DE19900258A1 - Verfahren zum Anstellen zweier Zylinder einer Druckmaschine gegeneinander - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Anstellen zweier Zylinder (20, 18) einer Druckmaschine gegeneinander, dadurch gekennzeichnet, daß man einen (18) der beiden Zylinder rotieren läßt, während die beiden Zylinder radial auf einander zu bewegt werden und das auf einen (18) der beiden Zylinder wirkende Drehmoment überwacht wird, und daß, wenn das überwachte Drehmoment einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, die in diesem Augenblick erreichte Radialposition der beiden Zylinder relativ zu einander als die Nullposition für die Anstellung genommen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anstellen zweier Zylinder einer Druckmaschine gegeneinander.

Druckmaschinen weisen typischerweise eine Anzahl drehantreibbarer Rota­ tionskörper auf, die im folgenden kurz als Zylinder bezeichnet werden sollen. Beispielsweise sind bei einer typischen Flexodruckmaschine mehrere Farb­ werke an einem gemeinsamen Rotationskörper, dem Gegendruckzylinder, angeordnet und jedes Farbwerk umfaßt zwei weitere Rotationskörper nämlich einen Druckzylinder und eine Auftragwalze. Der Druckzylinder und die Auftragwalze sind mit Hilfe von Stellantrieben in radialer Richtung, also in der Richtung senkrecht zu ihrer Drehachse, relativ zu einander und relativ zum Gegendruckzylinder bewegbar. Während des Druckbetriebs rollt die Auf­ tragwalze am Druckzylinder ab, und der Druckzylinder rollt seinerseits an dem über den Gegendruckzylinder geführten Bedruckstoff ab, so daß die Druckfarbe von der Auftragwalze auf die druckenden Teile der Klischees des Druckzylinders übertragen wird und dann ein entsprechendes Druckbild er­ zeugt wird. Bei Stillstand der Druckmaschine wird die Auftragwalze vom Druckzylinder abgestellt, und der Druckzylinder wird vom Gegendruckzylind­ er abgestellt. Vor dem Druckbeginn müssen die Zylinder wieder gegeneinan­ der angestellt werden.

Die Qualität des Druckbildes ist davon abhängig, daß die Zylinder während des Druckbetriebs mit der richtigen Kraft gegeneinander angedrückt werden. Für eine präzise Steuerung dieser Andruckkraft ist es zweckmäßig, Nullposi­ tionen zu definieren, in denen sich die Zylinder in einer sehr genau bekann­ ten Lage relativ zueinander befinden. Beispielsweise kann als Nullposition für den Druckzylinder die Position gewählt werden, in der die Umfangsfläche des Druckzylinders die Umfangsfläche des Gegendruckzylinders gerade eben berührt, ohne daß eine Andruckkraft ausgeübt wird. Entsprechendes gilt für die Nullposition der Auftragwalze in Bezug auf den Druckzylinder. Da jedoch diese Nullpositionen vom jeweiligen Umfang der benutzten Druckzylinder und Auftragwalzen abhängig sind, ist mindestens nach jedem Zylinderwech­ sel eine Neubestimmung der Nullpositionen erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das eine einfache und präzise Bestimmung der Nullpositionen für den Anstellvorgang ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man einen der bei­ den Zylinder rotieren läßt, während die beiden Zylinder radial aufeinander zu bewegt werden und das auf einen der beiden Zylinder wirkende Drehmoment überwacht wird und daß, wenn das überwachte Drehmoment einen vorgege­ benen Schwellenwert überschreitet, die in diesem Augenblick erreichte Ra­ dialposition der beiden Zylinder relativ zueinander als die Nullposition für die Anstellung genommen wird.

In der europäischen Patentanmeldung 98 116 398.3 wird ein Kollisions­ schutzverfahren für Druckmaschinen vorgeschlagen, mit dem verhindert werden soll, daß der Druckzylinder und/oder die Auftragwalze bei den radia­ len Bewegungen relativ zum Gegendruckzylinder mit irgendwelchen Hinder­ nissen kollidieren und dadurch beschädigt werden. Bei diesem Verfahren läßt man jeweils den Zylinder, der mit Hilfe des Stellantriebs radial in Bezug auf den Gegendruckyzlinder bewegt wird, mit mäßiger Geschwindigkeit ro­ tieren, und man überwacht das auf diesen Zylinder wirkende Drehmoment. Solange der Zylinder frei rotieren kann, tritt kein Drehmoment auf. Sobald der Zylinder jedoch mit einem Hindernis kollidiert, wird die Rotationsbewe­ gung durch Reibung zwischen der Umfangsfläche des Zylinders und dem Hindernis gebremst, und es tritt ein relativ hohes Drehmoment auf. Durch Überwachung dieses Drehmoments läßt sich somit die Kollision mit hoher Empfindlichkeit feststellen, und der Stellantrieb kann so rechtzeitig stillge­ setzt werden, daß es nicht zu Beschädigungen kommt.

