-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Kompensation
von regelungsbedingten Drehwinkel-Asynchronitäten zweier
unabhängig voneinander angetriebenen Zylinder in Rotationsdruckmaschinen,
die während der Zustellbewegung eines der Zylinder auftreten,
gemäß Oberbegriff des ersten Anspruchs.
-
In
zunehmendem Maße werden Druckmaschinen, beispielsweise
Offsetdruckmaschinen, eingesetzt, bei denen zur Verkürzung
von Rüstzeiten einzelne Zylinder aus dem durchgehenden
Antriebsräderzug ausgegliedert werden und parallel zum Hauptantrieb
einzeln angetrieben werden. Beispielsweise können Plattenzylinder
in Offsetdruckwerken einen separaten Antriebsmotor (Einzelantrieb)
besitzen, damit z. B. alle Plattenzylinder gleichzeitig in die Plattenwechselposition
gedreht werden können, um den Plattenwechsel an allen Druckwerken
gleichzeitig durchführen zu können (z. B.
DE 196 23 224 C1 ). Bei
Druckmaschinen mit Einzelantrieben von Zylindern müssen
die Winkellagen der einzeln und zentral angetriebenen Zylinder (z.
B. Platten- und Gummizylinder) hochgenau erfasst werden, um eine
schlupffreie Synchronisierung mit benachbarten, aufeinander abrollenden
Zylinder zu ermöglichen. Unter Synchronisierung wird hier
die fortlaufende Sicherstellung der richtigen Winkellagezuordnung
der benachbarten Zylinder verstanden.
-
Zur
Synchronisierung der Einzelantriebe mit dem zentralen Antriebsräderzug
sind Drehwinkelgeber im Antriebsräderzug angeordnet, die
Drehwinkel-Sollwerte für die Regelung der Einzelantriebe vorgeben.
Durch die synchrone Rotation der jeweils benachbarten Zylinder soll
sichergestellt werden, dass die Zylinderoberflächen stets
schlupffrei aufeinander abrollen und keine Relativbewegungen an
den Kontaktstellen der Zylinderoberflächen zustande kommen,
wodurch entweder die Druckbildübertragung beeinträchtigt
wird oder Zugspannungen im Bedruckstoff erzeugt werden. Die Synchronisierung
der Einzelantriebe, die den Plattenzylindern zugeordnet sind, mit
den vom Antriebsräderzug angetriebenen Gummizylindern erfolgt über
Sollwertvorgaben, die von den Drehwinkelgebern an den Gummizylinderwellen
abgeleitet werden.
-
Besondere
Maßnahmen zur Synchronisierung sind dann erforderlich,
wenn einer der miteinander synchronisierten Zylinder relativ zum
anderen die Lage seiner Drehachse ändert, wie dies beispielsweise
bei Gummi- und Plattenzylinderpaarungen der Fall ist (schwenkbarer
Gummizylinder).
-
Zu
Beginn eines Druckprozesses muss ein am Druck beteiligter Gummizylinder,
der das Druckbild vom Plattenzylinder auf den Bedruckstoff übertragen
soll, an den Druckzylinder angestellt werden (Druck-an-Position),
bei Druckunterbrechungen muss er von diesem abgeschwenkt werden (Druck-ab-Position).
Hierzu ist der Gummizylinder in einer Schwenkvorrichtung gelagert.
Die Schwenkvorrichtung ist beispielsweise durch beiderseitige Exzenterlager
oder Schwingen gebildet. Zur Gewährleistung eines optimalen
und konstanten Anpressdruckes zwischen Gummi- und Plattenzylinder
sind an beiden Seiten der Zylinder gehärtete Schmitzringe angeordnet,
deren Außendurchmesser den Zylindermanteldurchmessern angepasst
sind. Der Gummizylinder wird an den Plattenzylinder soweit angestellt, bis
die zugeordneten Schmitzringe aufeinander abrollen.
