DE19643252A1 - Steuerung für den Antrieb einer Druckmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für den Antrieb einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bogenoffsetdruckmaschinen weisen in der Regel drehzahlgeregelte Antriebsmotore in Form von Gleichstrommotoren auf, durch welchen die Maschine auf gegebenen Drehzahl-Sollwerten fahrbar ist. Durch Gleichstrommotore lassen sich ferner auch zum Hoch- bzw. Herunterfahren (hoch-/abtouren) vorgegebene Drehzahlrampen fahren, d. h. die Drehzahl der Druckmaschine verändert sich entsprechend einer vorgegebenen Zeitfunktion. Das Hochfahren der Druckmaschine erfolgt dabei zweckmäßigerweise nach einer möglichst fla­ chen Hochlauframpe, also in einem entsprechend großen Zeitintervall. Dadurch wird ver­ mieden, daß nach Einlaufen eines ersten Bogens sowie entsprechendem Druck-An-Schalten der einzelnen Druckwerkszylinder das durch die zusätzliche Anfahrtorrsion bedingte Lastmoment zu einem Passerversatz bzw. zu Doubliererscheinungen auf dem Druckprodukt führt. Ein möglichst flaches bzw. langsames Hochfahren der Druckmaschine hat ferner den Vorteil, daß während des Durchführens der Geschwindigkeitsänderung die Farb- und/oder Feuchtmittelzuführen an die druckgeschwindigkeitsabhängigen Gegebenheiten anpaßbar sind.

Bei Bogenoffsetdruckmaschinen mit insbesondere drehzahlgeregeltem Gleichstrommotor innerhalb des Hauptantriebes wird das Abtouren häufig nach einer sehr steil verlaufenden Ablauframpe, d. h. in relativ kurzer Zeit durchgeführt. Somit wirken nur beim Abtouren auf­ grund der Massenträgheit der einzelnen Druckwerke bzw. Druckwerkszylinder sehr hohe und den Antriebszug aufgrund der Elastizität relativ zueinander verdrehende Momente, so daß es gerade in dieser Betriebssituation zu Passerdifferenzen und/oder Doubliererschei­ nungen kommt. Ein Nachführen der Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr ist bei einer derartig schnellen Drehzahländerung der Maschine unter entsprechender Auslegung der die Zuführ­ raten verändernden Stellmotoren überhaupt nicht möglich.

Aus der DE 41 32 766 A1 ist eine Drehzahlregeleinrichtung für den Antriebsmotor einer Druckmaschine bekannt, welche eine direkte Einflußmöglichkeit auf das Drehmoment der Maschine vorsieht. Mit dieser Einrichtung ist neben einer einfachen Drehzahlregelung eine direkte Beeinflussung des Drehmomentes möglich. Mit dieser Drehzahlregeleinrichtung läßt sich das auf den Antriebszug wirkende Drehmoment beeinflussen, nicht jedoch ist eine fle­ xible und in Abhängigkeit der Druckbedingung bzw. des Betriebszustandes der Maschine erfolgende Anpassung der Hoch- bzw. Ablauframpen möglich. So wird bei dieser Einrich­ tung zwar das beim Abtouren auftretende Drehmoment begrenzt, jedoch sind auch derartige im Drehmoment begrenzte Abtourrampen hinsichtlich ihrer zeitlichen Ausdehnung bzw. Steilheit nicht an die die Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr bewirkenden Stellmotoren an­ gepaßt.

Aus der DE 41 37 482 A1 ist eine Abtoureinrichtung für den Antriebsmotor einer Druck­ maschine bekannt, bei der zwischen Stromrichterregeleinrichtung und Maschinensteuerung eine einen Timer enthaltende, den Abtourvorgang bezogen auf ein Dreh­ zahl/Zeitkoordiantensystem nach einer dreiphasigen Kennlinie realisierende Drehzahlsoll­ werteinrichtung angeordnet ist. Mit dieser Einrichtung wird ein schnelles Abtouren mit einer Phase eines sanften Abtourbeginnes und einer Phase eines sanften Abtourendes begrenzt. Dadurch werden stoßartige Belastungen während des Beginns und des Endes des Abtour­ vorganges in ihren Auswirkungen verringert, nicht jedoch die bereits zum vorigen Stand der Technik erläuterten Nachteile hinsichtlich der Möglichkeit, die Farb- und/oder Feuchtmit­ telzufuhr über entsprechende Stellmotoren während des Abtourens nachzuführen.