Erfindungsgemäß wird nun dasselbe Prinzip dazu benutzt, die Nullpositionen für den Druckzylinder und/oder die Auftragwalze zu bestimmen. Im Unter­ schied zu dem bekannten Kollisionsschutzverfahren geht es bei dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren nicht darum, eine unvorhergesehene Kollision zu verhindern, sondern es wird gezielt eine "Kollision" des Druckzylinders mit dem Gegendruckzylinder bzw. der Auftragwalze mit dem Druckzylinder her­ beigeführt, so daß die Nullposition, in der sich die Umfangsfläche der Zylin­ der gerade eben berühren, äußerst präzise ermittelt werden kann. Selbstver­ ständlich erfolgen dabei die radialen Stellbewegungen mit so niedriger Ge­ schwindigkeit, daß Beschädigungen durch rechtzeitiges Stillsetzen der Stell­ antriebe vermieden werden können.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es anders als bei dem bekannten Kollisionsschutzverfahren nicht wesentlich, welcher der beiden gegeneinan­ der angestellten Zylinder in Drehung versetzt wird. So ist es beispielsweise auch möglich, den Zylinder rotieren zu lassen, dessen Achse unbeweglich bleibt. Dieser Zylinder wird dann gebremst, sobald der zweite, nicht rotieren­ de Zylinder gegen seine Umfangsfläche angestellt wird. Im Hinblick auf eine maximale Empfindlichkeit ist es zweckmäßig, jeweils den Zylinder rotieren zu lassen, dessen Trägheitsmoment am kleinsten ist. Es ist auch möglich, beide gegeneinander angestellte Zylinder rotieren zu lassen, sofern ihre Um­ fangsgeschwindigkeiten voneinander verschieden sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Die Überwachung des Drehmoments kann beispielsweise mit Hilfe eines im Antriebszug eingefügten Drehmomentaufnehmers erfolgen. Wahlweise kann das Drehmoment jedoch auch indirekt überwacht werden, beispielsweise da­ durch, daß die Winkelgeschwindigkeit und/oder die Winkelposition des Zy­ linders fortlaufend überwacht wird, so daß sich das Drehmoment anhand der Änderung der Winkelgeschwindigkeit ermitteln läßt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeich­ nung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Teil-Seitenansicht einer Druckmaschine, bei der die Erfindung Anwendung findet;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Teile der Druckmaschi­ ne nach Fig. 1 in der Draufsicht; und

Fig. 3 und 4 Darstellungen entsprechend Fig. 1, für unterschiedliche Stadien eines Anstellvorgangs.

Die in Fig. 1 gezeigte Druckmaschine, beispielsweise eine Flexodruckma­ schine, weist ein Gestell mit zwei Seitenteilen 10 auf, zwischen denen ein Gegendruckzylinder 12 gelagert ist. An jedes Seitenteil 10 ist eine Konsole 14 angesetzt, auf der ein Farbwerk 16 montiert ist. In der Praxis können mehrere Farbwerke an demselben Gegendruckzylinder 12 angeordnet sein.

Das Farbwerk 16 umfaßt einen Druckzylinder 18 und eine Auftragwalze 20 mit einer zugehörigen Kammerrakel 22. Der Druckzylinder 18 und die Auf­ tragwalze 20 sind drehbar in Lagerböcken 24 und 26 gelagert, die in Rich­ tung der Doppelpfeile A und B verschiebbar auf der Oberseite der Konsole 14 angeordnet sind. Fig. 1 zeigt die Druckmaschine in einem Zustand, in dem der Druckzylinder 18 vom Gegendruckzylinder 12 und die Auftragwalze 20 vom Druckzylinder 18 abgestellt ist. Während des Druckbetriebs wird der Druckzylinder 18 an den Gegendruckzylinder 12 angestellt, und die Auftrag­ walze 20 wird an den Druckzylinder 18 angestellt. Für diese An- und Abstell­ bewegungen ist jedem der Lagerböcke 24, 26 ein Spindelantrieb mit einem Stellmotor 28 bzw. 30 und einer Antriebsspindel 32 bzw. 34 zugeordnet. Die Spindelantriebe sind jeweils auf der Konsole 14 montiert.