-
Aufgrund
der geringen Schwenkwege verbleibt der Gummizylinder selbst in der
Druck-ab-Position im Zahneingriff mit dem Zahnräderzug,
so dass der schwenkende Zylinder stets auch eine Drehung infolge
des Abrollens der Zahnflanken am Zahneingriffspunkt vollzieht. Diese
Drehung wird überlagert von der translatorischen Bewegungskomponente
der Stellbewegung der Gummizylinderdrehachse.
-
In
der Druck-ab-Position (abgeschwenkte Position des Gummizylinders)
besteht kein Kontakt der Oberflächen und Schmitzringe von
Gummi- und Plattenzylinder. Dieser Bereich ist für die
Synchronität der Drehbewegung beider Zylinder weniger problembehaftet
und ist nicht Gegenstand der Erfindung.
-
Beim
Anschwenken des Gummizylinders an den Plattenzylinder vollzieht
sich die translatorische Schwenkbewegung des Gummizylinders nach
Herstellung des Oberflächenkontaktes näherungsweise tangential
zur Plattenzylinderoberfläche, wobei das Gummituch in Kontakt
mit der auf dem Plattenzylinder aufgespannten Druckplatte kommt.
Auch die den Gummi- und Plattenzylindern beiderseitig zugeordneten
Schmitzringe kommen in Kontakt miteinander und rollen schließlich
kraftschlüssig aufeinander ab, wobei sie neben der gleichmäßigeren
Pressung zwischen beiden Zylindern auch eine mechanische Unterstützung
der Synchronisierung der Drehbewegung der aufeinander abrollenden
Zylinder bewirken.
-
Synchronisierungsprobleme
beim Schwenken im Kontaktbereich entstehen dadurch, dass nur die
Drehung des Gummizylinders beim Abrollen der Zahnflanken während
des Schwenkens durch den an der Gummizylinderwelle angeordneten
Drehwinkelgeber erfasst und über die Maschinensteuerung
die Drehwinkelposition des Plattenzylinders entsprechend synchron
nachgeführt werden kann. Dagegen ist die Erfassung der
translatorischen Bewegung der Zylinderdrehachse mit einem Drehwinkelgeber
ohne zusätzliche Maßnahmen nicht möglich,
so dass die tangentiale Verschiebung der Gummizylinderoberfläche
relativ zur Plattenzylinderoberfläche nicht von der Maschinensteuerung
erkannt wird und demzufolge auch nicht mit einem äquivalenten
zusätzlichen Mitdrehen des Einzelantriebes am benachbarten Plattenzylinder
nachvollzogen wird.
-
Der
Plattenzylinder wird dabei einerseits durch den reibschlüssigen
Oberflächenkontakt zwischen Gummi und Druckplatte bzw.
zwischen den Schmitzringen zu einer Drehung veranlasst. Dieser wird
aber andererseits durch die Positionsregelung des Plattenzylinderantriebs,
die die Verschiebung der Gummizylinderdrehachse nicht erfasst hat,
entgegengewirkt.
-
Beim
Schwenken des Gummizylinders im Kontaktbereich geht deshalb die
Drehwinkel-Soll-Lage des benachbarten, einzeln angetriebenen Plattenzylinders
gegenüber dem Gummizylinder verloren und es kommt zu einem
Schlupf zwischen Gummituch und Druckplatte und damit zu einem unerwünschten
Drehmomentensprung am Einzelantrieb sowie zu einem Verwischen des
Druckbildes. Schwingungen in der Druckmaschine und Druckstörungen
sind die Folge.
-
Aus
der
DE 197 20 952
C2 ist eine Drehwinkelkorrektureinrichtung für
einen schwenkbaren Zylinder mit Einzelantrieb bekannt, die mit Hilfe
zusätzlicher Messmittel entweder die Translationsbewegung
der Zylinderachse bestimmt oder den Schwenkwinkel erfasst und einer
mehrstufigen Regeleinrichtung zuführt, die daraus den erforderlichen Korrekturwinkel
für den Einzelantrieb ermittelt zur Unterdrückung
von Relativbewegungen zwischen den benachbarten Zylinderoberflächen.