Aus der DE 32 14 707 A1 ist eine Steuerung für einen Druckmaschinenantriebsmotor be­ kannt, welche eine Anfahrmomentsteuerung zur Beeinflussung des Anfahrmomentes beim Wiederanfahren der Fortdruck-Drehzahl für einen Antriebsmotor einer Druckmaschine auf­ weist. Auch hiermit werden lediglich die beim Hochfahren von einer Grund- auf eine Fort­ druckdrehzahl auftretenden und durch Torsion bedingten Passer- und/oder Doubliererschei­ nungen vermieden bzw. vermindert.

Aus der EP 0 243 728 B1 ist ein Sicherheitssystem für eine Druckmaschine bekannt, bei der der Hauptantrieb programmgesteuert entsprechend der vorliegenden Betriebssituationen stillsetzbar ist. Dieses speicher- und programmgesteuerte Stillsetzen erfolgt jedoch nicht zum Anpassen des Abtourens an den Druckprozeß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Steuerung für den Antrieb einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derartig zu erweitern, so daß eine bestmögliche Anpassung des Hochlauf- bzw. Abtourvorganges der Druckmaschine auf die jeweilig vorliegende Betriebssituation gegeben ist und die beim Ändern der Druckge­ schwindigkeit nötigen Anpassungen der Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr vorgenommen werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1. Weiter­ bildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß über die dem Antrieb der Druckmaschine vorge­ ordnete Steuerung in Abhängigkeit des Betriebszustandes der Druckmaschine, insbesondere in Abhängigkeit des Schaltzustandes der Druckwerkszylinder (Druck-An/Druck-Ab), be­ züglich der durchzuführenden Drehzahl im Zeitverhalten unterschiedliche Rampen vorgeb­ bar sind. Dadurch ist insbesondere bei einem Abtourvorgang erzielbar, daß die Druckma­ schine nach Abstellen des letzten druckenden Druckwerkes in einer viel kürzeren Zeit (nach einer steileren Rampe) abgetourt werden kann, als dies beim Abtouren während des Be­ druckens von Bogen der Fall ist. Der erfindungsgemäß ausgebildeten Steuerung werden dazu die Signale der die Druckwerkszylinder (Gummituchzylinder) in den einzelnen Druck­ werken an- und abstellenden Organe bzw. der dies insgesamt bewirkenden Steuerung zuge­ führt.

Die erfindungsgemäße Steuerung steht mit einem Speicher in Wirkverbindung, in welchen die für die unterschiedlichen Betriebsbedingungen vorgesehenen Rampen für das Hochlau­ fen bzw. Abtouren des Hauptantriebes in Abhängigkeit der unterschiedlichen Betriebsbedin­ gungen (Druck-An/Druck-Ab der Druckwerkszylinder) in Form von Parametern oder dgl. abgespeichert sind. Wird nun über eine Eingaberichtung, welche mit der erfindungsgemäßen Steuerung in Wirkverbindung steht, der Befehl zum Hochfahren der Maschine von einer gegebenen Drehzahl auf eine vorgesehene Drehzahl gegeben, so stellt die Steuerung ent­ sprechend den Zustandssignalen der das Druck-An- und Druck-Abstellen der Gummituch­ zylinder in den einzelnen Druckwerken bzw. vorgewählten Druckwerken den Betriebszu­ stand fest und wählt die entsprechende vorgesehene Kennlinie aus dem Speicher aus. Ent­ sprechend den Werten bzw. Parametern der ausgewählten Kennlinien wird dann der Hochlaufvorgang durch entsprechendes Bestromen des Antriebsmotors der Druckmaschine durchgeführt. So kann vorgesehen sein, daß das Hochfahren mit der Maschinendrehzahl von einem gegebenen Wert auf einen vorgewählten Wert nach einer wesentlich steileren Zeit­ funktion (Zeitrampe) durchgeführt wird, wenn über die Eingabevorrichtung bzw. dem Leit­ stand das Bedrucken von ersten in die Maschine einlaufenden Bogen nach Erreichen dieser höheren Drehzahl vorgegeben bzw. vorgewählt ist. Da während des schnellen Hochlaufvor­ ganges keine Bogen bedruckt werden, bewirkt dieses schnelle Hochfahren mit der entspre­ chenden Drehmomentbeanspruchung keine durch Torsion im Antriebszug verursachte Pas­ serdifferenz bzw. Doubliererscheinung. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß der Bogeneinlauf erst dann freigegeben wird, wenn die Maschine die vorgegebene Enddrehzahl erreicht hat und auch die für das Nachführen der Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr ent­ sprechend dem vorgesehenen Drehzahlwert angesteuerten Stellmittel die für diesen Maschi­ nendrehzahlwert vorgesehenen Dosierungen vorgenommen haben.

