DE1563591A1

DE1563591A1 - Antriebseinrichtung fuer Druckmaschinen mit mehreren Druckwerken

Info

Publication number: DE1563591A1
Application number: DE19661563591
Authority: DE
Inventors: Ercole Tagliasacchi
Original assignee: OMCSA Officine Meccaniche Cigardi SpA
Current assignee: OMCSA Officine Meccaniche Cigardi SpA
Priority date: 1965-01-22
Filing date: 1966-01-21
Publication date: 1970-08-13
Also published as: GB1111732A; CH420206A; US3452261A

Description

Georg Hansmann VDI Patent- Ingenieur ..'

Hamburg 50 (Altana) ' ι c c ο c Q 1

Julius-Leber-Straße 21 !00033!

f.

zu Aktz. P 15 65 591.3 28. Juli 1969

3 W

Anmelderin: Firma O.M.C.ö.A.

Officine Meccaniche Gigardi S.p.A. . Via Ja. -Biondi 1
Mailand, Italien

Antriebseinrichtung für Druckmaschinen mit

mehreren Druckwerken Zusatz zu Patent 1 272 935

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für Druckmaschinen, insbesondere für den Mehrfarbendruck, wie beispielsweise Offsetdruck, mit zwei oder mehr Druckwerken oder Druckeinheiten, die die zu bedruckenden Bogen nacheinander bedrucken.

Insbesondere betrifft die ürfindung eine Einrichtung zur Betätigung der einzelnen Motoren, die mit den jeweiligen Druckwerken verbunden sind, welche ihrerseits mechanisch und ausrückbar durch eine Antriebswelle miteinander verbunden sini, die die genauen Phasengleichheits- und Gleichlaufbedingungen zwischen den einzelnen Druckeinheiten gewährleistet, die erforderlich sind, am zu erreichen, dass die aufeinanderfolgenden Drucke an vorherbestimmten Stellen der hintereinander durch die Druckwerke beförderten Bogen, wie im Hauptpatent beschrieben, erfolgen.

N6UÖ Unterlagen (Art- 7 § 1 Abs. 2 Hr. 1 Clz 3 dos Änderungsgas, v. 4. D. 1067)

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Derartige Druckmaschinen mit mehreren Druckwerken weisen

bedeutende Vorteile auf und gewährleisten insgesamt gute Arbeitsbedingungen, da die Antriebswelle die Phasen^:ibereinstimmung zwischen den einzelnen Druckwerken garantiert, so dass die rotierenden Teile jedes Druckwerke in jedem Augenblick mit ausreichender ixenauigkeit bestimmte Kelativstellungen einnehmen. Die zwischen den einzelnen Druckwerken angeordneten Kupplungen, die den Vorrichtungen zugeordnet sind, die bei Erreichen der gewünschten Phasengleichheit das einkuppeln bewirken, gestatten die unabhängige Betätigung der verschiedenen Druckwerke zum einrichten der Maschine und zum Ausführen besonderer Arbeitsgänge, bei denen nur ein Teil der Druckwerke zum Einsatz kommt, wie im Hauptpatent beschrieben ist.

Andererseits hat sich herausgestellt, dass die höchste Genauigkeit in der I-hasenübereinritiiwiiung zwischen den einzelnen Druckwerken erzielt werden kann, v.enn alle Faktoren, die eine Veränderung dieser Bedingungen bewirken können, im wesentlichen konstant gehalten werden. Die mechanischen Bauteile, auch wenn sie noch so genau und starr ausgeführt und raontiert sind, sind elastischen Verformungen unterworfen, die dem übertragenen Drehmoment entsprechen. Ausserdeai kann es zwischen den mechanischen Kupplungs- und G-etriebeteilen zu einem geringen, doch unvermeidlichen Spiel durch die Passungstoleranzen kommen, das in der Praxis auch stets vorhanden ist. Infolgedessen können sich geringe Unterschiede in der Stellung der rotierenden Teile der verschiedenen Druckwerke zueinander