Nachteilig ist der wirtschaftliche Aufwand für zusätzliche
Lagegeber und Regelungseinrichtungen.
-
Üblicherweise
wird diese Aufgabe gelöst, indem der Rotor des Gebers (Hohlwellengeber)
fest auf die Zylinderachse montiert wird und sich der Stator des
Gebers (Gebergehäuse) über eine Drehmomentstütze
am Gestell der Druckmaschine abstützt. Dafür sind
verschiedene Varianten bekannt.
-
Um
beim Schwenken des Gummizylinders in Druck-an-Position eine Relativbewegung
der Zylinderoberflächen zu vermeiden, ist in einer konventionellen
Weise der Geberabstützpunkt des Gebergehäuses
am Gummizylinder in den Wälzpunkt der Schmitzringe gelegt
worden, wobei sich der konventionelle Abstützpunkt aus
einer statischen Betrachtung der Schwenkbewegung ergibt (
EP 1 593 510 A2 ).
Möglich ist auch eine Kopplung der Drehwinkelgebergehäuse
am Platten- und Gummizylinder, wobei jeder Drehwinkelgeber den halben
Betrag der Translationsbewegung erfasst und in einen entsprechenden
Drehwinkel umformt (
DE
196 35 796 C2 ).
-
Nachteilig
an diesen Lösungen ist es, dass bei der Druck-An-Zustellbewegung
infolge der Beschleunigung des Gummizylinders während der Schwenkbewegung
und der verzögerten Nachführung der Ausgleichsdrehung
des Plattenzylinders ein Schleppfehler entsteht, so dass die beiden
Zylinderoberflächen nicht in der konventionellen (sich
theoretisch ergebenden) Drehwinkelposition, sondern um den Schleppfehler
versetzt aufeinander tref fen. Diese Regelabweichung muss im Zylinder-
und Schmitzringkontakt ausgeregelt werden, was zu einer unerwünschten
und Störmomente erzeugenden Relativbewegung zwischen den
Zylinderoberflächen bzw. Schmitzringen führt.
-
Ein
weiteres Synchronisierungsproblem ergibt sich aus dem wechselnden
Anpressdruck der Zylinderpaarung Gummizylinder/Druckzylinder. Der Gummizylinder
bildet mit einem benachbarten Druckzylinder, auf dem die Bogen durch
das jeweilige Druckwerk transportiert werden, die Druckzone, wobei
sich die Pressung beim Durchlauf der Zylinderkanäle durch
die Druckzone sprunghaft ändert. Durch die unterschiedliche
Verbiegung des Gummizylinders bei voller Pressung (Berührung
Gummituch/Bedruckstoff) und unter reduzierter Pressung (Kanaldurchlauf)
erfasst der Drehwinkelgeber eine scheinbare Verdrehung, da sich
der Drehwinkelgeber, der auf dem sich verbiegenden Gummizylinderschenkel sitzt,
relativ zum gestellfesten Abstützpunkt im Abwälzpunkt
bewegt. Diese scheinbare Verdrehung versucht die Antriebsregelung
für den Plattenzylinder dann auszuregeln, wodurch eine
nachteilige Relativbewegung der Zylinderoberflächen erst
durch die Winkelregelung selbst erzeugt wird.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Lagefehler beim
Anschwenken eines zweiten Zylinders an einen ersten Zylinder, insbesondere
bei der Druck-An-Schaltung eines Gummizylinders an einen Plattenzylinder
in einem Offsetdruckwerk, im Moment der Berührung der Zylinder
zu minimieren.