Ein wesentlicher Vorteil wird durch Anwendung der Erfindung im Falle des Abtourens der Maschine erzielt. Hier erfolgt das Abtouren nach einer relativ langsamen Zeitrampe bzw. Zeitfunktion genau in dem Fall, wenn während dieses Abtourvorganges noch zu bedrucken­ de Bogen durch die Maschine laufen. Auch in diesem Falle wird das Kommando zum Ab­ touren über die Eingabeeinrichtung bzw. den Leitstand der Maschine vorgegeben, worauf­ hin die Steuerung dieses Kommando zum Abtouren vom gegebenen Drehzahlwert auf einen niederen Drehzahlwert in Verbindung mit den Signalen der das Druck-An- und Druck-Ab- Stellen der Gummituchzylinder bewirkenden Organe zur Auswahl einer vorgesehenen Ab­ tourrampe bzw. Kennlinie verwendet. Entsprechend der für diesen Betriebszustand vorge­ sehenen Abtourrampe bzw. Kennlinie erfolgt sodann das entsprechende Bestromen des An­ triebsmotors zum Bremsen der Maschine. Hierbei ist vorgesehen, daß nach Bedrucken eines letzten durch die Maschine laufenden Bogens und entsprechend folgerichtig eingeleitetem Druck-Ab-Schalten der Gummituchzylinder eine wesentlich steilere Abtourrampe zur An­ wendung kommt, als dies während des Bedruckens von Bogen der Fall ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die für das Hochlaufen bzw. Abtouren der Maschine vorgesehenen und in dem mit der Steuerung in Wirkverbindung stehenden Speicher abgelegten Rampen bzw. Zeitfunktionen auch in Abhängigkeit der Netzfrequenz, mittels der die Druckmaschine über den netzgeführten Gleichrichter betrieben s wird, ausgewählt werden. Diese Weiterbildung der Erfindung ist insbesondere dann vorteil­ haft, wenn die die Dosierung der Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr bewirkenden Stellan­ triebe (Antrieb Farbduktor, Antrieb Feuchtduktor usw.) als Synchronmotoren ausgebildet sind. Die Synchronmotore der Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr laufen mit einer von der Netzfrequenz abhängigen Drehzahl, so daß eine Sollwertänderung in der Färbung bzw. Feuchtung während einer Drehzahländerung der Maschine eine Abhängigkeit von der Netzfrequenz aufweisen wird. Wird die gesamte Druckmaschine an einem eine Netzfrequenz von 50 Hz aufweisenden Netz betrieben, so laufen die entsprechenden Farb- und Feuchtmit­ telantriebe geringfügig langsamer als dies bei einer Netzfrequenz von 60 Hz der Fall ist.

Entsprechend sind in der erfindungsgemäßen Steuerung bzw. dem mit der Steuerung in Wirkverbindung stehenden Speicher auch für die verschiedene Zahl von möglichen Netzfre­ quenzen angepaßte Hochlauf- und Abtourrampen abgespeichert, welche über die Steuerung entsprechend der aktuellen bzw. am Hauptantrieb eingestellten Netzfrequenz zur Ausfüh­ rung kommen. Durch die Auswahl einer vorgesehenen Hochlauf- bzw. Abtourrampe in Ab­ hängigkeit an die aktuelle Netzfrequenz erfolgt eine Anpassung des Hochlauf- bzw. Ab­ tourvorganges an die Verstellgeschwindigkeit der die Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr bei Druckgeschwindigkeitsänderungen nachführenden Stellantriebe.

Des weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung. Diese zeigt die erfindungsgemäße Steuerung mit dem Antrieb der Druckmaschi­ ne sowie die mit der Steuerung in Wirk- bzw. Signalverbindung stehenden Komponenten. Beschrieben wird - ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens - die Ausbil­ dung der Steuerung mit zwei gespeicherten Rampen zum betriebsartabhängigen Abtouren der Maschine.

