Querschnitt vorzugsweise kleiner oder höchstens gleich der Querschnittsfläche des Zylinders 02; 03 (Schmitzringdurchmesser) sein.
Die Länge L06 bezeichnet die Länge der Lagereinheit 06 und die Breite B06 Breite der Lagereinheit 06. Das Bezugzeichen D bezeichnet den Durchmesser D des Zylinder- oder des Schmitzrings. Vorteilhafte Abmessungen sind dabei L06 oder B06 < 300 mm, in einer günstigen Ausführung L06, B06 < 200 mm, in einer besonders vorteilhaften Ausführung L06 und B06 jeweils kleiner 150 mm.
In einer Druckeinheit mit wenigstens drei als Druckwerk 01 zusammen wirkenden Zylindern 02; 03 (beispielsweise mit Gegendruckzylinder) sind zumindest zwei der drei Zylinder 02; 03 in derartigen Linearlagern 13, 14 jeweils entlang einer Stellrichtung S bewegbar gelagert, welche mit einer die Rotationsachsen des zu stellenden und des in Anstellrichtung folgenden Zylinders 02; 03 gebildete Verbindungsebene maximal einen Winkel von 15° einschließt. Der bewegbare Zylinder 02; 03 ist dann jeweils in lediglich diesem Zylinder 02; 03 zugeordneten, oben beschriebenen Lagereinheiten 06 gelagert.
In einem als Doppeldruckwerk 01 ausgebildeten Druckwerk 01 sind vorzugsweise zumindest die beiden Formzylinder 03 und mindestens einer der beiden Übertragungszylinder 02 derart linear bewegbar gelagert. Der zweite Übertragungszylinder 02 kann betriebsmäßig gestellfest, insbesondere jedoch in seiner Lage justierbar, gelagert sein. Es können in einer Variante jedoch auch alle vier Zylinder 02; 03 derart linear bewegbar gelagert sein.
In einem dreizylindrigen Druckwerk 01 für den einseitigen Druck sind zumindest zwei, insbesondere zumindest die beiden farbführenden, Zylinder 03; 02, z. B. Form- und Übertragungszylinder 03; 02, in einer Variante jedoch alle drei Zylinder 03; 02 derart linear bewegbar gelagert.
In vorteilhafter Ausführungsform sind piezoelektrische Sensoren 23 vorgesehen, die vorteilhaft gleichzeitig als Aktor 23 nutzbar sind. Zur Schwingungserfassung und aktiven Schwingungsdämpfung im Bereich der Lagerung weist – wie in 4 dargestellt – das Lager 06 mindestens einen Piezoelement 23 auf, mittels welchem die Schwingungserfassung und eine Krafteinleitung im Lageraufstandspunkt ermöglicht wird. Die Sensoren 23 stehen mit einer nicht näher dargestellten Steuereinheit in Verbindung, in der ein Referenzschwingungsbild hinterlegt ist. Durch den Abgleich des mittels der Sensoren 23 erfassten Schwingungsbildes mit dem Referenzschwingungsbild kann die die Anstellung von z. B. Farbwalzen an den Druckwerkszylinder 02; 03, wie nachstehend noch näher erläutert wird, sicher erfasst und beurteilt werden.
In vorteilhafter Ausbildung des Druckwerkes 01 sind, um resultierende Kraftrichtungen in jeder Richtung der Blattebene von 4 zu ermöglichen, zwei Aktoren 23 und wenigstens ein Federelement 24, hier als Tellerfederpaket 24 ausgeführt, erforderlich. Das Federelement 24 ist vorzugsweise den Aktoren 23 im wesentlichen gegenüberliegend angeordnet. Aus Bauraumgründen sind hier zwei Federelemente 24 für die Rückstellung als Widerlager zu den Aktoren 23 vorgesehen. Die Aktoren 23 weisen beispielsweise in Wirkrichtung (radialer Richtung zum Zapfen 09 hin) betrachtet eine Länge von z. B. zumindest 10 mm, vorteilhaft zumindest 15 mm, insbesondere mindestens 20 mm, auf. Damit ein(e) ausreichend große(s) Moment/Kraft aufbringbar ist, weist der Aktor 23 z. B. eine Querschnittsfläche senkrecht zur Wirkrichtung von z. B. mindestens 50 mm², insbesondere mindestens 60 mm² auf. Der Aktor 23, beispielsweise Piezoaktor 23 weist bevorzugt eine Steifigkeit von z. B. mindestens 400.000 N/mm, vorzugsweise mindestens 500.000 N/mm, z. B. ca. 600.000 N/mm auf. Das Federelement 24 weist z. B. eine Steifigkeit von mindestens 2.500 N/mm, insbesondere mindestens 3.000 N/mm auf. Die beiden Aktoren 23 sind z. B. jeweils um einen Winkel β, z. B. größer 20°, insbesondere zwischen 20° und 45°, z. B. ca. 30° gegen die durch die Stellrichtung S definierte Gerade geneigt.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der eine Lageranordnung 42 zur Aufnahme der Zapfen 09 der Zylinder 02; 03 als übliches, an oder im Seitengestell 07; 08 angeordnetes Radiallager 42, z. B. als ein Mehrringlager 42 ausgeführt ist. Zwecks An- und Abstellung kann die Lageranordnung 42 als Exzenterlager 42 ausgeführt sein, wobei durch Verschwenken eines exzentrischen Außenringes die Achse des gelagerten Zylinders 02; 03 in radialer Richtung verlagert wird. Dies erfolgt beispielsweise durch einen nicht dargestellten Antrieb, z. B. Stellantrieb für die An-/Ab-Stellung, wie beispielsweise motorisch oder pneumatisch über entsprechende Getriebe. Die Lageranordnung 42 weist mindestens einen, wie in 5 dargestellt vorzugsweise geteilten Ring 43, z. B. exzentrischen Zwischenring 43, und mindestens einen Ring 46, z. B. Innenring 46, auf, zwischen welchen Wälzkörper 47 (oder Gleitflächen) eine relative Rotation erlauben. Der geteilte Zwischenring 43 weist z. B. einen radial weiter außen liegenden, z. B. exzentrischen, Ring 48 und einen weiter innen liegenden Ring 49 auf. Der exzentrische Ring 48 ist beispielsweise über ein Radiallager 51, z. B. ein Gleit- oder Nadellager 51, verschwenkbar in einem Ring 52, z. B. Außenring 52 gelagert. Im Gefüge der Lagereinheit 42 sind zwischen mindestens zwei benachbarten Ringen 43; 46; 48; 49; 52 (hier den beiden Ringen 48; 49 des geteilten Zwischenrings 43) Sensoren/Aktoren 44 angeordnet, welche in radialer Richtung eine Kraft zwischen den Ringen 43; 46; 48; 49 ausüben und eine damit verbundene (ggf. infinitesimal kleine) Relativbewegung verursachen können. Im Beispiel ist der Zwischenring 43 zweiteilig ausgeführt und beherbergt zwischen den beiden Ringen 48 und 49 mehrere, mindestens jedoch zwei, in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Sensoren/Aktoren 44, insbesondere Piezoelemente 44. Diese Sensoren/Aktoren 44 stehen zur Signalerfassung und – Übermittlung sowie zur gezielten Beaufschlagung mit einer Regel- und/oder Steuereinrichtung in Signalverbindung.