-
Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe durch ein Verfahren oder eine Anordnung zur Kompensation
von regelungsbedingten Drehwinkel-Asynchronitäten zweier
unabhängig voneinander angetriebenen Zylinder in Rotationsdruckmaschinen
gelöst, die während der Zustellbewegung eines
der Zylinder auftreten, wobei ein erster, in einem Gestell gelagerter Zylinder,
dem ein elektrischer Einzelantrieb zugeordnet ist, mit einem benachbarten
zweiten, schwenkbar gelagerten Zylinder, der mit einem zweiten Antrieb verbunden
ist, während des Druckbetriebes in Abrollkontakt steht,
ein Drehwinkelgeber am zweiten Zylinder angeordnet ist, welcher
Drehwinkel-Sollwerte für eine Antriebsregelung des Einzelantriebes
bereitstellt, das Drehwinkelgebergehäuse einen drehbar um
die Drehachse des zweiten Zylinders gelagerten Stator des Drehwinkelgebers
bildet und über eine Drehmomentstütze an einem
gestellfesten Geberabstützpunkt abgestützt ist,
und der Rotor des Drehwinkelgebers verdrehfest mit der Drehachse
des zweiten Zylinders verbunden ist. Kennzeichnend für
das Verfahren ist es, dass ein regelungsbedingtes Nacheilen um den
Schleppfehler Δαs zwischen
der Soll-Drehwinkelposition (Synchronstellung) und der Ist-Drehwinkelposition
des ersten Zylinders während des Anschwenkens des zweiten
Zylinders an den ersten Zylinder durch Verlagerung des Geberabstützpunktes vom
konventio nellen Geberabstützpunkt, welcher eine Drehwinkelsynchronität
bei angestelltem Zylinder ohne Berücksichtigung von Regelungsfehlern
ermöglicht, kompensiert wird, so dass die Zylinderoberflächen
im Moment der Berührung in Synchronstellung aufeinander
treffen. Eine dazu geeignete Anordnung für den Drehwinkelgeber
zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Geberabstützpunkt in radialer und/oder Umfangsrichtung
vom konventionellen Geberabstützpunkt entfernt angeordnet
ist, wobei Richtung und Betrag der Abweichung vom konventionellen
Geberabstützpunkt durch den auszugleichenden Schleppfehler bestimmt
sind.
-
Die
Erfindung hat den Vorteil, dass Druckstörungen verursachende
Relativbewegungen der miteinander synchronisierten Zylinder während
des Schwenkens im Kontaktbereich sicher vermieden werden können.
-
Im
Folgenden soll die Erfindung am Beispiel eines Drehwinkelgebers
an einem Gummizylinder eines Offsetdruckwerkes erläutert
werden. Die dazugehörigen Zeichnung zeigt in
-
1:
eine schematische Darstellung der Drehwinkelgeberabstützung
mit qualitativen Lagen des erfindungsgemäßen Geberabstützpunktes
-
1 zeigt
in schematischer Darstellung einen Druckwerksausschnitt einer Bogenoffsetrotationsdruckmaschine
in Seitenansicht mit einem einfachgroßen Plattenzylinder 1.P,
einem schwenkbaren einfachgroßen Gummizylinder 2.G,
der dazu mit seinen Wellenzapfen 10 beiderseitig in Exzenterlagern 4 gelagert
ist, und einen doppelt großen Druckzylinder 3.
Die Zylinder sind in Seitengestellen der Druckmaschine gelagert.
Dem Plattenzylinder 1.P ist ein erster Antrieb zugeordnet,
der beispielsweise ein bekannter Einzelantrieb M sein kann, der
dem Plattenzylinder 1.P zugeordnet ist und der von einem (nicht
dargestellten) bekannten Antriebsregler bzgl. Drehwinkellage, Rotationsgeschwindigkeit
und Beschleunigung mit dem Gummizylinder 2.G synchronisiert
wird. Der Gummizylinder 2.G wird im Ausführungsbeispiel über
einen zentralen Antriebsräderzug von einem zweiten Antrieb,
dem Druckmaschinenhauptantrieb, angetrieben. Zwischen Plattenzylinder 1.P und
Gummizylinder 2.G besteht keine formschlüssige
mechanische Antriebsverbindung. Dem einzeln angetriebenen Plattenzylinder 1.P sind
zwei Schmitzringe auf beiden Seiten zugeordnet, die in bekannter
Weise mit zwei weiteren Schmitzringen auf der Welle 10 des
Gummizylinders 2.G zusammenwirken. Die Schmitzringe rollen
paarweise kraftschlüssig aufeinander ab. Aus Vereinfachungsgründen
wurde in der 1 nicht zwischen dem Abwälzpunkt
der Schmitzringe und dem Kontaktbereich der Zylinderoberflächen
differenziert.