Die erfindungsgemäße Steuerung 1 steht über einen netzgeführten Gleichrichter 2 mit einem als Gleichstrommotor ausgebildeten Antriebsmotor 3 der Druckmaschine 4 in Wirkverbin­ dung. Über die Steuerung 1 können durch entsprechendes Bestromen des Antriebsmotors 3 über den Gleichrichter 2 eine Vielzahl von Drehzahlwerten zum Betreiben der Druckma­ schine 4 gefahren werden und ebenfalls auch Hochlauf- bzw. Abtourvorgänge eingeleitet werden. Die Steuerung 1 steht über ein oder mehrere hier nur prinzipiell als ein Bussystem angedeutete Signalübertragungen mit einer Eingabevorrichtung 6, Not-Aus-Tastern 7, den Druckschaltervorrichtungen 5 in den einzelnen Druckwerken der Druckmaschine 4 sowie den Antrieben 9, 10 in den Farb- und Feuchtwerken der Druckwerke der Druckmaschine 4 in Wirkverbindung. Die Eingabevorrichtung 6 umfaßt dabei sowohl den Leitstand der Druckmaschine 4 als auch die an den einzelnen Druckwerken sowie An- und Ausleger der Druckmaschine 4 vorgesehenen Bedientastern. Ohne Beschränkung der Erfindung sei dabei angenommen, daß über sämtliche vorstehend genannten Bedienelemente als Eingabevorrich­ tung 6 Kommandos zum Erhöhen bzw. Verringern der Druckgeschwindigkeit gegeben wer­ den können.

Die erfindungsgemäße Steuerung 1 steht ferner mit einem Speicher 8 in Wirkverbindung, in welchem zum Abtouren der Maschine zwei unterschiedlich steile Abtourrampen bzw. ent­ sprechende Zeitfunktionen abgespeichert sind. Diese in der Figur als zwei Kennlinien dar­ gestellten Abtourrampen im Speicher 8 sind dabei nur stellvertretend für eine Vielzahl im Speicher 8 enthaltenen Zeitfunktionen sowohl für das Hochlaufen der Maschine als auch das nachstehend weiter beschriebene Abtouren über den Antriebsmotor 3.

Wird der Steuerung 1 über die Eingabevorrichtung 6 das Kommando zum Abtouren der Druckmaschine 4 von der gegebenen Fortdruckdrehzahl auf beispielsweise die Grunddreh­ zahl der Maschine gegeben, so erfolgt über die Steuerung zunächst ein Erfassen der von den Druckschaltvorrichtungen 5 in den einzelnen Druckwerken der Druckmaschine 4 gelieferten Signale hinsichtlich dem Anwahlzustand der Druckwerke (Druckend/Nicht-Druckend) so­ wie dem Schaltzustand der Druckwerkszylinder. Entsprechend der über die Eingabevorrich­ tung 6 vorgegebenen Anwahl der Druckwerke wird durch die Steuerung 1 über die Signale der Druckschaltvorrichtung 5 ermittelt, ob der über die Eingabevorrichtung 6 vorgegebene Befehl zum Abtouren der Maschine während des Bogenlaufes bzw. während des Bedruckens von Bogen oder erst nach dem Bedrucken eines letzten Bogens durchgeführt werden soll. Wird das Kommando zum Abtouren der Druckmaschine 4 von der Fortdruckdrehzahl z. B. auf die Grunddrehzahl des normalen Druckbetriebes, d. h. also nicht vor Abschalten der einzelnen Druckwerkszylinder in den Druckwerken der Druckmaschine 4 ausgelöst, so wählt die Steuerung 1 die im Speicher 8 abgelegte Abtourrampe mit dem flachen Verlauf (rechts) aus. Die Druckmaschine 4 wird sodann durch entsprechendes Bestromen des An­ triebsmotors 3 über den Gleichrichter 2 nach einem relativ flachen Zeitverlauf herunterge­ fahren.

Ist über die Eingabevorrichtung 6 das Abtouren von der Fortdruckdrehzahl auf die Grund­ drehzahl nach Durchlaufen eines letzten Bogens aktiviert, so ist über die Steuerung 1 durch Auswahl der Signale der Druckschaltvorrichtung 5 das Passieren des letzten Bogens durch die einzelnen Druckwerke der Druckmaschine 4 feststellbar, woraufhin über die Steuerung 1 die entsprechend für diesen Betriebsfall vorgesehene steile Abtourrampe im Speicher 8 zur Bestromung des Antriebsmotors 3 über den Gleichrichter 2 zur Anwendung kommt. In die­ sem Betriebszustand wird die Druckmaschine 4 mit einem wesentlich höheren Bremsmo­ ment abgetourt, um den Endzustand möglichst schnell zu erreichen.

Die Steuerung 1 steht ferner noch mit Notaustastern 7 in Wirkverbindung, durch welche unabhängig vom Betriebszustand (Signale der Druckschaltvorrichtungen 5) der schnellstmögliche Abtourvorgang eingeleitet wird. Hier kann insbesondere das Bremsen des Antriebsmotors 3 über den Gleichrichter 2 an der Stromgrenze vorgesehen sein.