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ergeben, wenn sich stärkt Abweichungen in dem Drehmoment soigen, dse i^ber die einzelne;: Abschnitte dar Druckwerke miteinander verbindenden Transmissionewelle- übertragen wird, krossere Veränderungen und Unterschiede können bei einer Richtungsumkehr des Drehmoments auftreten. Zum Beispiel, angenommen, alle Motoren v/erden so gespeist, dass sie genau die gleiche Leistung abgeben, dann wird die- -h-icntung der über die ^ransmisaionsv.elle auf die Druckwerke übertragenen mechanischen energie durch den widerstand der einzelner. Druckwerke bestimmt. Wenn das zv.site Druckwerk beispielsweise einen grosseren «iderstand als das erste Druckwerk bietet, dann wird auf der. zwischen den: ersten und den; zweiten Druckwerk liegender, '.»ellenab-chnitt mechanisch eine Kraft übertragen, die in der Lage ist, diesen Unterschied im Widerstand zu kompensieren.

Die elastischen Verformungen der jstriebeteile schwanken gewöhnlich in Abhängigkeit von den Unterschieden zwischen den t'iiaerständen der durch die Antriebswelle miteinander verbundenen Druckwerke. Falls der »liderstand des ersten Druckwerke aus irgendeinem vJ-rund. grosser als der des zweiten wird, wechselt die Richtung, in der die energie mechanisch aber den die beiden benachbarten Iruckwerke verbindenden mechanischen Antrieb übertragen wird.

Im. letzteren Fall kann es zu beträchtlichen Phasenverschiebunten zwischen den Druclcv.erker, kommen, insbesondere, wenn die mechanischen Verbindungsele· i--:te Spiel oder ₆rössere ■Xoleraii2:en aufweisen, v.as bei längerem einsatz der iSaschine beispielsweise eine Folge der unvermeidlichen Abnutzung sein

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigter. Nachteile zu beseitigen und zu diesem Zweck eine Antriebseinrichtung für Druckmaschinen der eingang a bezeichneten Art zu schaffen, die Schwankungen in der Stärke und Richtung der mechanischen Kraftübertragung zwischen den einzelnen Druckwerken ausschliesst.

Zur Speisung der mit den verschiedenen Druckwerken zu ihrem unabhängigen Antrieb einzeln verbundenen Motoren weist die einrichtung gemäss der Erfindung Mittel auf, die die Leistungsaufnahme der einzelnen Antriebsmotoren feststellen und deren Speirung so regeln, dass jeder einzelne Motor ständig xnd in vorherbestimmter »«'eise mit einer höheren oder niedrigeren Leistung als der für den Antrieb der entsprechenden !»ruckwerKe benötigten arbeitet. In dieser ¥»eise erfolgt die Kraftübertragung über die mechanischen Getriebeteile zwischen den angrenzenden Druckwerken ständig in einer vorherbestimmten Hichtung und innerhalb gleichfalls vorherbestimmter Grenzen. Infolgedessen unterliegen die mechanischen Antriebsteile Verdrehungsbeanspruchungen von im wesentlichen konstanter Grosse und iinmer nur in einer Hichtung. j^b werden so alle Veränderungen in der Stellung der rotierenden Teile der einzelnen Druckwerke zueinander ausgeschlossen, auch wenn die mechanischen i'eile beträchtliches Spiel oder grosse Passungstoleranzen aufweisen sollten, und es werden die aus der elastischen Verformung sich ergebenden Schwankungen in praktisch nicht wahrnehmbaren Grenzen gehalten, und zwar auf Grund der rigorosen Richtungskonstanz und weil die Grösee der übertragenen mechanischen iSnergie in genügend engen Grenzen gehalten

