DE19508082A1 - Druckmaschinenhauptantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen drehzahlgeregelten Druckmaschinen­ hauptantrieb für eine Druckmaschine.

Es ist ein drehzahlgeregelter Hauptantrieb für eine Bogenrota­ tionsdruckmaschine bekannt, bei der dem Hauptantriebsmotor ein als Tachogenerator ausgebildeter Drehzahlerfasser und eine Dreh­ zahlregeleinrichtung zugeordnet ist (DE 41 20 726 A1).

Die Regelgröße ist dabei die mit Hilfe des Tachogenerators er­ faßte Drehzahl des Motors. Der Tachogenerator ist dem Motor zu­ geordnet, d. h. er ist entweder auf der Motorwelle angeordnet oder wird über sehr genau arbeitende Getriebe von dieser ange­ trieben. Ziel der eingesetzten Regelung ist eine Drehzahlkon­ stanz des Motors.

Naturgemäß weisen die als Keilriemeneintriebe, Kupplungen, Rit­ zelgetriebe, Differentialgetriebe etc. ausgebildeten Übertra­ gungsgetriebe vom Motor zur Druckmaschine Fehler in der Über­ tragung auf. Damit arbeitet der Motor mit einer konstanten Dreh­ zahl, der Druckmaschine wird infolge der Übertragungsfehler der Übertragungsgetriebe eine unkonstante Drehzahl aufgezwungen, welche zu Druckfehlern führt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Druckmaschinen­ hauptantriebes für einen weitestgehend drehschwingungsfreien An­ trieb einer Druckmaschine.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch das Kennzeichen des Pa­ tentanspruches gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen offen­ bart.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel nä­ her erläutert.

Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 Seitenansicht einer Bogenrotationsdruckmaschine,

Fig. 2 Draufsicht einer Bogenrotationsdruckmaschine,

Fig. 3 Seitenansicht einer Bogenrotationsdruckmaschine (dreh­ zahlgesteuerte Aktivierung),

Fig. 4 Schwingungsformen Bogenrotationsdruckmaschine,

Fig. 5 Diagramme der Drehzahlerfasser,

Fig. 6 Seitenansicht einer Bogenrotationsdruckmaschine (grenz­ wertgesteuerte Aktivierung),

Fig. 7 Diagramme der Drehzahlerfasser.

Eine Bogenrotationsdruckmaschine besteht üblicherweise aus einem Anleger 1, mehreren Druckwerken 2 und einer Auslage 3. Die Druck­ werke 2 enthalten bogenführende Zylinder 4, die jeweils ein Zahn­ rad 5 aufweisen; die Zahnräder 5 sind zu einem Räderzug verbun­ den. Zum Antrieb der Bogenrotationsdruckmaschine ist mindestens ein Hauptantriebsmotor 6 vorhanden, der über ein Eintriebselement 7 mit einem Zahnrad 5 des Räderzuges der Bogenrotationsdruckma­ schine gekoppelt ist.

Als Eintriebselemente 7 können Keilriemeneintriebe, Kupplungen, Ritzelgetriebe, Differentialgetriebe etc. Verwendung finden. Das Eintriebselement 7 besteht aus einem motorseitigen Teil und einem maschinenseitigen Teil.

Der Hauptantriebsmotor 5 ist mit einer Drehzahlregeleinrichtung 8 verbunden.

Ein Drehzahlerfasser 9 ist mit der Drehzahlregeleinrichtung 8 verbunden. Als Drehzahlerfasser sind Tachogeneratoren, Inkremen­ talgeber oder ähnliche Geber üblich. Diese Geber erfassen die Winkelgeschwindigkeit oder die Drehzahl bzw. damit verwandte Größen. Diese setzen sich aus einem Gleich- und einem Wechsel­ anteil zusammen. Der Wechselanteil ist Ausdruck der Drehzahl­ schwankung.

