DE19537587C2

DE19537587C2 - Antriebsregeleinrichtung für einen Mehrmotorenantrieb einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE19537587C2
Application number: DE19537587A
Authority: DE
Inventors: Ruediger Seyfried
Original assignee: Koenig and Bauer Albert AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 1995-10-09
Filing date: 1995-10-09
Publication date: 1998-02-26
Anticipated expiration: 2015-10-10
Also published as: EP0768173A1; EP0768173B1; DE19537587A1; JP2944940B2; DE59601488D1; US5787806A; JPH09168292A

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsregeleinrichtung für eine Mehrzahl von mechanisch gekoppelten Baueinheiten einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der gattungsgemäßen DE 41 32 765 A1 ist eine Drehzahlregeleinrichtung für einen Mehrmotorenantrieb einer Druckmaschine bekannt. Bei dieser Drehzahlregeleinrichtung ist ein Führungsantriebsmotor mit vorgeordneter Regeleinrichtung angeordnet und jeder weitere Antriebsmotor weist eine eigene, von der Regeleinrichtung des Führungsantriebsmotors gesteuerte Regelstrecke auf.

Die DE 42 14 394 A1 beschreibt eine Rotationsdruckmaschine mit Einzelantrieben. Die Einzelantriebe der Druckstellengruppen beziehen ihre Referenzposition vom Falzapparat.

Die "Siemens-Zeitschrift" 51 (1977) Heft 5, Seiten 387 bis 398 beschreibt einen längswellenlosen Mehrmotorenantrieb mit hybrider Winkelregelung für Rotationsdruckmaschinen. Die Reglerstruktur für das Längs-, Seiten- und Schnittregister beruht auf einen Registerregler, bei dessen Auslegung ein Eingangsfilter, zwischen Meßwerterfassung und Abtastregelung geschaltet, vorgesehen wurde.

Beschrieben sind auch die Momentenstöße vom Messetakt seitens Falzapparat, die bei LWL-Betrieb abgekoppelt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehzahlregeleinrichtung für einen Mehrmotorenantrieb von Baueinheiten einer Druckmaschine zu schaffen, mit der Antriebsmotoren für Baueinheiten mit sich unterscheidenden Momentenverlauf geregelt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst.

In vorteilhafter Weise wird durch die erfindungsgemäße Drehzahlregeleinrichtung für einen Mehrmotorenantrieb einer Druckmaschine erreicht, daß eine Baueinheit, insbesondere ein Falzapparat, mit stark schwankende Momentenbedarf von einem Antriebsmotor angetrieben wird, dessen Regelung auf diesen schwankenden Momentenbedarf schnell reagiert und somit eine gleichmäßige Drehzahl erreicht wird. Dieser Antriebsmotor wird als Leitantrieb herangezogen. Gleichzeitig werden Baueinheiten, insbesondere Druckeinheiten, mit weniger schwankenden Antriebsmomentenbedarf von Antriebsmotoren angetrieben, deren Regeleinrichtung von diesem schwankenden, aber geglätteten Antriebsmomentenbedarf abhängig ist. Damit werden diese Baueinheiten nicht zu Schwingungen infolge der Regelung des Leitantriebes angeregt. Vorteilhaft ist, daß die Folgeantriebe mit einem Proportionalitätsfaktor bewertet werden können, so daß bestimmte Folgemotoren innerhalb des Mehrmotorenantriebes zu eindeutigen Momentensenken oder Momentenlieferanten definiert werden. Damit ist eine klare Momentenflußrichtung innerhalb der Druckmaschine auch bei sich veränderten Lastverhalten festgelegt. Somit werden Druck- oder Schwingungsprobleme, beispielsweise Passerversatz, infolge z. B. Zahnflankenwechsels oder Spiels in einer Antriebswelle verhindert.