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Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der die einzelnen Druckwerke in bekannter Weise durch Gleichstrommotoren betätigt werden, die über steuerbare Speisevorrichtungen mit Strom gespeist werden, sind im SpeiseStromkreis jedes dieser Motoren Mittel vorgesehen, die die Stärke des Ankerstroms feststellen, der bekanntlich dem Motordrehmoment an der entsprechenden Abtriebswelle proportional ist. Diese Detektormittel senden jeweils ein Signal, beispielsweise eine Spannung, aus, das im Verhältnis zu dem Ankerstrom steht. Uiner der Motoren wird in bekannter Weise gesteuert, z.B. durch ein aus dem Vergleich einer Bezugsspannung mit einer der Drehzahl proportionalen Spannung resultierendes Signal, um so zu erreichen, dass der Motor mit der gewünschten Drehzahl'und in der Weise läuft, dass er eine grössere (bzw. geringere) Leistung als die für den Antrieb des entsprechenden Druckwerks erforderliche abgibt. Das von der diesem Motor zugeordneten Vorrichtung gesendete Signal wird mit dem Signal verglichen, das von den den anderen Motoren zugordneten Vorrichtungen ausgesendet wird, und aus diesem Vergleich ergibt sich ein Signal, das der Antriebssteuerung jedes der anderen Motoren zugeführt wird. Die einzelnen Vorrichtungen werden ao eingestellt und reguliert, dass die Motoren in der V/eise gespeist werden, dass die gewünschte Leistungsdifferenz zwischen den die Druckwerke antreibenden Motoren gewährleistet ist, die stets das gleiche Vorzeichen hat und innerhalb bestimmter Grenzen liegt,

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In der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, ist die einzige Figur eine schematischperspektivische Ansicht der einzelnen elektrischen bzw. elektronischen Speise-, Betätigungs- und Steuervorrichtungen, die in Blockform dargestellt sind, weil die einzelnen Vorrichtungen für sich betrachtet zum bekannten Stand der Technik gehören.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, weist die Druckmaschine beispielsweise drei Druckwerke oder Druckeinheiten Ü1, U2 und U3 mit bekannten Druckzylinderpaaren 10, 11 und 12 auf, die durch mechanisohe Übersetzungsgetriebe 13, H und 15 betätigt werden, welche untereinander durch eine Antriebswelle verbunden sind, die die Maschine in ihrer gesamten länge durchläuft und in eine Anzahl von koaxialen Abschnitten 16, 17 und 18 unterteilt ist, die mittels Kupplungen 19 und 20 miteinander verbunden bzw. voneinander gelöst werden können. Jedem der-Abschnitte 16, 17 und 18 der Antriebswelle ist zum unabhängigen Antrieb der Druckwerke ein Antriebsmotor M1, M2 bzw. M3 zugeordnet. Die verschiedenen mechanischen Antriebs-, Kupplungs- und Steuerorgane dieser letzteren können wie im Hauptpatent beschrieben ausgebildet und betätigt werden, so dass sich hier eine nähere Erläuterung erübrigt.

Wenn sich auch die Zeichnung und die Beschreibung auf ' eine Druckmaschine mit drei Druckwerken bezieht, so ist es doch selbstverständlich, dass die Vorrichtung gemäes der Erfindung ebensogut bei Maschinen mit nur zwei Druckwerken bzw. mit vier und mehr Druckwerken verwendet werden kann.

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Ide Bedingungen, die theoretisch den genauesten » Gleichlauf und eine einwandfreie Phasengleichheit zwischen den einzelnen Druckwerken gewährleisten könnten, wären erfüllt, wenn jeder einseine Iviotor M1, M2 und M3'so gespeist werden könnte? dass die erzielte Leistung ständig ganz genau dem. Widerstand der jeweiligen einheit £11, 112 und M3 entspricht« und zwar unter vollständig gleichen G-eschwindigkeits- und ö-leichlaufbedingun^en. Die Erfüllung dieser Bedingungen ist sehr schwierig und schliesst die Verwendung von äusserst empfindliche;u und komplizierten Steuereinrichtungen ein« * Die Funktion der aus den Teilen .16 Ms 20 "bestehenden Antriebswelle besteht nun darin, diese Bedingungen in einfacher Weise zu gewährleisten, wobei die Einrichtung geinäse der Erfindung gewährleisten soll, dass zwischen den Abschnitten 16, 17 und 18 der Antriebswelle und den jeweiligen Kupplung.ii 19 und 20 ständig in derselben Richtung mechanische ^ner^ie übertrag 11 wird, beispielsweise in dichtung der Pfeile x, und zwar mit im wesentlichen gleichbleibender Stärke.