Vorzugsweise sind mindestens zwei Sensoren 44 angeordnet, wovon sich z. B. einer im Winkelbereich ein hier nicht näher dargestellten Nippstelle 05 (zum nächsten Zylinder 02; 03) sowie der andere diesem gegenüber befindet. Zusätzlich oder statt dessen können jedoch jeweils paarweise gegenüberliegende Gruppen von Sensoren/Aktoren 44, vorzugsweise Piezoelemente 44, beispielsweise Piezosensoren 44 in einem bestimmten Winkelbereich um die nicht näher dargestellte Nippstelle 05 (1) herum und gegenüber angeordnet sein.
Es ist möglich, mittels der Piezoelemente 44, die als einander gegenüberliegender Sensoren/Aktoren 44 ausgeführt sein bzw. arbeiten können, jeweils entgegengesetzt zueinander beaufschlagt eine Bewegung des Innenrings 46 bzw. des Zapfens 09 zur Schwingungsreduzierung zu ermöglichen. Die Anordnung mehrerer in Umfangsrichtung zueinander in Umfangsrichtung zueinander versetzter Paare von Sensoren/Aktoren 44 ermöglicht es, die durch die Nippstelle 05 ”durchdrehende” Schwingung auch noch im Bereich abklingender Nachschwingungen durch Kraftimpulse zu beeinflussen, da sich die durch den Kanalschlag angeregte Schwingungsebene mit dem Zylinder 02; 03 (im Gegensatz zum Zwischenring 43) dreht, aber auch die auftretenden Schwingungen zu detektieren und an eine nicht näher dargestellte Steuereinheit oder Maschinensteuerung weiterzugeben.
Zusätzlich zu mehreren in Umfangsrichtung verteilten Sensoren/Aktoren 44 können auch Sensoren/Aktoren 44 in axialer Richtung des Lagers voneinander beabstandet sein. Hiermit ist je nach Ansteuerung ein Biegemoment auf den Lagerinnenring 46 und damit den Zapfen 09 aufbringbar. Die Sensoren 44 erfassen die am Zapfen 09 und damit am Zylinder 02; 03 anliegenden Schwingungen.
In den 6 ist ein Walzenschloss 61 beispielhaft dargestellt, wie z. B. für die Aufnahme eines hier nicht näher dargestellten Rotationskörpers 30; 31; 32, insbesondere einer Walze 30; 31; 32, insbesondere Farbwerkswalze 30; 31; 32 eingesetzt wird. Die 6 zeigt dabei das Walzenschloss 61 in einem zur Achse der Walze 30; 31; 32 parallelen Längsschnitt. Es kann vorgesehen sein, dass mindestens alle mit einem Formzylinder 03 direkt zusammenwirkenden Walzen 30; 31; 32 jeweils mindestens einen Aktor 62 aufweisen, der unabhängig von den anderen Aktoren 62 der mit dem Formzylinder 03 direkt zusammenwirkenden Walzen 30; 31; 32 gesteuert ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass mindestens drei mit dem Formzylinder 03 direkt zusammenwirkende Walzen 30; 31; 32 angeordnet sind und dass jede dieser Walzen 30; 31; 32 mindestens einen unabhängig gesteuerten Aktor 62 aufweist.
Das Gehäuse des Walzenschlosses 61 weist einen z. B. hülsenförmigen Rahmenhalter 63 auf, in dessen Innerem ein Walzenhalter 64 gelagert ist, wobei die Aktoren 62 bei ihrer Betätigung auf den Walzenhalter 64 wirken und den Walzenhalter 64 in einem radial um die Achse ausgebildeten Spalt zwischen dem Rahmenhalter 63 und dem Walzenhalter 64 radial verschieben können. Der Spalt zwischen dem Rahmenhalter 63 und dem Walzenhalter 64 hat z. B. eine Weite von 1 mm bis 10 mm, vorzugsweise von etwa 2 mm.