-
Auf
der Weile des Plattenzylinders 1.P ist ein erster Drehwinkelgeber 5 zur
Erfassung der absoluten Drehwinkellage (Inkrementalgeber bzw. Encoder) zentrisch
angeordnet. Analog zum ersten Drehwinkelgeber 5 ist ein
zweiter Drehwinkelgeber 6 auf der Welle 10 des
benachbarten Gummizylinders 2.G zentrisch gelagert, dessen
Rotor 6.R drehfest mit der Welle 10 verbunden
ist und dessen Stator 6.S (Drehwinkelgebergehäuse)
drehbeweglich auf der Welle 10 gelagert ist. Die Welle 10 kann
durch Drehung der Exzenterlager 4 zwischen einer „Druck-an"-Position und
einer „Druck-ab"-Position verschwenkt werden. Am Stator 6.S ist
eine biegesteife Statorabstützung 7 fest und in
radialer Richtung angeordnet, die eine drehwinkelspielfreie Lagerung
des Stators 6.S sichert. Die Statorabstützung 7 ist
an ihrem vom Stator 6.S abgewandten Ende an einem gestellfesten
Anschlag, dem Geberabstützpunkt 8.1, 8.2,
oder 8.3, drehbeweglich gelagert, um die Schwenkbewegung des
Gummizylinders 2.G in eine Drehbewegung des Stators 6.S zu
transformieren. Die Statorabstützung 7 ist beispielsweise
als eine am Drehwinkelgebergehäuse angeschweißte
stabförmige Verdrehsicherung ausgebildet. Am freien Ende
liegt die Statorabstützung 7 an einer Anschlagkontur
an, die so ausgerichtet ist, dass die verlängerte Längsachse
der Statorabstützung 7 in Richtung des Plattenzylinders 1.P weist. Die
Statorabstützung 7 ist zur spielfreien Lagerung am
Anschlag 8 beispielsweise über eine Zugfeder 9 kraftschlüssig
mit dem Anschlag 8 verbunden. Da die Schwenkbewegungen
des Gummizylinders 2.G auch eine Änderung des
Abstandes zum Anschlag 8 bewirken, ist die Statorabstützung 7 in
ihrer Längsrichtung am Anschlag 8 verschiebbar
gelagert. Die Statorabstützung 7 kann ebenso in
einem Drehlager mit dem Anschlag 8 verbunden sein. Dies
erfordert dann jedoch eine längenvariable Gestaltung der
Statorabstützung 7, die dazu beispielsweise zweiteilig
mit in Längsrichtung überlappenden Teilen ausgebildet
ist, die in Längsrichtung relativ zueinander beweglich sind.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung sieht nun vor, das
Drehwinkelgebergehäuse nicht am konventionellen Geberabstützpunkt 8.0,
sondern an einem davon entfernten Geberabstützpunkt 8.1, 8.2 oder 8.3 abzustützen.
Die vorgeschlagenen neuen Geberabstützpunkte 8.1, 8.2 oder 8.3 sind
vom konventionellen Geberabstützpunktes 8.0 entfernt
angeordnet, wobei die Richtung und der Betrag des Abstandes der
erfindungsgemäßen Geberabstützpunkte 8.1, 8.2, 8.3 vom
konventionellen Geberabstützpunkt 8.0 von der Schwenkgetriebegeometrie
bzw. der Schwenkkurve der Drehachse des Gummizylinders 2.G und
dem auszugleichenden Schleppfehler der Antriebsregelung abhängen.