Eine erfindungsgemäße Drehzahlregeleinrichtung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Eine Druckmaschine, z. B. eine Bahn 1 verarbeitende Rollenrotationsdruckmaschine besteht beispielsweise aus einer Rollenlagerung 2, einer aus zwei Brückendruckwerken 3, 4 gebildeten H-Druckeinheit 6 und einem Falzapparat 7. In den Brückendruckwerken 3, 4 sind jeweils zwei Form- und Gummizylinder 8, 9, 11, 12 bzw. 13, 14, 16, 17 über einen Zwangsantrieb, z. B. einen Zahnradzug, miteinander verbunden. Der Falzapparat 7 und die beiden Brückendruckwerke 3, 4 werden jeweils von einem eigenen Elektromotor 18, 19, 21 angetrieben und sind mittels eines Zwangsantriebes, z. B. einer Antriebswelle 22, formschlüssig synchronisiert verbunden. Die Elektromotoren 18, 19, 21 können als Gleich- oder Drehstrommotoren ausgeführt sein. Im Ausführungsbeispiel werden Gleichstrommotoren beschrieben. Bei Verwendung von Drehstromantrieben werden die den Momenten entsprechenden Größen zur Regelung verwendet. Diese Rollenrotationsdruckmaschine kann selbstverständlich auch aus einer Vielzahl von Druckeinheiten, auch anderer Art, z. B. in Reihenbauweise, und mehreren Falzapparaten zusammengesetzt sein.

Der Antriebsmotor 18 der Baueinheiten mit den größten Momentenschwankungen, im vorliegenden Beispiel der Antriebsmotor 18 des Falzapparates 7, ist als mit einem Drehzahlgeber 23 versehener Leitantriebsmotor ("Master") 18 vorgesehen. Dazu ist dem Leitantriebsmotor 18 eine Regelkreis 24 vorgeordnet. Dieser Regelkreis 24 besteht aus einem Drehzahlsollwertgeber 26, einem Drehzahlsummationspunkt 27, einem Drehzahlregler 28, einem Stromsummationspunkt 29, einem Stromregler 31, einem Leistungsteil 32 und einem Stromistwertgeber 33. Der Drehzahlsollwertgeber 26 ist mit dem ersten Eingang des Drehzahlsummationspunktes 27 und der Drehzahlgeber 23 ist mit dem zweiten Eingang verbunden. Der Ausgang des Drehzahlsummationspunktes 27 ist über den Drehzahlregler 28 auf einen ersten Eingang des Stromsummationspunktes 29 geführt. Der zweite Eingang des Stromsummationspunktes 29 ist mit dem in einer Stromzuführleitung 34 angeordneten Stromistwertgeber 33 des Leitantriebsmotores 18 verbunden. Der Ausgang des Stromsummationspunktes 29 ist über den Stromregler 31 und dem nachgeschalteten Leistungsteil 32 mit dem Leitantriebsmotor 18 - Regelstrecke für den Leitantriebsmotor - verbunden.

Den beiden als nebengeordneten Folgeantriebsmotoren 19, 21 ("Slaves") vorgesehenen Antriebsmotoren 19, 21 der Brückendruckwerke 3, 4 und anderen möglichen zusätzlich angeordneten Antriebsmotoren ist jeweils ein weiterer Regelkreis 36, 37 vorgeschaltet. Diese Regelskreise 36, 37 bestehen jeweils aus einem Stromsollwertgeber 38, einer Strompegelanpassung 39, einem Stromsummationspunkt 41, einem Stromregler 42, einer Regelstrecke bestehend aus einem Leistungsteil 43 und dem Folgeantriebsmotor 19; 21 und einem Stromistwertgeber 44. Der dem Drehzahlregler 28 nachgeordnete Stromsollwertgeber 38 ist mit einem Filter 46 zur Glättung des Stromsollwertes versehen. Diesem Stromsollwertgeber 38 ist die Strompegelanpassung 39 nachgeschaltet, die auf einen ersten Eingang des Stromsummationspunktes 41 führt. Über eine Eingabestation 47 lassen sich der Filter 46 und die Strompegelanpassung 39 parametrieren. Der zweite Eingang des Stromsummationspunktes 41 ist wiederum mit dem in einer Stromzuführleitung 48 angeordneten Stromistwertgeber 44 des jeweiligen Folgeantriebsmotores 19, 21 verbunden. Der Ausgang dieses Stromsummationspunktes 41 ist über den Stromregler 42 und dem nachgeschalteten Leistungsteil 43 mit dem jeweiligen Folgeantriebsmotor 19, 21 verbunden.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Drehzahlregeleinrichtung für einen Mehrmotorenantrieb ist folgendermaßen:
Mittels des Drehzahlsollwertgebers 26 wird ein Drehzahlsollwert n_SOLL auf den Drehzahlsummationspunkt 27 gegeben. Dort wird der Drehzahlsollwert n_SOLL mit dem vom Drehzahlgeber 23 erfaßten Drehzahlistwert n_IST verglichen und eine etwaig bestehende Differenz dem Drehzahlregler 28 zugeführt. Der Drehzahlregler 28 bestimmt an seinem Ausgang einen Stromsollwert I_SOLL der einerseits dem Stromsummationspunkt 29 des Leitantriebsmotors 18 und andererseits dem Stromsollwertgeber 38 des Regelkreises 36, 37 jedes Folgeantriebsmotores 19, 21 zugeführt wird. Im Stromsummationspunkt 29 wird der Stromsollwert I_SOLL mit dem vom Stromistwertgeber 33 erfaßten Stromistwert I_IST des Leitantriebsmotores 18 verglichen und eine bestehende Differenz dem Stromregler 31 zugeführt. Der Stromregler 31 steuert mittels des Leistungsteiles 32 den Leitantriebsmotor 18 an.