Cremäss der Erfindung kann dies dadurch ersielt werden, dass einer de'r Ilotoren, beispielsweise der Motor M1, kontrolliert so gespeist wird, dass er an dem entsprechenden Abschnitt 16 der Antriebswelle eine leistung P1 + χ aufbringt, während die Motoren 112 und 2<o so gespeist werden, dass sie an den jeweiligen Abschnitten 17 und 18 der Antriebswelle eine leistung ?2 bzw. 2?3 - x aufbringen, v.obei die Leistungen J?1, 3?2 und 3?3 mit hoher Approximation

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den widerständen 21, R2 und R3 der Einheiten Ü1, Ü2 und U3 gleich sind, in der Weise, dass die Summe der Leistungen

(P1 + x) + P2 + (P3 - x) = P1 + P2 + Γ3 gleich der Summe der widerstände £1 + E2 + K3 ist.

Indem die Speisung der Motoren unter Kontrolle gehalten wird, kann also erreicht werden, dass der .bnergiefluss durch c"ie Kupplungen 19 und 20, und durch den gesamten mechanischen Antrieb überhaupt, eine konstante Richtung χ und eine annähernd konstante Stärke aufweist, wobei die If.ei Ie χ vektoriell, in der Richtung und in der Stärke, die übertragung der mechanischen Energie über den gesamten A trieb 1ö-2ü darstellen.

Die ~*otor^cn M1, Mk und M3 können in bekannter Weise al;, jle.-.c.ivt.ro:.ffi.otoren ausgebildet sein, die über bekannte vileiciiric-iter -espeist werden, insbesondere über Speiser λ1, Al xnd itJ, rit gesteuerten üiliziumtrioden, die ihrerati':;s BXL -,·en i etz H gespeist werden, das z. B. ein Dreh-εΐ. ro riui et ζ β' in "'ann. Angenommen, der Motor M1 wird als £>·>:--'ier.votor verwendet - wobei es vollständig gleichgültig i:;- , ν elcher der Antriebsrcotoren der verschiedenen Druckv;erke als ot-=uer^otor dient -, dann wird der entsprechende öpei:;.er A1 ±<. Gekannter »eise von einem Differenzsignal S1 gesteuert, das von einer bekannten Vorricx.tung i)1 ausgesendet wird, in der eine Bezugsspannung T und eine von einem rit der »eile des i'otors 151 verbundenen Tachodynaino 21 kommenden Spannung miteinander verglichen werden. Dabei v.ird die Drehzahl dieses Motors in bekannter »eise durch hinwirken auf die Bezugsspannung T geregelt. _;

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In die Ankerspeisekreise der Motoren M1, M2 und M3 sind Vorrichtungen 11, 12 und 13 eingeschaltet, die dem entsprechenden Ankerstrom direkt proportionale Signale aussenden können. Diese Vorrichtungen können in Form geeigneter Wandler in bekannter Weise betätigt werden. Sie können beispielsweise aus Hheostaten bestehen, an denen Spannungsunterschiede abgegriffen werden können, oder vorzugsweise aus sättigbaren Reaktoren bekannter Ausführung.

Das von der Vorrichtung 11 ausgesendete Signal, das den Ankerstrom und daher das von dem Motor M1 an dem Abschnitt 16 der Antriebswelle aufgebrachte Antriebsmoment angibt, wird von an sich bekannten Vorrichtungen D2 und D3, die beispielsweise in Reihe liegende Rheostaten aufweisen, mit den von den entsprechenden Vorrichtungen 12'und 13 ausgesendeten Signalen unabhängig vergleichen.

Am Ausgang der vergleichenden Vorrichtungen D2 und D3 erscheinen Signale S2 und S3, die zur Steuerung der Silizium— gleichrichter der Speiser A2 und A3 verwendet werden. Die Sichung der verschiedenen Vorrichtungen erfolgt in ,der Weise, dass die Speiser A2 und A3 die entsprechenden Motoren bei jedem von der Vorrichtung H ausgesendeten Signal in der Weise speisen, dass diese Motoren die gewünschte leistung P2 bzw. $3 - χ liefern, und zwar in dem gewünschten konstanten Verhältnis zu der von dem Motor M1 gelieferten leistung Pi+x, um so die gewünschte Richtungsübereinstimmung und eine im wesentlichen gleichmäasige Stärke der auf die aufeinanderfolgenden Druckeinheiten übertragenen Bnergie χ zu erzielen.

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Selbstverständlich kann die Einrichtung gemäss der Erfindung auch unter Verwendung anderer bekannter Vorricntungen, Mittel und Anordnungen verwirklicht werden, ohne dabei von Erfindungsgedanken abzuweichen.