Der Gegendruckzylinder 12 ist durch einen nicht gezeigten Motor antreibbar. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, umfaßt das Farbwerk 16 zwei gesonderte An­ triebsmotoren 36 für den Druckzylinder 18 und die Auftragwalze 20. Diese Antriebsmotoren 36 sind auf der Antriebsseite der Druckmaschine (oben in Fig. 2) jeweils unmittelbar auf der Welle des zugehörigen Rotationskörpers 18 bzw. 20 angeordnet, so daß jeder Rotationskörper durch den zugehörigen Antriebsmotor 36 drehantreibbar ist (Einzelantrieb). Der Gleichlauf der Rota­ tionskörper wird in bekannter Weise elektronisch geregelt.

Jeder der Antriebsmotoren 36 weist einen integrierten Drehmomentgeber T auf, der ein Drehmomentsignal an eine Steuereinrichtung 38 liefert, wie durch Pfeile in Fig. 2 angedeutet wird. Die Steuereinheit 38 übermittelt ih­ rerseits Steuersignale, insbesondere Ein- und Ausschaltsignale, an die Stell­ motoren 28 und 30. In der Zeichnung sind nur die Steuersignale für die Stellmotoren auf der Antriebsseite durch Pfeile symbolisiert. Es versteht sich jedoch, daß entsprechende Steuersignale auch den Stellmotoren auf der ent­ gegengesetzten Seite des Maschinengestells zugeführt werden.

Den Stellmotoren 28 und 30 ist jeweils ein nicht gezeigter Weggeber zuge­ ordnet oder sie sind als Schrittmotoren ausgebildet, so daß die Positionen der Lagerböcke 24 und 26 in Bezug auf die Drehachse des Gegendruckzylin­ ders 12 präzise gesteuert oder geregelt werden können.

Im folgenden wird anhand der Fig. 3 und 4 eine Prozedur zur Bestim­ mung der Nullpositionen für das Anstellen des Druckzylinders 18 an den Ge­ gendruckzylinder 12 und der Auftragwalze 20 an den Druckzylinder 18 be­ schrieben. Im gezeigten Beispiel wird zunächst die Auftragwalze gegen den Druckzylinder angestellt, und beide werden dann gemeinsam gegen den Ge­ gendruckzylinder angestellt. Diese Reihenfolge ist jedoch umkehrbar.

Ausgehend von dem in Fig. 1 gezeigten Zustand wird zunächst der Druckzy­ linder 18 mit Hilfe des Antriebsmotors 36 in langsame Rotation versetzt. Das Antriebsdrehmoment wird mit Hilfe des Drehmomentgebers T überwacht. Da der Druckzylinder jedoch praktisch widerstandsfrei rotiert, tritt zunächst kein Drehmoment auf.

Die noch nicht rotierende Auftragwalze 20 wird dann mit Hilfe des Stellmo­ tors 30 langsam gegen den Druckzylinder 18 gefahren (Fig. 3). Sobald die Umfangsflächen der Auftragwalze und des Druckzylinders einander berühren, tritt im Antriebszug des Druckzylinders 18 ein Drehmoment auf, das von dem Drehmomentgeber T erfaßt wird. Wenn dieses Drehmoment einen nahe bei 0 liegenden Schwellenwert überschreitet, so zeigt dies an, daß sich die Um­ fangsflächen der beiden Rotationskörper berühren. Da in diesem Augenblick auch ein entsprechendes Gegendrehmoment auf die Auftragwalze 20 wirkt, könnte das die Berührung anzeigende Signal auch von dem Drehmomentge­ ber T abgeleitet werden, der dem Antrieb der Auftragwalze 20 zugeordnet ist. Auf dieses Signal hin wird in der Steuereinrichtung 38 die erreichte Posti­ tion der Lagerböcke 26 in bezug auf die Position der Lagerböcke 24 als Null­ position für die Auftragwalze 20 gespeichert, der Stellmotor 30 augenblicklich stillgesetzt, und die Antriebsrichtung dieses Motors wird umgekehrt, um die Auftragwalze 20 um eine definierte Wegstrecke von beispielsweise einem Mil­ limeter aus der Nullposition zurückzufahren. Dadurch kommt der Druckzylin­ der 18 wieder frei, so daß er drehmomentfrei weiterrotieren kann.