Die Aktoren 62 sind z. B. in dem Spalt zwischen dem Rahmenhalter 63 und dem Walzenhalter 64 oder jeweils in einer Kammer oder Aussparung des Rahmenhalters 63 angeordnet, wobei der in der Kammer oder Aussparung des Rahmenhalters 63 angeordnete Aktor 62 eine auf den Walzenhalter 64 gerichtete wirksame Fläche 78 aufweist, mit welcher der Aktor 62 in seinem mit einem Druckmittel beaufschlagten Betriebszustand eine Flächenpressung auf den Walzenhalter 64 ausübt.
Die Aktoren 62 sind im Gehäuse des Walzenschlosses 61 gegenüber diesem Gehäuse oder zumindest gegenüber dem Rahmenhalter 63 vorzugsweise drehfest angeordnet. Die Aktoren 62 sind z. B. jeweils als ein mit einem Druckmittel beaufschlagbarer Hohlkörper, z. B. als ein Druckschlauch, ausgebildet, wobei der Hohlkörper mindestens eine Fläche 78 aus einem reversibel verformbaren Elastomerwerkstoff aufweist, wobei diese Fläche 78 z. B. in einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform als eine Membran 78 ausgebildet ist, wobei die Membran 78 bei der Druckmittelbeaufschlagung des Hohlkörpers vorzugsweise auf einer äußeren Mantelfläche des Walzenhalters 64 zur Auflage kommt. Die reversibel verformbare Fläche 78 entspricht daher zumindest weitgehend der zur Ausübung der Flächenpressung wirksamen Fläche 78. Die Aktoren 62 weisen in der hier bevorzugten Ausführung keinen in einem Zylinder geführten Kolben auf und sind kolbenstangenlos. Die Integration der Aktoren 62 in das Gehäuse des Walzenschlosses 61 führt ersichtlich zu einer äußerst kompakten Bauweise des Walzenschlosses 61. Das Druckmittel wird den Aktoren 62 jeweils über eine nicht näher dargestellte Druckmittelleitung zugeführt.
Eines der Enden 35 der in ihrer Anpresskraft steuerbaren Walze 30; 31; 32 ist in der am Walzenhalter 64 ausgebildeten z. B. halbkreisförmigen, vorzugsweise als ein Schnellverschluss ausgebildeten Walzenaufnahme 79 gelagert und mit dem Walzenhalter 64 starr verbunden, wobei die in ihrer Anpresskraft steuerbaren Walzen 30; 31: 32 jeweils um ihre eigene Achse drehbar sind. Alternativ zur starren Verbindung von der Walzenaufnahme 79 mit dem Ende 35 der Walze 30; 31; 32 weist die Walzenaufnahme 79 ein Lager auf, z. B. ein Wälzlager oder Gleitlager, in dem das Ende 35 der Walze 30; 31; 32 drehbar gelagert ist. Der Rahmenhalter 63 ist z. B. an einer Gestellwand 76 des Druckwerks 01 befestigt. Das Walzenschloss 61 ist an seiner der in ihrer Anpresskraft steuerbaren Walze 30; 31; 32 zugewandten Stirnseite vorzugsweise mit einem insbesondere den Spalt zwischen dem Rahmenhalter 63 und dem Walzenhalter 64 abdeckenden Dichtelement 77 gegen Staub, Feuchtigkeit und andere Verschmutzungen abgedichtet, wobei das Dichtelement 77 z. B. an dem Rahmenhalter 63 angeschraubt ist. Durch das Dichtelement 77 sind auch insbesondere die Aktoren 62 vor Verschmutzung und damit vor einer Störung in ihrer Beweglichkeit geschützt. Durch die radiale Verschiebung des Walzenhalters 64 im Rahmenhalter 63 kann eine Walze 30; 31; 32 auch an ihren benachbarten Rotationskörper 02; 03 angestellt oder von diesem abgestellt werden.
Das Walzenschloss 61 weist z. B. eine Fixiereinrichtung auf, die den Walzenhalter 64 und damit die starr mit ihm verbundene Walze 30; 31; 32 in einer ersten Betriebsstellung fixiert und damit gegen jede radiale Verschiebung gegenüber dem Rahmenhalter 63 sperrt oder in einer zweiten Betriebsstellung für eine derartige Verschiebung freigibt. Die Fixiereinrichtung weist z. B. ein vorzugsweise koaxiales, starr z. B. mit dem Walzenhalter 64 verbundenes erstes Lamellenpaket 66 und ein gleichfalls vorzugsweise koaxiales zweites Lamellenpaket 67 auf, wobei das zweite Lamellenpaket 67 mit seinen Lamellen zwischen die Lamellen des ersten Lamellenpaketes 66 greift. Die Fixierung erfolgt beim Ineinandergreifen der Lamellen vorzugsweise reibschlüssig oder formschlüssig. Nach einem Lösen des Reibschlusses oder Formschlusses der Lamellen ist das zweite Lamellenpaket 67 in axialer Richtung des Walzenschlosses 61 bewegbar.
Die axiale Bewegung des zweiten Lamellenpaketes 67 kommt z. B. dadurch zustande, dass ein Druckmittel durch einen in der Gestellwand 76 ausgebildeten Kanal 68 in eine im Walzenschloss 61 angeordnete Druckkammer 69 geführt wird, wobei eine in der Druckkammer 69 angeordnete Druckplatte 71 gegen die Kraft eines Federelementes 72 einen vorzugsweise in dem Walzenhalter 64 angeordneten Stempel 73 axial bewegt. Das zweite Lamellenpaket 67 ist an einem Stempelkopf 74 des Stempels 73 befestigt und wird bei einer axialen Bewegung des Stempels 73 gleichfalls bewegt, wodurch die Lamellen der Lamellenpakete 66; 67 außer Eingriff gelangen. Durch ein Abstellen des vom Druckmittel in der Druckkammer 69 auf die Druckplatte 71 ausgeübten Druckes führt die vom Federelement 72 ausgeübte Kraft die Lamellen der Lamellenpakete 66; 67 wieder miteinander in Eingriff und fixiert damit den gegenüber dem Rahmenhalter 63 von den Aktoren 62 des Walzenschlosses 61 radial verschiebbaren Walzenhalter 64 im Rahmenhalter 63.