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Claims

Patentansprüche

1. Antriebseinrichtung für Druckmaschinen mit zwei oder mehreren Druckwerken oder Druckeinheiten, die durch eine in auakuppelbare Abschnitte unterteilte Antriebswelle miteinander verbunden sind, wobei jedem Wellenabschnitt und damit " federn Druckwerk ein zu seinem unabhängigen Antrieb geeigneter lioto-r zugeordnet ist, nach dem Hauptpatent 1 272 9351 dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Antriebsmotoren (M1, M2, Mj) einzeln für sich über einen entsprechenden gesteuerten Speiser (A1, A2, AJ) isit Strom versorgt wird, wobei die Steuerung der Speiser mittels Vorrichtungen (11,12,13, D2,Dj) erfolgt, die auf Grund der Leistungsaufnahme der einzelnen Antriebsmotoren (MT ι M2, Mj) eine bestimmte Differenz (^c) zwischen der von den Antriebsmotoren abgegebenen leistung und der zur Überwindung der Widerstände (Ht, H2, Ej) an den entsprechenden Druckwerken oder Druckeinheiten (öl, Ü2, Uj) erforderlichen leistung ermitteln, um so zn erreichen, dass diese Differenz über die einzelnen Seile (16j17,13,19,20) der Antriebswelle einen in gleichbleibender Richtung erfolgenden ünergiefluss bewirkt.

2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Speisung der einzelnen Antriebsmotoren (M1, M2, Mj) in der weise erfolgt, dass in den erwähnten Torrichtungen (D2, Dj) der Stärke des von den einzelnen Antriebsmotoren aufgenommenen elektrisehen Stroms entsprechende Signale miteinander verglichen und aus diesem "Vergleich gewonnene Signale (S2, S3) den Steuerungen der entsprechenden Speiser (A2, A3) zugeführt werden.

Neue Unterlagon (An. 7 § 1 ^..2 :;r. 1 s,*ä desKr.«erun_B£ges.v.4.9.ic·:. _t

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3. Einrichtung nach Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ankerspeisekreise der einzelnen Antriebsmotoren (M1, M2, M3) Wandler (H, 12, 13) geschaltet sind, um daraus Spannungen zu entnehmen, die dem von den Ankern aufgenommenen Strom proportional sind und in den erwähnten Vorrichtungen (D2, D3) paarweise miteinander verglichen werden, um die Steuersignale (S2, S3) für die Motorenspeiser (A2, A3) zu erhalten.

4. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bie 3» dadurch gekennzeichnet, dass einer der Antriebsmotoren der Druckwerke als Steuermotor (M1) dient und über einen Speiser (Al) mit Strom versorgt wird, der in bekannter Weise durch ein Differenzsignal (31) gesteuert wird, während die Antriebsmotoren (M2, M3) der beiden anderen Druckwerke (U2, U3) von Speisern (A2,A3) gespeist werden, die durch Differenzsignale (S2, S3) gesteuert werden, die sich aus dem Vergleich vcn der Leistungsaufnahme des Steuermotors (M1) und des jeweils gesteuerten Motors (M2 bzw. M3) entsprechenden Signalpaaren einzeln ergeben.

5. Einrichtung nach Patentanspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass die Speiser (A1, A2, A3) so eingestellt sind, dass der .Steuermotor (Ml) eine Leistung P + χ abgibt, die ständig über der zur Überwindung des Widerstands (R1) des entsprechenden Druckwerke (U1) erforderlichen Leistung liegt und dass wenigstens ein anderer Motor (M3) eine Leistung P3-x abgibt, die ständig unter der zur Überwindung des Widerstands (R3) des entsprechenden Druckwerks (U3) erforderlichen

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leistung liegt, so dass die Iieistungsdifferenz (x) einen ünergiefluss in konstanter Richtung und von im wesentlichen gleichmässiger Stärke längs der Antriebswelle (16,17,18) tfewirkt, und zwar von dem Wellenabschnitt (16), der durch den mit Leistungsüberschuss arbeitenden Motor (M1) angetrieben wird, bis zu dem Wellenabschnitt (18), der durch den mit mangelnder Leistung arbeitenden Motor (M3) angetrieben wird.

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