Der Drehzahlerfasser 9 ist im Gegensatz zum Stand der Technik nicht dem Hauptantriebsmotor, d. h. dem motorseitigen Teil des Eintriebselementes 7, sondern einem rotativen Element der Bogen­ offsetdruckmaschine, d. h. dem maschinenseitigen Teil des Ein­ triebselementes 7 bzw. nachgeordneter Teile, zugeordnet. Beispielsweise ist der Drehzahlerfasser 9 einem bogenführenden Zylinder, beispielsweise einem der Druckzylinder zugeordnet (Fig. 1).

Unter dem Begriff rotatives Element werden alle eine Drehbewegung ausführenden Elemente, beispielsweise eine maschinenseitige Keil­ riemenscheibe, eine maschinenseitige Kupplungshälfte, ein, Diffe­ rentialeintriebsgetriebe, eine Eintriebsritzelwelle etc., aber auch bogenführende Zylinder und deren Antriebsräder subsumiert. Vorzugsweise fungiert als rotatives Element ein schnellaufendes rotatives Element.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Einrichtung beschrieben. Der Antrieb der Bogenrotationsdruckmaschine erfolgt in der all­ gemein üblichen Art und Weise. Erfindungsgemäß wird aber als Regelgröße nicht die Motordrehzahl sondern die Maschinendrehzahl konstant gehalten.

Der Hauptantriebsmotor mit seiner relativ geringen Massenträg­ heit führt nun eine ungleichförmige Bewegung aus und die Druck­ maschine mit ihrer großen Massenträgheit führt eine konstante Drehbewegung aus. Dies führt einerseits zu einer wesentlichen Reduzierung der Störmomente und andererseits zu einer Erhöhung der Druckqualität.

Bei der in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist jedem schwingungstechnisch und damit für die Druck­ qualität relevanten rotativen Element jeweils ein Drehzahler­ fasser 9.1, 9.3, 9.5 zugeordnet.

Die schwingungstechnisch relevanten rotativen Elemente, an denen Drehzahlerfasser angeordnet werden sollten, ergeben sich aus den Schwingungsformen (Fig. 4) der Bogenrotationsdruckmaschine. Es ist erkennbar, daß der Schwingungsverlauf drehzahlabhängig ist und Stellen mit hoher und niedriger Schwingungsamplitude auftre­ ten. An den Stellen mit hohen Schwingungsamplituden sind erfin­ dungsgemäß bevorzugt Drehzahlerfasser an den rotativen Elementen anzuordnen.

In den in Fig. 4 dargestellten Schwingungsformen für die Dreh­ zahlbereiche 6000/8000/10 000 sind dies der erste, dritte und fünfte Druckzylinder 4.1, 4.3, 4.5.

Aus den in Fig. 5 dargestellten Diagrammen der Drehzahlerfasser ist erkennbar, daß beim Drehzahlbereich 6000 der erste und fünfte Drehzahlerfasser 9.1/9.5 Schwankungen mit hoher Amplitude signa­ lisieren, während der dritte Drehzahlerfasser 9.3 Schwankungen mit niedriger Amplitude signalisiert.

Beim Drehzahlbereich 8000 signalisiert dagegen der dritte Dreh­ zahlerfasser 9.3 eine höhere Schwankung als die anderen Drehzahl­ erfasser.

Die genannten Drehzahlerfasser 9.1, 9.3, 9.5 sind über einen dreh­ zahlabhängig steuerbaren Umschalter 10 mit der Drehzahlregelein­ richtung 8 verbunden.

Der Umschalter 10 gewährleistet, daß bei einem Drehzahlbereich von 6000 die Signale des fünften Drehzahlerfassers 9.5, d. h. der Drehzahlerfasser mit der größeren Schwankung, der Drehzahl­ regelung zugeführt werden und daß bei einem Drehzahlbereich von 8000 die Signale des dritten Drehzahlerfassers 9.3 der Drehzahl­ regelung zugeführt werden. Die jeweils relevanten Drehzahlerfas­ ser sind in Fig. 5 mit einem Pfeil gekennzeichnet. Allgemein ausgedrückt wird das Verhältnis von Wechsel- und Gleichanteil des bei der Drehzahlerfassung gewonnenen Meßwertes ausgewertet und der Umschalter 10 damit gesteuert.