In der in 6 gezeigten Ausführungsform weist jedes Walzenschloss 61 jeweils vier zirkular um die Achse der Walze 30; 31; 32 angeordnete Aktoren 62 auf, wobei die Aktoren 62 vorzugsweise in gleichmäßigen Abständen um die Achse der in ihrer Anpresskraft steuerbaren Walze 30; 31; 32 erteilt sind. Die Aktoren 62 sind fernsteuerbar, d. h. durch eine Steuereinheit betätigbar, und vorzugsweise als pneumatische Aktoren 62 ausgebildet. Als Druckmittel kommt z. B. ein vorgespanntes Gas, vorzugsweise Druckluft, zum Einsatz. Eine Alternative zu den bevorzugten pneumatischen Aktoren 62 bilden insbesondere hydraulische, mit einer Flüssigkeit druckbeaufschlagte Aktoren 62 oder auch elektromotorisch wirkende Aktoren 62.
Wie in den 7 und 8 in einer schematischen Darstellung gezeigt ist, übt jeder Aktor 62 bei seiner Druckmittelbeaufschlagung eine in das Innere ihres Walzenschlosses 61 gerichtete radiale Kraft Fn1; Fn2; Fn3; Fn4 auf die mit dem Walzenschloss 61 verbundene, in ihrer Anpresskraft steuerbare Walze 30; 31; 32 aus, wobei sich die Aktoren 62 vorzugsweise am oder im Rahmenhalter 63 des Walzenschlosses 61 radial abstützen und durch die Flächenpressung auf den im Rahmenhalter 63 radial verschiebbar angeordneten Walzenhalter 64 die radiale Kraft Fn1; Fn2; Fn3; Fn4 auf die am Walzenhalter 64 angebrachte, in ihrer Anpresskraft steuerbare Walze 30; 31; 32 ausüben. Der vom Druckmittel im jeweiligen Aktor 62 ausgeübte Druck und die radiale Kraft Fn1; Fn2; Fn3; Fn4 dieses Aktors 62 korrespondieren demnach miteinander. Von Aktoren 62 desselben Walzenschlosses 61 gleichzeitig ausgeübte radiale Kräfte Fn1; Fn2; Fn3; Fn4 bilden einen Öffnungswinkel α miteinander, der von 0° und 180° verschieden ist, vorzugsweise zwischen 45° und 135° liegt und z. B. 90° beträgt. Die von einer in ihrer Anpresskraft steuerbaren Walze 30; 31; 32 in einem Walzenstreifen auf einen benachbarten Rotationskörper 02; 03 ausgeübte Anpresskraft ergibt sich dann als eine Vektorsumme aus den gleichzeitig ausgeübten radialen Kräften Fn1; Fn2; Fn3; Fn4 von Aktoren 62 desselben Walzenschlosses 61 – gegebenenfalls unter Berücksichtigung einer von der steuerbaren Walze 30; 31; 32 aufgrund ihrer eigenen Masse auf den benachbarten Rotationskörper 02; 03 zumindest teilweise ausgeübten Gewichtskraft.
9 zeigt schematisch die Anordnung eines Zylinders 03, z. B. eines Formzylinders 03 bzw. Plattenzylinders 03, eines Zylinders 02, z. B. eines Übertragungszylinders 02 bzw. Gummituchzylinders 02 und die entsprechend zugeordneten Farbwerkswalzen 30; 31; 32. Die Farbwerkswalzen 30; 31; 32 sind auf den Plattenzylinder 03 an- und abstellbar ausgeführt und sind z. B. Farbauftragswalzen 30; 31; 32 eines nicht näher dargestellten Farbwerks. Die An- und Abstellung der Farbwerkswalzen 30; 31; 32 kann beispielsweise durch das in 6 bis 8 gezeigte Walzenschlosskonstruktion 61, insbesondere Walzenschloss 61 erreicht werden.
Der Plattenzylinder 03 weist zur Aufspannung von einem oder mehren Aufzügen, beispielsweise Druckplatten einen Kanal 10, z. B. Plattenspannkanal 10 auf, der im Betrieb durch die den Gummituchzylinder 02, sowie nachfolgend durch die Farbwerkswalzen 30; 31; 32 überrollt wird. Durch die Überrollung entstehen Schwingungen, die durch den Sensor 44, der im Bereich der Lageranordnung 42, insbesondere des Plattenzylinderlagers 42 angeordnet ist, erfasst werden können. Der Sensor 44 steht in Signalverbindung mit der nicht näher dargestellten Maschinensteuerung, wobei der Leitstand der Maschine Teil der Maschinensteuerung sein kann.
Anhand der korrekten Einstellung der Rotationskörper 02; 03; 30; 31; 32 zueinander kann beispielsweise mittels des Sensors 44 ein Referenzschwingungsbild ermittelt werden, dass in der Maschinensteuerung hinterlegt wird. Ein derartiges Referenzschwingungsbild umfasst dabei den zeitlichen Verlauf der durch Überrollung des Plattenspannkanals 10 erzeugten Schwingungsamplituden.
