DE19508082C2

DE19508082C2 - Hauptantrieb für eine Druckmaschine

Info

Publication number: DE19508082C2
Application number: DE1995108082
Authority: DE
Inventors: Johannes Boettger; Victor Hefftler; Arndt Jentzsch
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 1995-03-08
Filing date: 1995-03-08
Publication date: 2000-05-11
Anticipated expiration: 2015-03-09
Also published as: DE19508082A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Hauptantrieb für eine Druckmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie aus der DE 41 20 726 A1 bekannt.

Dem Hauptantriebsmotor ist ein als Tachogenerator ausgebildeter Drehzahlerfasser und eine Drehzahlregeleinrichtung zugeordnet.

Die Regelgröße ist dabei die mit Hilfe des Tachogenerators erfaßte Drehzahl des Motors. Der Tachogenerator ist dem Motor zugeordnet, d. h. er ist entweder auf der Motorwelle ange ordnet oder wird über sehr genau arbeitende Getriebe von dieser angetrieben. Ziel der ein gesetzten Regelung ist eine Drehzahlkonstanz des Motors.

Naturgemäß weisen die als Keilriemeneintriebe, Kupplungen, Ritzelgetriebe, Differentialge triebe etc. ausgebildeten Übertragungsgetriebe vom Motor zur Druckmaschine Fehler in der Übertragung auf. Damit arbeitet der Motor mit einer konstanten Drehzahl, der Druckmaschi ne wird infolge der Übertragungsfehler der Übertragungsgetriebe eine unkonstante Drehzahl aufgezwungen, welche zu Druckfehlern führt.

Durch die DE 42 15 227 A1 ist eine Takterzeugungseinrichtung in Form eines Drehwinkelge bers bekannt, dessen Signale zum Positionieren von Druckzylindern ohne Verwendung des Drehwinkelgebers zur Drehzahlsteuerung der Druckmaschine herangezogen werden.

Aus der DE-Z Polygraph 10/1974, S. 729-734 ist es bekannt, den rotativen Elementen einer Druckmaschine Meßwertaufnehmer zuzuordnen. Diese Meßwertaufnehmer dienen der Auf nahme von Schwingungen und haben keine Verbindung zur Drehzahlsteuerung der Maschi ne.

Bei Einzelantrieben ist es bekannt (DE 43 22 744 A1), den Drehwinkelgeber an rotativen Elementen wie z. B. druckwerkzugehörigen Zylindern anzuordnen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Druckmaschinenhauptantriebes für einen weitestgehend drehschwingungsfreien Antrieb einer Druckmaschine.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen offenbart.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 Seitenansicht einer Bogenrotationsdruckmaschine,

Fig. 2 Draufsicht einer Bogenrotationsdruckmaschine,

Fig. 3 Seitenansicht einer Bogenrotationsdruckmaschine (drehzahlgesteuerte Aktivierung),

Fig. 4 Schwingungsformen Bogenrotationsdruckmaschine,

Fig. 5 Diagramme der Drehzahlerfasser,

Fig. 6 Seitenansicht einer Bogenrotationsdruckmaschine (grenzwertgesteuerte Aktivierung),

Fig. 7 Diagramme der Drehzahlerfasser.

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

Als Eintriebselemente 7 können Keilriemeneintriebe, Kupplungen, Ritzelgetriebe, Differenti algetriebe 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 Drehzahlerfas ser sind Tachogeneratoren, Inkrementalgeber oder ähnliche Geber üblich. Diese Geber er fassen die Winkelgeschwindigkeit oder die Drehzahl bzw. damit verwandte Größen. Diese setzen sich aus einem Gleich- und einem Wechselanteil zusammen. der Wechselanteil ist Ausdruck der Drehzahlschwankung.

Der Drehzahlerfasser 9 ist im Gegensatz zum Stand der Technik nicht dem Hauptantriebs motor, d. h. dem motorseitigen Teil des Eintriebselementes 7, sondern einem rotativen Ele ment der Bogenoffsetdruckmaschine, d. h. dem maschinenseitigen Teil des Eintriebsele mentes 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 Ele mente, beispielsweise eine maschinenseitige Keilriemenscheibe, eine maschinenseitige Kupplungshälfte, ein Differentialeintriebsgetriebe, eine Eintriebsritzelwelle etc., aber auch bogenführende Zylinder und deren Antriebsräder subsumiert.

Vorzugsweise fungiert als rotatives Element ein schnelllaufendes rotatives Element.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Einrichtung beschrieben.

Der Antrieb der Bogenrotationsdruckmaschine erfolgt in der allgemein üblichen Art und Wei se. Erfindungsgemäß wird aber als Regelgröße nicht die Motordrehzahl sondern die Maschi nendrehzahl konstant gehalten.