Die Lagen der Geberabstützpunkte 8.1, 8.2 oder 8.3 relativ
zu den konventionellen Geberabstützpunkten 8.0 und
die Lagen relativ zu den Drehachsen der Gummizylinder 2.G sind
dabei aufgrund eines Freiheitsgrades für die Geberabstützpunkte
variierbar. Die dem Ausgleich der Regelungsfehler dienenden Geberabstützpunkte
befinden sich auf einem geometrischen Ort, der sich aus den geometrischen
Verhältnissen der Schwenkbewegung des Gummizylinders 2.G mit
Hilfe von CAD-Programmen für den Zeitpunkt der Schmitzringberührung
ermitteln lässt. In der 1 sind beispielhaft
und unmaßstäblich drei Geberabstützpunkte 8.1, 8.2 oder 8.3 dargestellt,
die so ermittelt wurden. Die Erzeugung eines vorauseilenden Sollwertes
für den Antriebsregler des Plattenzylinders 1.P ist
gegenüber dem konventionellen Geberabstützpunkt 8.0 also beispielsweise
durch Änderung der Hebellänge der Statorabstützung 7 und/oder Änderung
der Relativlage zur Schwenkkurve der Drehachse des Gummizylinders 2.G realisierbar.
-
In
der 1 ist der konventionelle Geberabstützpunkt 8.0 im
Abwälzpunkt von Platten- und Gummizylinder 1.P, 2.G bzw.
im Abwälzpunkt der zugeordneten Schmitzringe eingezeichnet.
-
Die
weiteren Punkte 8.1, 8.2, 8.3 bezeichnen mögliche
Geberabstützpunkte, bei denen das Drehwinkelgebergehäuse
in der Annäherungsphase der Zylinderoberflächen
um einen zusätzlichen Winkel gedreht wird, welcher den
Schleppfehler Δαs kompensiert
und der aufgrund der Beschleunigung des Gummizylinders 2.G und
der Regelverzögerung während der Druck-an-Bewegung
entsteht.
-
Aus
der Menge der möglichen Geberabstützpunkte 8 wird
vorzugsweise ein geeigneter Punkt 8.3 gewählt,
der den Schleppfehler Δαs während
der Druck-an-Bewegung annähernd kompensiert und gleichzeitig
zur Eliminierung des Einflusses der Biegeschwingungen des Gummizylinders 2.G infolge der
Kanalschläge beim Abrollen auf dem Druckzylinder 3 in
Verbiegerichtung des Gummizylinders 2.G (Verbindungslinie
Gummizylinder 2.G – Druckzylinder 3)
angeordnet ist. Gleichzeitig sollte der Geberabstützpunkt 8 im
Bereich des Zylinderumfangs (8.1) liegen, um durch eine
möglichst große Hebellänge die Auswirkungen
von Störungen im Bereich der Geberabstützung,
vor allem Rundlauffehler von Geber und Geberbefestigung, zu verringern.
Der letztendlich gewählte Geberabstützpunkt wird
vorteilhaft ein Kompromiss sein zwischen beiden Forderungen und ist
in der Zeichnung beispielhaft als Geberabstützpunkt 8.2 dargestellt.
-
Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Einrichtung:
-
In
der „Druck-an"-Position ist der Gummizylinder 2.G in
bekannter Weise sowohl an den Plattenzylinder 1.P als auch
an den Druckzylinder 3 angestellt und überträgt
das Druck(teil)bild vom Plattenzylinder 1.P auf die auf
dem Druckzylinder 3 geführten Bogen. Der zweite
Drehwinkelgeber 6 auf der Welle 10 des Gummizylinders 2.G erfasst
den zeitlichen Verlauf der Drehwinkelwerte des Gummizylinders 2.G und übermittelt
diese an die Antriebsregelung des Einzelantriebes M für
den Plattenzylinder 1.P, um die Rotation des Plattenzylinders 1.P mit
dem vom Antriebsräderzug angetriebenen Gummizylinder 2.G zu
synchronisieren. Beide Zylinder 1, 2 rotieren im
Idealfall mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit und mit einer vorgegebenen
relativen Drehwinkelsynchronlage.