Zur Betrachtung der Drehwinkel bzw. Winkelpositionen w° wird nun nachstehend von der oberen, senkrecht stehenden, gestrichelten Radiuslinie des Plattenzylinder 03 als 0°-Linie bzw. Bezugslinie ausgegangen. Bei Drehung gegen den Uhrzeigersinn tritt der erste Kanalschlag in der Winkellage bzw. Winkel w₀₂° auf. Der zweite Kanalschlag durch Überrollung des Kanals 10 durch die Farbwerkswalze 30 tritt in der Winkellage bzw. Winkel w₃₀° auf. Die weiteren Kanalschläge durch Überrollung der Farbwerkswalzen 31 und 32 tritt jeweils unter Winkellage bzw. Winkel w₃₁° und w₃₂° auf. Dabei ist es möglich, die Winkel w° bzw. die Winkel w₀₂°; w₃₀°; w₃₁°; w₃₂° mittels eines nicht näher dargestellten Drehgebers im Plattenzylinderantrieb zu erfassen und den jeweiligen Kanalschlägen zuzuordnen.
Ein Schwingungsbild ist allgemein ein charakteristischer Verlauf von Schwingungen oder für Schwingungen charakteristische Parameter wie die Amplitude A. Vorteilhafter Weise ist ein Schwingungsbild der Verlauf der durch Kanalschlag induzierten Schwingungsamplituden, die an einem der Rotationskörper 02; 03; 30; 31; 32 anliegen. Als Bezugsgrößen können Zeit oder Umdrehung des Rotationskörpers 02; 03; 30; 31; 32 herangezogen werden. Besonders vorteilhaft ist es, das Schwingungsbild eines Plattenzylinders 03 heranzuziehen, wobei das Schwingungsbild die durch Kanalschlag induzierten Schwingungsamplituden in Bezug auf die Umdrehung bzw. den Drehwinkel d; w° des Plattenzylinder 03 umfasst bzw. abbildet.
Das mittels des Piezosensor 44 erfasste Schwingungsbild, also beispielsweise der zeitliche Verlauf bzw. der Verlauf in Abhängigkeit des Drehwinkels d; w° der durch Kanalschlag hervorgerufenen Schwingungen bzw. besonders vorteilhaft der durch Kanalschlag hervorgerufene Amplitudenverlauf der Schwingungen, kann dann bei korrekter Einstellung bzw. korrekten Anstellungen, z. B. für den Druckbetrieb und z. B. Abstellung der Farbwerkswalzen 30; 31; 32 für den Waschbetrieb, der Rotationskörper 02; 03; 30; 31; 32 zueinander ermittelt werden, so dass für die vorgesehenen Betriebszustände in der nicht näher gezeigten Steuereinheit bzw. der nicht näher gezeigten Maschinensteuerung entsprechende Referenzschwingungsbilder hinterlegt werden. Durch die Verknüpfung der aufgenommenen Amplituden A mit den Winkel w₀₂°; w₃₀°; w₃₁°; w₃₂°, unter denen der entsprechende Kanalschlag auftritt, kann jeder Amplitude A bzw. Anregung der entsprechende Rotationskörper 02; 03; 30; 31; 32 zugeordnet werden.
10 zeigt beispielhaft ein gem. 9 und wie vorstehend beschriebenes Referenzschwingungsbild. Ein Referenzschwingungsbild entspricht dabei dem Schwingungsbild, dass im Druckbetrieb mit korrekter Anstellung aller um den Plattenzylinder 03 angeordneten Rotationskörper 02; 30; 31; 32, also des Gummituchzylinders 02 und der Farbwerkswalzen 30; 31; 32 erfasst wird. 10 zeigt somit nicht nur ein Referenzschwingungsbild sondern auch das Schwingungsbild im Druckbetrieb, wobei die mit dem Plattenzylinder 03 in Rollkontakt stehenden Rotationskörper 02; 30; 31; 32 korrekt angestellt sind.
Der Verlauf der Amplitude A der Schwingungen des Plattenzylinder 03 wird dabei gegen den Drehwinkel d des Plattenzylinders 03 angetragen. Dabei entsprechend die Winkel w₀₂°; w₃₀°; w₃₁°; w₃₂° jeweils den Kanalschlägen des Gummituchzylinders 02 sowie der Farbwerkswalzen 30; 31; 32. Dieses Referenzschwingungsbild wird in der Steuereinheit, die in Signalverbindung mit dem Sensor 44 steht, hinterlegt oder in einem mit dieser Steuereinheit in Verbindung stehenden Speicher. Das in 10 gezeigte Schwingungsbild zeigt dabei das Referenzschwingungsbild im Druckbetrieb mit Rollkontakt mit dem Gummituchzylinder 02 mit angestellten Farbwerkswalzen 30; 31; 32 gemäß der Anordnung nach 9.
Die Winkellage w₀₂° entspricht in dem in 9 bis 12 gezeigten Beispielen einem Drehwinkel d des Plattenzylinder 03 aus der Nulllage bei Drehung gegen den Uhrzeigersinn von 45°, die Winkellage w₃₀° entspricht einem Drehwinkel d von 140°, die Winkellage w₃₁° einem Drehwinkel d von 210° und die Winkellage w₃₂° von einem Drehwinkel d von 260°. Selbstverständlich können auch andere Winkelanordnungen vorgesehen sein.
Bei einer Drehung des Plattenzylinders 03 aus der Nulllage gemäß 9 gegen Uhrzeigersinn erfolgt der erste Kanalschlag in der Winkellage w₀₂° durch das Überrollen des Kanals 10 des Plattenzylinders 03 durch den Gummituchzylinder 02. In der Winkellage w₃₀° erfolgt der nächste Kanalschlag durch das Überrollen der Farbwerkswalze 30. Die Kanalschläge durch die Farbwerkswalze 31 und die Farbwerkswalze 32 erfolgen dementsprechend in den Winkellagen w₃₁° und w₃₂°.