Der Hauptantriebsmotor mit seiner relativ geringen Massenträgheit führt nun eine ungleich förmige Bewegung aus und die Druckmaschine 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 Druckqualität relevanten rotativen Element jeweils ein Drehzahlerfasser 9.1; 9.3; 9.5 zugeordnet.

Die schwingungstechnisch relevanten rotativen Elemente, an denen Drehzahlerfasser ange ordnet werden sollten, ergeben sich aus den Schwingungsformen (Fig. 4) der Bogenrotati onsdruckmaschine. Es ist erkennbar, dass der Schwingungsverlauf drehzahlabhängig ist und Stellen mit hoher und niedriger Schwingungsamplitude auftreten. An den Stellen mit hohen Schwingungsamplituden sind erfindungsgemäß bevorzugt Drehzahlerfasser an den rotativen Elementen anzuordnen.

In den in Fig. 4 dargestellten Schwingungsformen für die Drehzahlbereiche 6.000/8.000/ 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 6.000 der erste und fünfte Drehzahlerfasser 9.1; 9.5 Schwankungen mit hoher Amplitude signalisieren, während der dritte Drehzahlerfasser 9.3 Schwankungen mit niedriger Amplitude signalisiert.

Beim Drehzahlbereich 8.000 signalisiert dagegen der dritte Drehzahlerfasser 9.3 eine höhere Schwankung als die anderen Drehzahlerfasser.

Die genannten Drehzahlerfasser 9.1; 9.3, 9.5 sind über einen drehzahlabhängig steuerbaren Umschalter 10 mit der Drehzahlregeleinrichtung 8 verbunden.

Der Umschalter 10 gewährleistet, dass bei einem Drehzahlbereich von 6.000 die Signale des fünften Drehzahlerfassers 9.5, d. h. der Drehzahlerfasser mit der größeren Schwankung, der Drehzahlregelung zugeführt werden und dass bei einem Drehzahlbereich von 8.000 die Si gnale des dritten Drehzahlerfassers 9.3 der Drehzahlregelung zugeführt werden. Die jeweils relevanten Drehzahlerfasser sind in Fig. 5 mit einem Pfeil gekennzeichnet. Allgemein aus gedrückt 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 Druckmaschine selbst verursach ten Schwankungen der Drehzahl minimiert werden.

Bei der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist jedem rotati ven Element jeweils ein Drehzahlerfasser 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 Grenzwertschalter 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, Winkelgeschwindigkeit, Umfangsgeschwindigkeit, Be schleunigung - einschließlich der eingegebenen Grenzwerte dargestellt.

Es ist erkennbar, dass bei einem Drehzahlbereich 6.000 der Grenzwert durch die vom Dreh zahlerfasser 9.5 gelieferten Werte überschritten, damit der Drehzahlerfasser 9.5 aktiviert und dieser Wert der Drehzahlregelung zugrundegelegt wird.

Bei einem Drehzahlbereich 8.000 wird durch die Werte des Drehzahlerfassers 9.3 der Grenzwert überschritten und damit dieser aktiviert.

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

Bezugszeichenaufstellung

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

1. Hauptantrieb für eine Druckmaschine, bestehend aus rotativen Elementen, einem der aus mehreren durch einen Räderzug verbundenen Druckwerken bestehenden Druckma schine zugeordneten Hauptantriebsmotor, einem Eintriebselement, welches ein motor seitiges und ein maschinenseitiges Teil umfaßt, einer Drehzahlregeleinrichtung mit einem zugeordneten Drehzahlerfasser, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehzahlerfasser (9) einem der rotativen Elemente ab dem maschinenseitigen Teil des Eintriebselementes (7) zugeordnet ist.

2. Hauptantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rotative Element ein bogenführender Zylinder (4) ist.

3. Hauptantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rotative Element ein schnelllaufendes rotatives Element ist.

4. Hauptantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren Drehzahl erfassern (9.1; 9.3; 9.5) jeweils einer der Drehzahlerfasser (9.1; 9.3; 9.5) an einem schwingungstechnisch relevanten rotativen Element angeordnet ist und die Aktivierung des momentan für die Drehzahlregeleinrichtung (8) maßgeblichen, die größte Werte schwankung aufweisenden Drehzahlerfassers (9.1; 9.3; 9.5) in Abhängigkeit von der Drehzahl der Druckmaschine erfolgt.

5. Hauptantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren Drehzahl erfassern (9.1; 9.3; 9.5) jeweils einer der Drehzahlerfasser (9.1; 9.3; 9.5) an einigen oder jedem relevanten rotativen Element angeordnet ist und die Aktivierung des momentan für die Drehzahlregeleinrichtung (8) maßgeblichen Drehzahlerfassers (9.1; 9.3; 9.5) in Ab hängigkeit von der Überschreitung eines eingegebenen Grenzwertes der Schwankung des vom Drehzahlerfasser (9.1; 9.3; 9.5) erfaßten Wertes erfolgt.