DE102008042186A1

DE102008042186A1 - Handbetätigter Drehgeber in einer Druckmaschinen oder in einer Druckweiterverarbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE102008042186A1
Application number: DE102008042186A
Authority: DE
Inventors: Helge Tobis; Stefan Singer
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2008-09-18
Filing date: 2008-09-18
Publication date: 2010-03-25

Abstract

Die Erfindung betrifft einen handbetätigten Drehgeber in einer Druckmaschine oder in einer Druckweiterverarbeitungsmaschine mit einem drehbar gelagerten und manuell bewegbaren Geberelement, einem dieses abtastenden Signalgeber, wobei der Signalgeber Signale erzeugt, die zur Steuerung der Stellbewegungen eines motorischen Stellantriebes genutzt werden. Aufgabe der Erfindung ist es, einen handbetätigten Drehgeber für eine Druckmaschine oder eine Druckweiterverarbeitungsmaschine derart auszubilden, dass das Bedienpersonal unmittelbar am Drehgeber in Abhängigkeit von den durch die Drehbewegung des Drehgebers ausgelösten Vorgängen eine Rückmeldung wie bei einem Drehgeber, welcher die Zustellung unmittelbar bewirkt, erhält. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass am Geberelement (1) ein Gleichstrommotor (4) angeordnet ist, mit dem am Geberelement (1) ein variables Bremsmoment erzeugbar ist und das Bremsmoment abhängig ist von den durch die Betätigung des Geberelementes (1) ausgelösten Stellbewegungen.