-
Wird
der Gummizylinder 2.G durch Verdrehen der Exzenterlager 4 vom
Druckzylinder 3 und Plattenzylinder 1.P auf einer
entsprechend der vom Exzenterlager 4 vorgegebenen gekrümmten
Bahn abgeschwenkt, um die Druck(teil)bildübertragung auf den
Bogen zu unterbrechen, liegt der Schwenkweg im Millimeterbereich.
Dabei bleibt der Zahneingriff der Antriebsräder von Gummi-
und Druckzylinder fortbestehen. Beim Abschwenken kommt es deshalb neben
der Verschiebung des Gummizylinders 2.G gegenüber
dem Plattenzylinder 1.P zu einer Abrollbewegung des Antriebszahnrades
des Gummizylinders 2.G auf dem Druckzylinderzahnrad um
den Zahneingriffspunkt, die eine zusätzliche Drehung des Gummizylinders 2.G bewirkt.
Diese Zylinderdrehung wird vom zweiten Drehwinkelgeber 6 erfasst
und daraufhin der Plattenzylinder 1.P durch die Antriebsregelung
des Einzelantriebes M synchron ebenfalls um diesen Winkel verdreht,
so dass es deswegen zu keiner Relativbewegung an den Kontaktstellen
mit dem Plattenzylinder 1.P (Gummi-Druckplatte, Schmitzringe)
kommt.
-
Zur
Abrollbewegung infolge Zahneingriffs zum Druckzylinder 3 kommt
die Translation der Drehachse des Gummizylinders 2.G annähernd
tangential zur Oberfläche des Plattenzylinders 1.P hinzu,
die zur Vermeidung von verschleißförderndem Schlupf an
den Kontaktstellen zwischen Platten- und Gummizylinder 1.P, 2.G und
Abweichungen von der vorgegebenen Drehwinkel-Relativlage durch eine
zusätzliche Rotation des Plattenzylinders 1.P mit
einer dem Translationsweg entsprechenden Umfangsdrehung kompensiert
werden muss.
-
Mit
der Abstützung des Stators 6.S des Drehwinkelgebers 6 am
konventionellen Abstützpunkt 8.0 wird erreicht,
dass beim Anschwenken des Gummizylinders 2.G der Stator 6.S in
Drehrichtung des Gummizylinders 2.G um einen Winkel gedreht
wird, der eine dem Schwenkweg entsprechenden Umfangsweg des Plattenzylinders 1.P liefert.
Da vom Stator 6.S der Nullpunkt der Drehwinkelmessung vorgegeben
wird, stellt die Verdrehung des Nullpunktes in Drehrichtung für
die Antriebsregelung eine geringere Drehung des Rotors 6.R des
Drehwinkelgebers 6 dar. Der Gummizylinder 2.G ändert
also infolge der Translationsbewegung scheinbar seine Drehwinkellage.
Die Antriebsregelung korrigiert daraufhin die Drehwinkellage des
Plattenzylinders 1.P mit einer Verzögerung der
Vorwärtsdrehung. Die Korrekturdrehung des Plattenzylinders 1.P ergibt
einen Umfangsweg, der dem Translationsweg eines Oberflächenpunktes
auf dem Gummizylinder 2.G näherungsweise entspricht.
Der Plattenzylinder 1.P vollzieht mit seiner Korrekturdrehung
die translatorische Verlagerung des Gummizylinders 2.G nach,
wobei es zu keinem Verlust der Drehwinkellagezuordnung der beiden
Zylinder kommen darf.
-
Die
Güte der Annäherung von Umfangsweg des Plattenzylinders 1.P und
Translationsweg des Gummizylinders 2.G ist mit zunehmender
Annäherung des Gummizylinders 2.G an seine Druck-an-Position
wesentlich für die Druckqualität, da der Plattenzylinder 1.P bei Wiederherstellung
des Oberflächenkontaktes der Schmitzringe zur Vermeidung
von Umfangsregisterfehlern oder Verwischen des Druckbildes exakt
synchron mit dem Gummizylinder 2.G rotieren sollte.