Grundsätzlich ist es möglich, in einer vorteilhaften Ausgestaltung die Erfassung des Schwingungsbildes und zwar sowohl des aktuellen als auch eines Referenzschwingungsbildes mittels eines oder auch mehrerer Bandpassfilter zu unterstützen, um Störsignale ausfiltern zu können. Der oder die Bandpassfilter können dabei die der Signalverbindung zwischen Sensor 44 oder den Sensoren 44 und der Steuereinheit angeordnet sein.
11 zeigt ein Beispiel für ein Betriebsschwingungsbild, bei der in der Winkellage w₃₁° keine Schwingungsamplitude erfasst wird. Dies ist gleichbedeutend damit, dass die Farbwerkswalze 02, die in dieser Winkellage w₀₂° im Normalbetrieb bzw. im Druckbetrieb aufgrund des Kanalschlages den Plattenzylinder 03 in Schwingung versetzt, nicht an den Plattenzylinder 03 angestellt ist. Zu einer Schwingungsanregung unter dem Winkel w₃₁° kann es daher nicht kommen, da die Farbwerkswalze 31 den Plattenspannkanal 10 des Plattenzylinder 03 nicht überrollt, so dass keine entsprechende Schwingung induziert werden kann.
Durch den Sensor 44 können nur die durch das Abrollen der weiterhin an den Plattenzylinder 03 angestellten Rotationskörper 02; 30; 31; 32, also des Gummituchzylinders 02 und der Farbwerkswalzen 30; 31; 32 induzierten Schwingungen erfasst werden. Ein Abgleich mit z. B. dem in 10 gezeigten Referenzschwingungsbild, der beispielsweise durch die Steuereinheit oder auch durch eine gesonderte Auswerteeinheit durchgeführt werden kann, ermöglicht die maschinenseitige Ermittlung des Umstandes, dass die Farbwerkswalze 31 nicht an den Plattenzylinder 03 angestellt ist. Diese Statusmeldung kann während des Betriebes ausgegeben werden, beispielsweise am Leitstand der Maschine. Dort könnte dann in einem Statusmonitor z. B. als Fehlermeldung eingeblendet werden: „Farbwerkswalze 30 nicht angestellt.” Zugleich ist es möglich, dieses Ereignis bzw. diesen Zustand in einem Betriebsprotokoll bzw. Fehlerspeicher der Maschine abzulegen bzw. einzuspeichern. Ferner ist denkbar, durch diese Fehlerdetektion maschinenseitig automatisch eine korrekte Anstellung der Farbwerkswalze 31 an den Plattenzylinder 03 herbeizuführen.
Analog dem in 11 gezeigten Beispiel kann jedoch für den Betriebszustand des Waschgangs der Druckwerkszylinder 02; 03 vorgesehen sein, dass eine Freigabe bzw. ein Start den Waschganges nur erfolgen kann, wenn durch die Steuereinheit bzw. durch die Maschinensteuerung erkannt wird, dass die Farbwerkswalzen 30; 31; 32 nicht an den Plattenzylinder 03 angestellt sind. Dadurch wird vermieden, dass Farbe gemeinsam mit Lösungsmittel in den Trockner eingetragen werden kann, was zu einer Verpuffungsreaktion führen könnte. Die Feststellung, dass die Farbwerkswalzen 30; 31; 32 nicht an den Plattenzylinder 03 angestellt sind, erfolgt dadurch, dass in den den Farbwerkswalzen 30; 31; 32 zugeordneten Winkellagen w₃₀°; w₃₁°; w₃₂° keine Schwingungsamplitude durch den Sensor 44 ermittelt wird. Sollte dies z. B. noch der Fall sein, kann durch die Maschinensteuerung eine Abstellung der entsprechenden Farbwerkswalzen 30; 31; 32 von Plattenzylinder 03 veranlasst werden. Der Waschvorgang der Druckwerkszylinder 02; 03 wird jedoch erst dann gestartet bzw. freigegeben, wenn steuerungsseitig durch Abgleich des aktuell ermittelten Schwingungsbildes mit einem entsprechenden Referenzschwingungsbild die Abstellung der Farbwerkswalzen 30; 31; 32 festgestellt wurde.
12 zeigt ein weiteres Beispiel für Schwingungsbild. Dabei wird in der Winkellage w₃₁° eine Schwingungsamplitude durch den Sensor 44 detektiert, die im Vergleich zum Referenzschwingungsbild, wie z. B. in 10 dargestellt, deutlich vergrößert ist. Eine größere Schwingungsamplitude durch Kanalschlag tritt beispielsweise dann auf, wenn ein Rotationskörper 02 fester gegen einen mit Kanal 10 versehenen Rotationskörper 03 angestellt wird. Grundsätzlich führt eine leichtere Anstellung zu geringeren Schwingungen und damit geringeren Schwingungsamplituden, während eine festere Anstellung zu größeren Schwingungen mit entsprechend größeren Schwingungsamplituden führt. Dies ist auch beim in 12 gezeigten Beispiel der Fall. Die vergrößerte Schwingungsamplitude in der Winkellage w₃₁° ist durch die zu feste Anstellung der Farbwerkswalze 31 an den Plattenzylinder 03 begründet.
Dies kann durch den Abgleich des ermittelten Schwingungsbildes, wie beispielsweise in 12 gezeigt, gegen ein für den Betriebszustand entsprechend hinterlegtes Referenzschwingungsbild, wie z. B. in 10 gezeigt, ermittelt werden. Diese Zustandserkennung kann z. B. durch die Maschinensteuerung genutzt werden, die Farbwerkswalze 31 mit korrekten Anstelldruck, wie er für den Druckbetrieb benötigt wird, gegen den Plattenzylinder 03 anzustellen. Zugleich ist es möglich, die Zustands- bzw. Fehlermeldung an den Leitstand zu übermitteln und dort auszugeben.