Description

Die Erfindung betrifft einen handbetätigten Drehgeber in einer Druckmaschine oder in einer Druckweiterverarbeitungsmaschine gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.
Handbetätigte Drehgeber in der Form von Kurbeln oder Handrädern kommen vielfältig in Rotationsdruckmaschinen und in Weiterverarbeitungsmaschinen für Druckprodukte zum Einsatz. Sie dienen z. B. zum Einstellen der Winkelstellung der Zylinder, zur Einstellung des Abstandes der Rotationsachsen der Zylinder oder zur Anpassung von Bogenführungselementen an unterschiedliche Bogenformate.
Bogenführungselemente dieser Art sind insbesondere Anschläge im Bogenanlegern und Bogenauslegern, bei denen die den Stapel begrenzenden Anschläge mit einer Stelleinrichtung in die formatbedingte richtige Lage gebracht werden können. Dabei müssen die Bogenführungselemente zwei wesentliche Forderungen erfüllen: Sie müssen ausreichend Kraft auf das Druckprodukt ausüben, damit es in der gewünschten Lage fixiert wird, gleichzeitig darf der Druck aber nicht zu groß sein, um eine Beschädigung der Druckprodukte zu vermeiden.
Druckmaschinen sind zur Erzielung eines hohen Bedienkomforts regelmäßig mit einer elektrischen Tipptasteneinrichtung ausgestattet. Die Tipptasten ermöglichen eine gewünschte Teilwinkelverdrehungen im Vorlauf und im Rücklauf durch einen elektrischen Antrieb. Tipptasten haben aber gegenüber einer Kurbel oder einem Handrad den Nachteil, dass das Bedienpersonal über die „tippende Hand” nicht unmittelbar den Bewegungslauf der Maschine erfassen kann. Außerdem ist mit einer recht großen und auch schwankenden Reaktionszeit des Bedienpersonals beim Wechsel vom Vor- zum Rücklauf bzw. umgekehrt sowie beim Wechsel zwischen Start und Stopp zu rechnen, wodurch es dem Bediener kaum gelingt, ohne mehrmaliges Korrekturtippen einen gewünschten Punkt genau einzustellen. Der Vorteil der Tipptasteneinrichtung besteht andererseits darin, dass jeder Kraftaufwand des Bedienpersonals entfällt.
Zur Vermeidung des genannten Nachteils schlägt die DE 27 24 135 C3 vor, die Tipptasteneinrichtung durch ein Handrad zu ersetzen, dessen Drehbewegung über Zwischenglieder mit einem Planetengetriebe auf elektrische Schalter für den motorischen Antrieb der Maschine in einem Kriechgang im Vorwärts- oder Rückwärtslauf derart übertragen wird, dass die über Motorkräfte angetriebene Maschine in einer fest eingestellten Kriechdrehzahl im gleichen Winkelverhältnis der Drehrichtung des Handrades folgt. Problema tisch ist die dadurch bedingte Ein-Aus-Schaltung des Antriebs, sowie, dass es durch die schwankende Reaktionszeit des Bedienpersonals beim Wechsel der Drehrichtung und zwischen Start und Stopp nur schwer gelingt, die Maschine punktgenau anzuhalten und einzustellen.
Demgegenüber schlägt die DE 42 08 474 C2 eine Handrad-Stellvorrichtung für Offset-Druckmaschinen vor, bei der durch eine Handraddrehung eine Maschinendrehung mit motorischen Antriebskräften analog zur Drehwinkelverstellung des Handrades mit einer von der Verstellgeschwindigkeit des Handrades abhängigen Geschwindigkeit erfolgt. Ein Schneckengetriebe lässt eine Maschinenbewegung durch den motorischen Antrieb nur in dem Maße zu, wie das mit dem Antrieb gekuppelte Schneckenrad über das Handrad durch die Getriebeschnecke verdreht wird und dies auch nur mit der Handverdrehung vorgegebene Winkelgeschwindigkeit. Dadurch sind Einstellbewegungen möglich, die stufenlos auf sehr langsame Feineinstellung reduziert werden können.
Solche so genannten elektronischen Handräder können wie herkömmliche, mechanisch wirkende Handräder bedient werden. Der Handraddrehung entsprechend liefert ein Signalgeber Signale an die Steuerungseinrichtung, die diese Signale als – der Handdrehbewegung proportionale – Vorschubbefehle an die Vorschubmotoren weiterleitet. Vorteilhaft ist, dass ein leichtgängiges Handrad geschaffen wird, welches das Bedienpersonal von jeglichem Kraftaufwand bei Stellvorgängen befreit. Nachteilig ist aber, dass das Bedienpersonal bei Stellvorgängen – z. B. von Anschlägen in Bogenanlegern und Bogenauslegern – den Bewegungsablauf nicht unmittelbar empfindet. Dadurch erhält das Bedienpersonal keine Rückmeldung über die durch die Handradbetätigung ausgelösten Vorgänge, z. B. über die durch die Zustellung erfolgte Kontaktierung des Anschlages mit einem Bogenstapel und den bei weiterer Zustellung erfolgten Druckaufbau.
Ausgehend von den genannten Nachteilen ist es Aufgabe der Erfindung, einen handbetätigten Drehgeber für eine Druckmaschine oder eine Druckweiterverarbeitungsmaschine derart auszubilden, dass das Bedienpersonal unmittelbar am Drehgeber in Abhängigkeit von den durch die Drehbewegung des Drehgebers ausgelösten Vorgängen eine Rückmeldung wie bei einem Drehgeber, welcher die Zustellung unmittelbar bewirkt, erhält.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des 1. Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch den am Drehgeber angeordneten Gleichstrommotor ein in Abhängigkeit von der Drehgeberbetätigung ausgelösten Vorgängen ein veränderbares Bremsmoment erzeugt werden kann. Das Bedienpersonal erhält dadurch wie bei der Betätigung eines Drehgebers, mittels dessen unmittelbar ein Zustellelement zugestellt wird, eine Rückmeldung, ab welcher Position das Zustellelement wie z. B. ein Anschlag einen Bogenstapel unmittelbar berührt und wie hoch der Druckaufbau ist. Die Zustellung kann dadurch ebenso feinfühlig ausgeführt werden wie bei einem den Anschlag unmittelbar bewegenden Drehgeber.
Das Bedienpersonal kann während der Zustellung den Bogenlauf in der Druckmaschine beobachten und muss nicht auf Anzeigen im Display des Leitstandes achten.
Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Drehgebers in einer Bogenauslage einer Druckmaschine.
In der Figur ist ein erfindungsgemäßer Drehgeber zur Feineinstellung eines Anschlages 10 an einem Bogenstapel 12 einer Auslage einer Rotationsdruckmaschine dargestellt. Das Geberelement 1 des Drehgebers ist als Handrad ausgebildet. Das Handrad 1 ist auf einem Endabschnitt einer Welle 2 fest angeordnet. Der andere Endabschnitt der Welle 2 steht mit einem Gleichstrommotor 4 in Wirkverbindung. Hierfür ist am anderen Endabschnitt der Welle 2 der Gleichstrommotor 4 angeordnet. Dabei bildet die Welle 2 des Handrades 1 gleichzeitig die Welle 2 des Rotors des Gleichstrommotors 4. Der Rotor ist drehfest und axial unverschiebbar mit der Welle 2 verbunden, die drehbar im Stator des Gleichstrommotors 4 gelagert ist. Im Ausführungsbeispiel ist zwischen Handrad 1 und Gleichstrommotor 4 ein Getriebe 3 angeordnet. Vorteilhaft ist das Getriebe ein Planetengetriebe, mit dem eine hohe Untersetzung erreichbar ist. Dadurch kann ein kleiner und damit preiswerter Gleichstrommotor 4 eingesetzt werden.
Am Handrad 1 ist ein als optischer Sensor ausgebildeter Signalgeber 6 angeordnet. Der Signalgeber 6 steht ausgangsseitig mit einer Steuereinheit 7 in Wirkverbindung. Die Steuereinheit 7 wirkt ihrerseits auf einen elektromotorischen Stellantrieb 8 ein, der über eine Stellachse 9 den Anschlag 10 proportional zur Drehung des Handrades 1 verstellt. Am Stellantrieb 8 ist ein Erfassungselement 11 für den Strom des Stellantriebes 8 angeordnet. Man kann aber auch andere Kenngrößen, die sich bei Lasteinfluss ändern, erfassen so z. B. das Motordrehmoment des Stellantriebes 8 oder die am Anschlag 10 wirkenden Kräfte.
Das Erfassungselement 11 steht mit einer weiteren Steuereinheit 5 in Wirkverbindung. Die Steuereinheit 5 wirkt auf den Gleichstrommotor 4 zur Bildung eines Bremsmomentes ein.
Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung:
Die formatbedingte Einstellung der Bogenführungselemente, insbesondere der Anschläge 10 erfolgt effektiverweise in zwei Schritten. Im ersten Schritt wählt das Bedienpersonal am Bedienpult das neue Bogenformat aus. Die dafür erforderlichen Positionen der Anschläge 10 sind in der Steuereinheit abgespeichert und werden durch Steuersignale an die Stellantriebe 8 mit relativ großer Verstellgeschwindigkeit für relativ große Verstellwege vollautomatisch verstellt.
Die Feineinstellung der Anschläge 10 erfolgt nun im zweiten Schritt programmgelöst manuell über den erfindungsgemäßen Drehgeber mit einer zweiten, geringeren Verstellgeschwindigkeit.
Die Betätigung des als Handrad 1 ausgebildeten Geberelements wird von dem dieses abtastenden Signalgebers 6 erfasst. Die Signale werden der Steuereinheit 7 zugeführt, die diese Signale als der Handdrehung proportionale Vorschubbefehle an den Stellantrieb 8 des jeweiligen zu verstellenden Anschlages 10 zur Feinpositionierung weiterleitet. Bei Berührung des Anschlages 10 mit dem Bogenstapel 12 und bei Druckaufbau infolge weiterer Zustellung des Anschlages 10 verändert sich der Strom des elektromotorischen Stellentriebes 8. Der mit dem Erfassungselement 11 erfasste Strom repräsentiert die am Anschlag 10 wirkenden Kräfte und wird als Steuergröße zur Erzeugung des Bremsmomentes des Gleichstrommotors 4 genutzt. Hierfür wird das Stromsignal der Steuereinheit 5 zugeführt, die das Stromsignal in ein pulsweitenmoduliertes(PWM)-Signal wandelt. Die erzeugten Pulsfolgen werden nun zur Einstellung des Bremsmomentes des Gleichstrommotors 4 genutzt. Die Pulsweitenmodulation hat den Vorteil, dass das Bremsmoment des Gleichstrommotors 4 beliebig zwischen einem Maximalwert und Null geändert werden kann.
Das Bremsmoment wird in dem Maße erhöht, wie die auf den Anschlag 10 einwirkende Kraft infolge der durch Drehung des Handrades 1 bewirkten Zustellung ansteigt. Damit wird dem Bedienpersonal das Gefühl wiedergegeben, mit welcher Kraft der Anschlag 10 gegen den Bogenstapel 12 drückt.