-
Der
Abstützpunkt 8 des Drehwinkelgebers 6 des
zu schwenkenden Gummizylinders 2.G wird dazu erfindungsgemäß nicht – wie
quasi-statisch betrachtet ideal – in den Abwälzpunkt
der Schmitzringe gelegt, sondern davon abweichend so gewählt,
dass bei der Aufeinander-Zu-Bewegung der Zylinder 1, 2 der
Schleppfehler Δαs der
Antriebsregelung kompensiert wird und die Zylinderoberflächen
in der gewünschten Drehwinkellage zueinander, d. h. zueinander
unverdreht, aufeinander treffen. Nach der ersten Berührung
der Zylinderoberflächen wird der Korrekturbetrag während
des Pressungsaufbaus durch die Anordnung des Geberabstützpunktes
und infolge der Trägheit des Reglers im Vergleich zur Geschwindigkeit
der Druckanstellbewegung wieder ausgeglichen, so dass die Zylinder 1, 2 im
Endpunkt der Schwenkbewegung exakt zueinander stehen.
-
Der
auszugleichende regelungsbedingte Schleppfehler Δαs in der Drehwinkellage des Plattenzylinders 1.P verursacht
ein Nacheilen des Plattenzylinders 1.P im Bereich von 2
bis 80 μm und wird durch eine vorauseilende Verdrehung
des Drehwinkelgebergehäuses um einen Δαs entsprechenden Korrekturwinkel ausgeglichen.
Das Nacheilen des Plattenzylinders 1.P gegenüber
der Synchronstellung (Soll-Drehwinkelposition) infolge der Regelungsverzögerung
wird also mit einem um den Schleppfehler Δαs korrigierten Drehwinkel-Sollwert, der einen
temporären Vorlauf des Plattenzylinders 1.P bewirkt, kompensiert,
so dass die Zylinderoberflächen beim Anschwenken des Gummizylinders 2.G an
den Plattenzylinder 1.P in Synchronstellung aufeinander
treffen.
-
Der
dadurch bei der Druck-ab-Bewegung zusätzlich entstehende
Fehler ist unkritisch, da er vom Antriebsregler nach Ende des Kontakts
von Gummizylinder 2.G und Plattenzylinder 1.P leicht
ausgeregelt werden kann.
-
Die
erfindungsgemäße Kompensation von regelungsbedingten
Asynchronitäten zwischen elektronisch über Drehwinkelgeber
synchronisierten Zylindern oder anderen Rotationskörpern
durch Verlagerung des Geberabstützpunktes des Sollwertgebers
ist auch an anderen schwenkbaren Zylindern, die im angestellten
Zustand in Abrollkontakt zu benachbarten Zylindern stehen, einsetzbar.
-
- 1
- erster
Zylinder
- 1.P
- Plattenzylinder
- 2
- zweiter
Zylinder
- 2.G
- Gummizylinder
- 3
- Druckzylinder
- 4
- Exzenterlager
- 5
- erster
Drehwinkelgeber
- 6
- zweiter
Drehwinkelgeber
- 6.R
- Rotor
- 6.S
- Stator
- 7
- Statorabstützung
- 8
- Anschlag,
Geberabstützpunkt
- 8.0
- konventioneller
Geberabstützpunkt
- 8.1,
8.2, 8.3
- Geberabstützpunkte
zur Berücksichtigung des Schleppfehlers
- 9
- Zugfeder
- 10
- Welle,
Wellenzapfen des Gummizylinders
- M
- Einzelantrieb
des Plattenzylinders
-
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 19623224
C1 [0002]
- - DE 19720952 C2 [0012]
- - EP 1593510 A2 [0014]
- - DE 19635796 C2 [0014]