DE102016226170A1

DE102016226170A1 - Verfahren zur Reduzierung von über Gestellwände senkrecht wirkenden Schwingungen an einer auf einer Geschoßdecke stehenden bogenverarbeitenden Maschine und Maschine

Info

Publication number: DE102016226170A1
Application number: DE102016226170.3A
Authority: DE
Inventors: Victor Hefftler; Rolf Lautenschläger; Peter Langer
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2018-06-28
Anticipated expiration: 2036-12-24
Also published as: DE102016226170B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung von über Gestellwände senkrecht wirkenden Schwingungen an einer auf einer Geschoßdecke stehenden bogenverarbeitenden Maschine, wobei die Maschine einen ein Zugmittelgetriebe aufweisenden Antrieb aufweist, wobei der Antrieb eine Riemenscheibe (1, 2) aufweist, die ganzzahlig pro Maschinentakt umläuft und eine entsprechende Maschine.Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Schwingungen des Verbundes Maschine/Geschoßdecke zu reduzieren oder bevorzugt derartige Schwingungen zu beseitigen.Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Riemenscheibe (1, 2) und/oder einer Anlegtrommel mindestens eine Unwucht (4) derart zugeordnet wird, dass eine über Gestellwände senkrecht auf die Geschoßdecke wirkende Kraft einer Harmonischen reduziert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung von über Gestellwände senkrecht wirkenden Schwingungen an einer auf einer Geschoßdecke stehenden bogenverarbeitenden Maschine gemäß dem Oberbegriff des 1. Anspruchs und eine entsprechende Maschine.
Werden Druckmaschinen auf Geschoßdecken aufgestellt, können Schwingungen des Verbundes Maschine/Decke erregt werden. Diese Schwingungen resultieren im Anlagebereich hauptsächlich aus den zyklischen Bewegungen der Schwinganlage. Diese Schwingungen können sich einerseits nachteilig auf das Druckergebnis auswirken und andererseits subjektiv störend auf das Bedienpersonal wirken.
Aus der DE 10 2007 025 711 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reduzierung von Schwingungen bekannt, bei denen von Riemengetrieben verursachte Schwingungen durch zusätzliche Auf- und Ablaufstellen für den Riemen reduziert werden. Die baulichen Gegebenheiten werden nicht betrachtet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Schwingungen des Verbundes Maschine/Geschoßdecke zu reduzieren oder bevorzugt derartige Schwingungen zu beseitigen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Insbesondere bei Bogenrotationsdruckmaschinen kann es vorgesehen sein zumindest die Druckzylinder der einzelnen Druckwerke sowie die zwischen den Druckwerken angeordneten Transport- oder Übergabezylinder mit einem Zahnräderzug mechanisch miteinander zu koppeln und diesen Antriebsräderzug mittels eines Hauptantriebes elektrisch anzutreiben. Der Antriebsräderzug einer solchen Bogenrotationsdruckmaschine mit den daran angekoppelten Rotationskörpern bildet ein Schwingungssystem, dessen Dynamik durch Lastmomente, Federkonstanten, Trägheitsmomente usw. bestimmt wird. Die gleichmäßige Rotation der Elemente dieses Antriebsstranges kann durch winkelabhängige, mit jeder Umdrehung periodisch wiederkehrende (synchrone) Rotationsschwingungen und nicht periodische (asynchrone) Rotationsschwingungen gestört werden. Je mehr Druckwerke eine Bogenrotationsdruckmaschine aufweist, desto größer wird deren Schwingungsneigung. Die Rotationskörper der Maschine und insbesondere die Schwinganlage und eine Anlegtrommel sind zwischen Gestellwänden angeordnet bzw. an diesen abgestützt.
Eigenfrequenzen und Eigenformen sind von der Schwingungsanregung unabhängige Eigenschaften der bogenverarbeitenden Maschine, insbesondere Druckmaschine, und hängen von der Anzahl der Druckwerke und der Bauweise der Maschine ab, wobei die Schwingungen mit der niedrigsten Eigenfrequenz im für den Druckbetrieb üblichen Drehzahlbereich dominieren, d. h. die größten Schwingungsamplituden aufweisen.
Bei einer Bewegung der Schwinganlage einer bogenverarbeitenden Maschine, insbesondere einer Druckmaschine, kommen Bewegungsgesetze zur Anwendung, die sich aus einzelnen Harmonischen zusammensetzen bzw. in einzelne Harmonische zerlegt werden können.
Bei diesen Harmonischen dominieren die Anteile der 0., 1., 2. und 3. Ordnung. Genau diese harmonischen Anteile wirken natürlich auch als Gestellkräfte in senkrechter und waagerechter Richtung auf die Stellfläche der Maschine. Während die waagerechten Komponenten durch die Bodenplatte bzw. die Geschoßdecke ohne weitere Konsequenzen aufgenommen werden, können die senkrechten Anteile zu Schwingungen der Geschoßdecke führen. Diese Schwingungen steigen in ihren Amplituden noch stark an, wenn Resonanzen durchfahren werden. Ziel der vorgeschlagenen Lösung ist es, diese Schwingungen zu reduzieren bzw. zu beseitigen.
Damit kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass Schwingungen von Geschoßdecken, die durch die abgegebenen harmonischen Anteile der Gestellkräfte, insbesondere der Schwinganlage, erregt werden bevorzugt ohne weitere Zusatzgetriebe oder aufwendige Versteifung des Untergrundes minimiert oder beseitigt werden können.
Gemäß einer Ausführungsform kann man ohne zusätzlich Massenausgleichgetriebe zu installieren durch Anbringung einer gezielten Unwucht an einer Riemenscheibe eine Ordnung kompensieren. Dazu läuft die Riemenscheibe insbesondere ganzzahlig zum Takt der Maschine um. Um z. B. die 3. Harmonische zu eliminieren folglich 3 Mal pro Takt. Da die Zuordnung der Riemenscheibe in Drehrichtung zur Maschine sich nicht verändert, können beispielsweise eine oder mehrere berechnete Zusatzmassen gezielt angebracht werden. Die notwendige Lage ist insbesondere fest mit dem Drehwinkel der Maschine verbunden. Alternativ oder zusätzlich kann auch die 1. Harmonische z. B. durch eine Unwucht an der Anlegtrommel kompensiert werden.
Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung stellt dabei schematisch dar:

1: Riemengetriebe einer Druckmaschine mit Antriebsriemenscheibe und Abtriebsriemenscheibe.

Die einzige 1 zeigt gemäß einer Ausführung ein Riemengetriebe einer bogenverarbeitenden Maschine, beispielsweise einer Bogendruckmaschine, insbesondere einer Bogenoffsetrotationsdruckmaschine bevorzugt in Aggregat- und Reihenbauweise. Das Riemengetriebe ist Teil des Antriebes der Bogendruckmaschine und enthält eine Antriebsriemenscheibe 1, einen das Drehmoment übertragenden Riemen 3 und eine das Drehmoment in die Bogendruckmaschine weiterleitenden Abtriebsriemenscheibe 2. Die Antriebsriemenscheibe 1 ist beispielsweise auf der Antriebswelle eines Hauptantriebsmotors der Bogendruckmaschine gelagert. Die Abtriebsriemenscheibe 2 kann auf einer Welle eines zentralen Antriebsräderzuges angeordnet sein, der die zentral vom Hauptantrieb angetriebenen Rotationskörper, insbesondere Zylinder, Trommeln bzw. Walzen, der Bogendruckmaschine druckwerksübergreifend antreibt. Zumindest die Rotationskörper sind beidseitig in Gestellwänden gelagert und damit in ihrer drehbeweglichen Lage gegenüber der Stellfläche der Maschine auf einer Geschoßdecke gehalten.
In bevorzugter Ausführungsform wird durch gezielte Anbringung einer Unwucht 4 an einer Riemenscheibe, insbesondere an der Abtriebsriemenscheibe 2, eine Ordnung der harmonischen Schwingungsanregung bzw. eine wirkende Kraft kompensiert. Die Riemenscheibe läuft insbesondere ganzzahlig zum Maschinentakt um. Als Maschinentakt kann beispielsweise der vollständige Umlauf eines einfachgroßen Zylinders der Maschine verstanden werden. Ein einfachgroßer Zylinder kann beispielsweise zumindest annähernd genau einen Bogen maximalen Formates umfangsseitig aufnehmen. Die hier mit der Unwucht 4 versehene Riemenscheibe, insbesondere die Abtriebsriemenscheibe 2, läuft genau dreimal pro Maschinentakt um, was die Möglichkeit zur Reduzierung bzw. Eliminierung der 3. Harmonischen ermöglicht. Da sich die Zuordnung der Riemenscheibe, insbesondere der Abtriebsriemenscheibe 2, in Drehrichtung zur Maschine nicht verändert, kann die Unwucht 4, insbesondere eine oder mehrere vorzugsweise berechnete Zusatzmassen, gezielt angebracht werden. Die notwendige Lage ist insbesondere fest mit dem Drehwinkel der Maschine verbunden. Alternativ oder zusätzlich kann auch die 1. Harmonische z. B. durch eine Unwucht bzw. Zusatzmasse an der Anlegtrommel kompensiert werden.
Die Kompensation der entsprechenden Harmonischen kann ohne weitere Ausgleichsmassen oder Ausgleichsgetriebe vorgenommen werden, wobei die Unwucht 4 genau eine harmonische Schwingungsanregung bzw. Kraft reduziert. Insbesondere wird durch die Unwucht 4 die Schwingungsanregung der 0., 1., 2. oder 3. Ordnung der Harmonischen reduziert. Die Unwucht 4 wird insbesondere der Riemenscheibe 1, 2 und/oder der Anlegtrommel fest und gegenüber dieser unbeweglich zugeordnet.