13 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung der Schwingungsbildauswertung gemäß den in 9 bis 12 beschriebenen Beispielen. Eine einmal wie in 10 gezeigt Referenzamplitude R wird dabei vorteilhafterweise mit einem Toleranzbereich T umhüllt. Solange sich das tatsächlich durch den Sensor 44 ermittelte Schwingungsbild im vorbestimmten Toleranzbereich T um die Referenzamplitude R bewegt, wird ein Rotationskörper 02; 30; 31; 32 als für den entsprechenden Betriebszustand der Maschine korrekt angestellt bzw. abgestellt erkannt.
Analog dem in 13 gezeigten Fall kann ein korrekt angestellter Rotationskörper 02; 30; 31; 32 dadurch erkannt werden, dass dessen Schwingungsbild unter Abgleich des Referenzschwingungsbildes bei der entsprechenden Winkellage w° auf korrekte Anstellung hin überprüft wird, wobei dessen ermittelte Amplitude A innerhalb des Toleranzbereich T liegen muss. Der Toleranzbereich T kann im Vorhinein bei der Programmierung der Maschinensteuerung durch Vorgabe eines prozentualen Wertes eingestellt werden, um den die ermittelte Amplitude A maximal die Referenzamplitude R unter und/oder überschreiten darf. Als vorteilhaft für die Definition eines Toleranzbereiches T hat sich ein Wert von ±3 bis 5% herausgestellt.
Der Toleranzbereich T kann auch dazu genutzt werden, anhand des Abgleichs der Ist-Werte des Schwingungsbildes mit den Sollwerten, also den für den anliegenden Betriebszustand charakteristischen Referenzschwingungsbildern die Anstellkraft der auf dem Plattenzylinder 03 abrollenden Rotationskörper 02; 30; 31; 32, also des Gummituchzylinder 02 und der Farbwerkswalzen 30; 31; 32, einzuregeln. Solange die Ist-Werte des Schwingungsbildes innerhalb des Toleranzbereiches T liegen, erfolgt keine Nachregelung. Sollte eine Abweichung des Ist-Wertes des Schwingungsbildes ermittelt werden, die außerhalb des Toleranzbereiches liegt, wird die Anstellkraft des entsprechenden Rotationskörpers 02; 30; 31; 32 nachgeregelt.
Die Zuordnung der Ist-Amplitude A zur Referenzamplitude R erfolgt wie bei den in 9 bis 12 beschriebenen Beispielen. Die Zuordnung einer Amplitude A zu einem Rotationskörper 02; 30; 31; 32 erfolgt durch Abgleich der Winkellage w°, die beispielsweise wie vorstehend beschrieben durch den nicht näher dargestellten Drehgeber im Plattenzylinderantrieb aufgenommen und der Steuerung als Information zur Verfügung gestellt werden können. So kann die aufgenommene Amplitude A dem zugehörigen Rotationskörper 02; 30; 31; 32 zugeordnet werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wie bereits auch vorstehend erwähnt, wenn der aktuelle Status der Anstellung z. B. der Farbwerkswalzen 30; 31; 32 an den Plattenzylinder 03 am Leitstand der Druckmaschine ausgebbar und/oder abrufbar ist. Am Leitstand können hierzu Statusmonitore vorgesehen sein, die kontinuierlich oder auf Abruf den aktuellen Zustand der Anstellung z. B. der Rotationskörper 02; 30; 31; 32 an einen oder mehrere Plattenzylinder 03 anzeigen können. Weiterhin kann es z. B. im Sinne der Qualitätssicherung zweckmäßig sein, den zeitlichen Verlauf der Anstellung z. B. der Farbwerkswalzen zu erfassen und in einem Fehlerspeicher oder Betriebsspeicher abzulegen. Insbesondere bei einer Wartung der Druckmaschine kann durch das Auslesen eines solchen Speichers die Wartung erleichtert und ggf. auch beschleunigt werden.
Bezugszeichenliste

01: Druckwerk, Doppeldruckwerk
02: Rotationskörper, Zylinder, Druckwerkszylinder, Übertragungszylinder, Gummituchzylinder
03: Rotationskörper, Zylinder, Druckwerkszylinder, Formzylinder, Plattenzylinder
04: Zylindereinheit
05: Nippstelle
06: Lageranordnung, Lagereinheit, Linearlagereinheit
07: Seitengestell
08: Seitengestell
09: Zapfen
10: Kanal, Plattenspannkanal
11: Getriebe
12: Radiallager, Zylinderrollenlager
13: Lagermittel, Lagerelement, Linearelement
14: Lagermittel, Lagerelement, Linearelement
15
16: Lagerblock, Schlitten
17: Träger
18
19: Aussparung, Langloch, Durchbruch
20
21: Stellmittel, Verstellantrieb, Stellantrieb, Schrittmotor
22: Welle
23: Sensor, Aktor, Piezoelement, Piezoaktor
24: Federelement, Tellerfederpaket
25
26
27
28
29
30: Rotationskörper, Walze, Farbwerkswalze, Farbauftragswalze
31: Rotationskörper, Walze, Farbwerkswalze, Farbauftragswalze
32: Rotationskörper, Walze, Farbwerkswalze, Farbauftragswalze
33
34
35: Ende (30; 31; 32)
36
37
38
39
40
41
42: Lageranordnung, Lagereinheit, Radiallager, Mehrringlager, Exzenterlager, Plattenzylinderlager
43: Ring, Zwischenring
44: Sensor, Aktor, Piezoelement, Piezosensor
45
46: Ring, Innenring
47: Wälzkörper
48: Ring, außen
49: Ring, innen
50
51: Radiallager, Gleitlager, Nadellager
52: Ring, Außenring
53
54
55
56
57
58
59
60
61: Walzenschlosskonstruktion, Walzenschloss
62: Aktor
63: Rahmenhalter
64: Walzenhalter
65
66: Lamellenpaket
67: Lamellenpaket
68: Kanal
69: Druckkammer
70
71: Druckplatte
72: Federelement
73: Stempel
74: Stempelkopf
75