Der Regelkreis 36, 37 des jeweiligen Folgeantriebsmotores 19, 21 erhält vom Ausgang des Drehzahlreglers 28 den Stromsollwert I_SOLL der dem Stromsollwertgeber 38 zugeführt wird. Im Stromsollwertgeber 38 wird dieser Stromsollwert I_SOLL des Leitantriebsmotores 18 geglättet und mittels der Pegelanpassung 39 ein Stromsollwert für den Folgeantriebsmotor 19, 21 einem ersten Eingang des Stromsummationspunktes 41 zugeführt. Dort wird ein vom Stromistwertgeber 44 erfaßter Stromistwert des Folgeantriebsmotores 19, 21 mit dem Stromsollwert verglichen. Eine etwaig bestehende Differenz wird dem Stromregler 42 zugeführt, der mittels des Leistungsteiles 43 den Folgeantriebsmotor 19, 21 ansteuert.

Bezugszeichenliste

1 Bahn
2 Rollenlagerung
3 Brückendruckwerk
4 Brückendruckwerk
5 -
6 H-Druckeinheit
7 Falzapparat
8 Formzylinder
9 Formzylinder
10 -
11 Gummizylinder
12 Gummizylinder
13 Formzylinder
14 Formzylinder
15 -
16 Gummizylinder
17 Gummizylinder
18 Elektromotor, Leitantriebsmotor
19 Elektromotor, Folgeantriebsmotor
20-21 Elektromotor, Folgeantriebsmotor
22 Antriebswelle
23 Drehzahlgeber
24 Regelkreis (18)
25 -
26 Drehzahlsollwertgeber
27 Drehzahlsummationspunkt
28 Drehzahlregler
29 Stromsummationspunkt
30 -
31 Stromregler
32 Leistungsteil
33 Stromistwertgeber
34 Stromzuführleitung
35 -
36 Regelkreis (19)
37 Regelkreis (21)
38 Stromsollwertgeber
39 Strompegelanpassung
40 -
41 Stromsummationspunkt
42 Stromregler
43 Leistungsteil
44 Stromistwertgeber
45 -
46 Filter (38)
47 Eingabeeinrichtung (38)
48 Stromzuführleitung

Claims

1. Antriebsregeleinrichtung für eine Mehrzahl von mechanisch gekoppelten Baueinheiten (3; 4; 7) einer Druckmaschine mit einer Mehrzahl von Elektromotoren (18; 19; 21), der erste (18) dieser Elektromotoren (3; 4; 21) ist als drehzahlgeregelter Leitantriebsmotor (18) und die anderen Elektromotoren (19; 21) sind als stromgeregelte Folgemotoren (19; 21) vorgesehen, für den Leitantriebsmotor (18) ist ein Drehzahlregler (28) und für die Folgemotoren (19; 21) jeweils ein Stromregler (41; 41) angeordnet, Eingänge der Stromregler (41; 41) sind mit einem Ausgang des Drehzahlreglers (28) verbunden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des Drehzahlreglers (28) und dem Eingang jedes der Stromregler (41; 41) ein Filter (46) zur Glättung eines vom Drehzahlregler (28) erzeugten und den Eingängen der Stromregler (41; 41) zugeführten Stromsollwerten (I_SOLL) zwischengeschaltet ist und daß der Leitantriebsmotor (18) als Antrieb für die Baueinheit (7) mit dem größten schwankenden Momentenverlauf vorgesehen ist.

2. Antriebsregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitantriebsmotor (18) an einem Falzapparat (7) einer Rollenrotationsdruckmaschine angeordnet ist.