Weiter kann durch die Anordnung einer weiteren Unwucht bzw. Zusatzmasse eine höhere Ordnung der Schwingung kompensiert werden. Würde man der Abtriebsriemenscheibe 2 eine weitere insbesondere geringere Zusatzmasse zuordnen, könnte man beispielsweise zusätzlich die 6. Ordnung der Schwingung kompensieren. Durch Anordnung einer zweiten Unwucht bzw. Zusatzmasse an der Anlegtrommel könnte beispielsweise zusätzlich die 2. Harmonische bedämpft werden. Insbesondere an einer Eintourenwelle können alle Schwingungsordnungen bedämpft werden, wenn entsprechend viele Zusatzmassen angeordnet werden. Die Zusatzmassen zur Bedämpfung höherer Ordnungen können entsprechend geringer ausfallen. Bei halbtourig umlaufenden Wellen ist zur Bedämpfung der 1. Ordnung entsprechend die Anordnung zweier Zusatzmassen nötig.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsriemenscheibe
2: Abtriebsriemenscheibe
3: Riemen
4: Unwucht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007025711 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Reduzierung von über Gestellwände senkrecht wirkenden Schwingungen an einer auf einer Geschoßdecke stehenden bogenverarbeitenden Maschine, wobei die Maschine einen ein Zugmittelgetriebe aufweisenden Antrieb aufweist, wobei der Antrieb eine Riemenscheibe (1, 2) aufweist, die ganzzahlig pro Maschinentakt umläuft, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemenscheibe (1, 2) und/oder einer Anlegtrommel mindestens eine Unwucht (4) derart zugeordnet wird, dass eine über Gestellwände senkrecht auf die Geschoßdecke wirkende Kraft einer Harmonischen reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die mindestens eine Unwucht (4) die senkrecht wirkende Kraft genau einer Harmonischen reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die mindestens eine Unwucht (4) die Schwingung der 0., 1., 2. oder 3. Ordnung der Harmonischen reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenscheibe (1, 2) bei der Reduzierung der Schwingung der 3. Ordnung genau dreimal während eines Maschinentaktes vollständig umläuft.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unwucht (4) der Riemenscheibe (1, 2) oder der Anlegtrommel fest und unbeweglich zugeordnet ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass kein Massenausgleichsgetriebe am Antrieb der Maschine vorgesehen ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unwucht zur Reduzierung der Schwingung der 1. Ordnung der Harmonischen der Anlegtrommel zugeordnet wird.
Maschine mit einem ein Zugmittelgetriebe aufweisenden Antrieb, wobei der Antrieb eine Riemenscheibe (1, 2) aufweist, die ganzzahlig pro Maschinentakt umläuft, wobei die Maschine Gestellwände aufweist und auf einer Geschoßdecke angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass einer Riemenscheibe (1, 2) und/oder einer Anlegtrommel mindestens eine Unwucht (4) zugeordnet ist, welche einer über Gestellwände senkrecht auf die Geschoßdecke wirkenden Kraft einer Harmonischen Schwingung der Maschine entgegenwirkt.
Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Unwucht (4) zur Reduzierung genau einer Ordnung der Harmonischen angeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Unwucht (4) der Riemenscheibe (1, 2) und/oder der Anlegtrommel fest und gegenüber dieser unbeweglich zugeordnet ist.