Die Steuerung steht ferner mit Antrieben 9, 10 der Farb- und Feuchtwerke in den einzelnen Druckwerken der Druckmaschine 4 in Wirkverbindung. Nachdem über die Eingabevorrich­ tung 6 der Steuerung 1 das entsprechende Kommando zum Hochfahren bzw. Abtouren ge­ geben wurde (Anfangsdrehzahlwert-Enddrehzahlwert) beginnen die nicht dargestellten Steuerungen dieser Antriebe 9, 10 die Dosierungen auf die für den neuen Drehzahlwert der Druckmaschine vorgesehenen Wert herauf- bzw. herunterzufahren. Wie bereits zuvorste­ hend erläutert wurde ist hierbei insbesondere vorgesehen, daß im Speicher 8 der Steuerung 1 zu unterschiedlichen Netzfrequenzen (Gleichrichter 2) unterschiedliche Kennlinien zum Hochfahren bzw. Abtouren der Maschine gespeichert sind, wobei jeweils die für die vorab­ liegende Netzfrequenz vorgesehene Kennlinie zur Einstellung kommt. Hierdurch wird er­ reicht, daß bei Ausbildung der Antriebe 9, 10 in den Farbwerken/Feuchtwerken der Druck­ maschine 4 als Synchronmotore deren netzfrequenzabhängiges Drehzahlverhalten an die von der Druckmaschine 4 ausführbare Drehzahlveränderung anpaßbar ist. Der Wert der am Gleichrichter 2 eingestellten Netzfrequenz ist dabei durch die Steuerung 1 erfaßbar bzw. dort über eine entsprechende Eingabe festlegbar (bei Maschineninstallation). Auch kann vor­ gesehen sein, daß die Steuerung 1 mit einer die Netzfrequenz erfassenden Einrichtung in Wirkverbindung steht.

Bezugszeichenliste

1

Steuerung

2

Gleichrichter

3

Antriebsmotor

4

Druckmaschine

5

Druckschaltvorrichtung

6

Eingabevorrichtung

7

Not-Aus-Taster

8

Speicher

9

Antrieb (Farbwerk)

10

Antrieb (Feuchtwerk)

Claims (6)

1. Steuerung für den Antrieb einer Druckmaschine, insbesondere Bogenoffsetdruckma­ schine, mit einer dem vorzugsweise als wenigstens ein Gleichstrommotor ausgebilde­ ten Antriebsmotor der Druckmaschine vorgeordneten Steuerung, der Kommandos zum Verändern der Drehzahl der Druckmaschine zuführbar sind, woraufhin die Maschinendrehzahl gemäß gespeicherter Zeitfunktionen geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerung (1) dem Betriebszustand der Druckmaschine (4) entsprechende Si­ gnale (Signale der Druckschaltvorrichtungen 5) zuführbar sind, daß die Steuerung (1) mit einem Speicher (8) in Wirkverbindung steht, in welchem unterschiedlichen Be­ triebszuständen der Druckmaschine zugeordnete Zeitfunktionen zum Hochfahren und/oder Abtouren der Druckmaschine abgespeichert sind, und daß durch die Steue­ rung (1) auf ein Kommando zum Verändern der Drehzahl die für den aktuellen Be­ triebszustand vorgesehene Zeitfunktion über den Antriebsmotor (3) zur Anwendung kommt.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerung (1) die Signale der in den einzelnen Druckwerken der Druckma­ schine (4) angeordneten Druckschaltvorrichtungen (5) zuführbar sind.

3. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bogenoffsetdruckmaschine die den Gummituchzylindern in den einzel­ nen Druckwerken zugeordneten Druckschaltvorrichtungen (5) mit der Steuerung (1) in Signalverbindung stehen.

4. Steuerung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerung (1) die Signale einer der in den einzelnen Druckwerken der Druckmaschine (4) angeordneten Druckschaltvorrichtungen (5) vorgeordneten Ma­ schinensteuerung zuführbar sind.

5. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über die Steuerung (1) nach Eingabe eines eine Drehzahländerung bewirkenden Kommandos die in den einzelnen Druckwerken der Druckmaschine (4) dem Verän­ dern der Farb- und/oder Feuchtdosierung dienenden Antriebe (9, 10) der Farb- und/oder Feuchtwerke entsprechend dem angewählten Drehzahlwert der Druckma­ schine (4) ansteuerbar sind.

6. Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicher (8) der Steuerung (1) für unterschiedliche Netzfrequenzen, mit wel­ chen die Antriebe (9, 10) der Farb- und/oder Feuchtwerke der Druckwerke der Druckmaschine (4) betreibbar sind, unterschiedliche und das Verändern der Drehzahl der Druckmaschine (4) an die Verstellgeschwindigkeit der Farb- und/oder Feuchtdo­ sierung anpassende Zeitfunktionen abgespeichert sind.