1: Geberelement, Handrad
2: Welle
3: Getriebe
4: Gleichstrommotor
5: Steuereinheit
6: Signalgeber
7: Steuereinheit
8: Stellantrieb
9: Stellachse
10: Anschlag
11: Erfassungselement
12: Bogenstapel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 2724135 C3 [0005]
- DE 4208474 C2 [0006]

Claims

Handbetätigter Drehgeber in einer Druckmaschine oder in einer Druckweiterverarbeitungsmaschine mit einem drehbar gelagerten und manuell bewegbaren Geberelement (1), einem dieses abtastenden Signalgeber (6), wobei der Signalgeber (6) Signale erzeugt, die zur Steuerung der Stellbewegungen eines motorischen Stellantriebes (8) genutzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass am Geberelement (1) ein Gleichstrommotor (4) angeordnet ist, mit dem am Geberelement (1) ein variables Bremsmoment erzeugbar ist und das Bremsmoment abhängig ist von den durch die Betätigung des Geberelementes (1) ausgelösten Stellbewegungen.
Handbetätigter Drehgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erfassungselement (11) für die durch die Stellbewegung des motorischen Stellantriebes (8) ausgelösten Kräfte und/oder Momente vorgesehen ist, mit dessen Signalen das Bremsmoment gesteuert wird.
Handbetätigter Drehgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment des Gleichstrommotors (4) mittels Pulsweitenmodulation der vom Erfassungselement (11) erfassten Signale frei zwischen Null und einem maximalen Bremsmoment steuerbar ist.
Handbetätigter Drehgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstrommotor (4) ein Getriebe (3) zur Übersetzung der vom Gleichstrommotor (4) auf das Geberelement (1) übertragenen Bremsmoment aufweist.
Handbetätigter Drehgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (3) ein Untersetzungsgetriebe ist.
Handbetätigter Drehgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe ein Planetengetriebe ist.
Handbetätigter Drehgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Signalgeber (6) erzeugten Signale genutzt werden, einem Stellantrieb (8) zum Fein-Verstellen von Anschlägen (10) mit geringer Verstellgeschwindigkeit zuzuführen.
Handbetätigter Drehgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (8) als elektromotorischer Stellantrieb ausgebildet ist.
Handbetätigter Drehgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungselement (11) als Stromerfassungselement ausgebildet ist.
Handbetätigter Drehgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (8) ein Schrittmotor ist.