76: Gestellwand
77: Dichtelement
78: Fläche, Membran
79: Walzenaufnahme
A: Amplitude
D: Durchmesser
R: Referenzamplitude
S: Stellrichtung
T: Toleranzbereich
d: Drehwinkel (02; 03)
B06: Breite
L06: Länge
Fn1: Kraft, radiale
Fn2: Kraft, radiale
Fn3: Kraft, radiale
Fn4: Kraft, radiale
bK: Breite
bN: Breite
w°: Drehwinkel, Winkelposition
w02°: Winkel, Winkellage (02)
w30°: Winkel, Winkellage (30)
w31°: Winkel, Winkellage (31)
w32°: Winkel, Winkellage (32)
α: Öffnungswinkel
β: Winkel

Claims

Verfahren zur Kontrolle einer Rotationskörpereinstellung einer bahnverarbeitenden Maschine, mit wenigstens einem Sensor (23; 44), wenigstens einer Steuereinheit und wenigstens zwei gegeneinander anstellbaren Rotationskörpern (02; 03; 30; 31; 32), wobei mittels des wenigstens einen Sensors (23; 44) während eines Betriebes ein Schwingungsbild wenigstens eines der Rotationskörper (02; 03; 30; 31; 32) erfasst wird und wobei das mittels des wenigstens einen Sensors (23; 44) ermittelte Schwingungsbild an die wenigstens eine Steuereinheit weitergegeben wird, wobei mittels der wenigstens einen Steuereinheit das ermittelte Schwingungsbild mit wenigstens einem Referenzschwingungsbild verglichen und anhand dieses Vergleichs die Einstellung der Rotationskörper (02; 03; 30; 31; 32) zueinander festgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leitstand für die bahnverarbeitende Maschine vorgesehen ist, wobei die wenigstens eine Steuereinheit mit dem Leitstand in Verbindung steht und anhand des mittels der wenigstens einen Steuereinheit durchgeführten Abgleichs von ermitteltem Schwingungsbild und Referenzschwingungsbild eine Zustands- bzw. Fehlermeldung der Anstellung der Walzen (30; 31; 32) an die Druckwerkszylinder (02; 03) am Leitstand ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des Vergleiches zwischen ermitteltem Schwingungsbild und Referenzschwingungsbild ermittelt wird, ob und/oder mit welchem Anpressdruck die Rotationskörper (02; 03; 30; 31; 32) gegeneinander angestellt sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotationskörper (02; 03; 30; 31; 32) als richtig eingestellt oder angestellt erkannt wird, wenn das ermittelte Schwingungsbild in einem vorbestimmten Toleranzbereich (T) um das Referenzschwingungsbild liegt.
Verfahren nach der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationskörper (02; 03; 30; 31; 32) als Druckwerkszylinder (02; 03), insbesondere Plattenzylinder (03) und/oder Übertragungszylinder (02), und/oder als Walzen (30; 31; 32), insbesondere Farbwerkswalzen (30; 31; 32), ausgeführt sind.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Drehgebers im Antrieb des Plattenzylinders (03) Winkelpositionen der um den Plattenzylinder (03) herum angeordneten und an den Plattenzylinder (03) anstellbaren Druckwerkszylinder (02) und/oder Walzen (30; 31; 32) aufgenommen werden und das durch einen Kanalschlag bei Überrollung des/der jeweiligen Druckwerkszylinders (02) und/oder der Walze (30; 31; 32) erzeugte Schwingungsbild dem jeweiligen Druckwerkszylinder (02) und/oder der Walze (30; 31; 32) zugeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische Korrektur der Anstellung der Druckwerkszylinder (02; 03) und/oder Walzen (30; 31; 32) erfolgt, wenn das ermittelte Schwingungsbild zu stark vom Referenzschwingungsbild abweicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Freigabe eines Waschgangs der Druckwerkszylinder (02; 03) nur erfolgt, wenn anhand des Abgleichs von ermitteltem Schwingungsbild und Referenzschwingungsbild festgestellt wurde, dass die Farbwerkswalzen (30; 31; 32) nicht an den wenigstens einen Plattenzylinder (03) angestellt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (23; 44) in und/oder an der Zylinderlagerung (06; 42) des Plattenzylinders (03) angebracht ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (23; 44) im Maschinengestell und/oder im Antrieb der Maschine angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (23; 44) als Piezosensor (23; 44) ausgeführt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Steuereinheit und der Leitstand Teil der Maschinensteuerung sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingungsbild einen zeitlichen Verlauf von Schwingungen wenigstens eines der Rotationskörper (02; 03; 30; 31; 32) umfasst bzw. abbildet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingungsbild einen Zusammenhang zwischen Schwingungsamplitude und Drehwinkel (d; w°) wenigstens eines der Rotationskörper (02; 03; 30; 31; 32) umfasst bzw. abbildet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Referenzschwingungsbild den Zusammenhang zwischen Schwingungsamplitude und Drehwinkel (d; w°) wenigstens eines der Rotationskörper (02; 03; 30; 31; 32), insbesondere des Plattenzylinders (03), über eine voll Umdrehung wenigstens eines der Rotationskörper (02; 03; 30; 31; 32), insbesondere des Plattenzylinders (03), umfasst bzw. abbildet.