Dadurch wird erreicht, daß die durch den Antrieb und die Druck­ maschine selbst verursachten Schwankungen der Drehzahl minimiert werden.

Bei der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist jedem rotativen Element jeweils ein Drehzahl­ erfasser 9.1 bis 9.5 zugeordnet, es ist auch möglich nur an einigen rotativen Elementen Drehzahlerfasser einzuordnen. Jeder Drehzahlerfasser 9.1 bis 9.5 ist über jeweils einen Grenz­ wertschalter 11.1 bis 11.5 mit der Drehzahlregeleinrichtung 8 verbunden.

In den in Fig. 7 dargestellten Diagrammen der Drehzahlerfasser sind die Schwankungen der Werte derselben - Drehzahl, Winkelge­ schwindigkeit, Umfangsgeschwindigkeit, Beschleunigung - ein­ schließlich der eingegebenen Grenzwerte dargestellt.

Es ist erkennbar, daß bei einem Drehzahlbereich 6000 der Grenz­ wert durch die vom Drehzahlerfasser 9.5 gelieferten Werte über­ schritten, damit der Drehzahlerfasser 9.5 aktiviert und dieser Wert der Drehzahlregelung zugrundegelegt wird.

Bei einem Drehzahlbereich 8000 wird durch die Werte des Dreh­ zahlerfassers 9.3 der Grenzwert überschritten und damit dieser aktiviert.

Dadurch wird auch bei dieser Ausführungsform der angestrebte Erfolg - Drehzahlkonstanz - erreicht.

Bezugszeichenliste

1 Anleger
2 Druckwerk
3 Auslage
4 Zylinder
4.1 erster Zylinder
4.2 zweiter Zylinder
4.3 dritter Zylinder
4.4 vierter Zylinder
4.5 fünfter Zylinder
5 Zahnrad
6 Hauptantriebsmotor
7 Eintriebselement
8 Drehzahlregeleinrichtung
9 Drehzahlerfasser
9.1 erster Drehzahlerfasser
9.2 zweiter Drehzahlerfasser
9.3 dritter Drehzahlerfasser
9.4 vierter Drehzahlerfasser
9.5 fünfter Drehzahlerfasser
10 Umschalter
11 Grenzwertschalter
11.1 erster Grenzwertschalter
11.2 zweiter Grenzwertschalter
11.3 dritter Grenzwertschalter
11.4 vierter Grenzwertschalter
11.5 fünfter Grenzwertschalter

Claims (5)

1. Druckmaschinenhauptantrieb für eine Druckmaschine, bestehend aus einem der aus mehreren durch einen Räderzug verbundenen Druckwerken bestehenden Druckmaschine zugeordneten Hauptan­ triebsmotor, einem Drehzahlerfasser und einer Drehzahlregel­ einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Drehzahl­ regeleinrichtung (8) verbundene Drehzahlerfasser (9) einem rotativen Element der Druckmaschine zugeordnet ist.

2. Druckmaschinenhauptantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das rotative Element ein bogenführender Zylin­ der (4) ist.

3. Druckmaschinenhauptantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das rotative Element ein schnellaufendes rota­ tives Element ist.

4. Druckmaschinenhauptantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeweils ein Drehzahlerfasser (9.1, 9.3, 9.5) an einem schwingungstechnisch relevanten rotativen Element angeordnet ist und die Aktivierung des momentan für die Dreh­ zahlregeleinrichtung (8) maßgeblichen, die größte Werte­ schwankung aufweisenden Drehzahlerfassers in Abhängigkeit von der Drehzahl der Druckmaschine erfolgt.

5. Druckmaschinenhauptantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeweils ein Drehzahlerfasser an einigen oder jedem relevanten rotativen Element angeordnet ist und die Aktivierung des momentan für die Drehzahlregeleinrichtung (8) maßgeblichen Drehzahlerfassers in Abhängigkeit von der Über­ schreitung eines eingegebenen Grenzwertes der Schwankung des vom Drehzahlerfasser erfaßten Wertes erfolgt.