Die Auftragwalze 20 und der Druckzylinder 18 werden dann synchron gegen den Gegendruckzylinder 12 gefahren (Fig. 4). Das auf den Druckzylinder 18 wirkende Drehmoment wird dabei weiterhin überwacht. Sobald die Umfangs­ fläche des Druckzylinders die Umfangsfläche des Gegendruckzylinders 12 berührt, tritt erneut ein Drehmomentsignal auf, das anzeigt, daß die Nullposi­ tion des Druckzylinders 18 in Bezug auf den Gegendruckzylinder erreicht wurde. Auch diese Nullposition wird in der Steuereinrichtung 38 registriert. Die Stellmotoren 28 und 30 werden unverzüglich stillgesetzt, und ihre An­ triebsrichtung wird umgekehrt, um die Auftragwalze 20 und den Druckzylin­ der 18 gemeinsam um eine definierte Wegestrecke von beispielsweise 1 mm zurückzufahren.

In diesem Zustand sind die Nullpositionen für die Auftragwalze und den Druckzylinder gespeichert, und die Abstände zwischen den Umfangsflächen des Druckzylinders 18 und des Gegendruckzylinders 12 einerseits und den Umfangsflächen der Auftragwalze 20 und des Druckzylinders 18 andererseits sind jeweils präzise auf einen Millimeter eingestellt.

Zur Einleitung des Druckbetriebs werden der Gegendruckzylinder 12, der Druckzylinder 18 und die Auftragwalze 20 jeweils mit ihren aufeinander abge­ stimmten Sollgeschwindigkeiten angetrieben, so daß alle drei Rotationskör­ per im wesentlichen dieselbe Umfangsgeschwindigkeit aufweisen. Auf ein Signal "Druck an" wird dann der Druckzylinder 18 an den Gegendruckzy­ linder 12 angestellt. Dazu wird der Druckzylinder 18 wieder um 1 mm in die gespeicherte Nullposition verfahren, und er wird dann um einen sogenannten Offset in der Größenordnung von einigen Mikrometern über die Nullposition hinaus gegen den Gegendruckzylinder 12 gefahren. Dieser Offset bewirkt die gewünschte Andruckkraft zwischen dem Druckzylinder und dem Gegen­ druckzylinder. Entsprechend wird die Auftragwalze 20 zunächst um 2 mm in ihre Nullposition in Bezug auf den Druckzylinder 18 und dann über diese Nullposition hinaus um einen entsprechenden Offset gegen den Druckzylin­ der 18 gefahren.

Die Kammerrakel 22 ist in bekannter Weise mit Hilfe eines nicht gezeigten Stellmechanismus von der Auftragwalze 20 abstellbar. Wenn die Bestimmung der Nullposition der Auftragwalze anhand des auf diese Auftragwalze wirken­ den Drehmoments erfolgt, sollte die Kammerrakel von der Auftragwalze abge­ stellt sein, damit das Drehmoment nicht durch die Reibung der Kammerra­ kel verfälscht wird.

In einer modifizierten Ausführungsform weisen die Antriebsmotoren 36 an­ stelle des Drehmomentgebers T einen integrierten Winkelinkrementgeber Ω auf. In diesem Fall wird die Nullposition anhand der Abnahme der Winkelge­ schwindigkeit festgestellt, wenn der Druckzylinder bzw. die Auftragwalze durch Kollision mit dem Gegendruckzylinder bzw. dem Druckzylinder ge­ bremst wird. Bei dieser Ausführungsform ist es nicht erforderlich, daß der Rotationskörper während des Stellvorgangs permanent angetrieben wird. Da der Druckzylinder und die Auftragwalze reibungsarm in Wälzlagern gelagert sind, genügt es, den Rotationskörper vor Beginn des Stellvorgangs in Dre­ hung zu versetzen und dann während des Stehvorgangs auslaufen zu lassen, so daß die Kollision anhand einer irregulären Abnahme der Winkelgeschwin­ digkeit festgestellt werden kann.

Claims (7)

1. Verfahren zum Anstellen zweier Zylinder (20, 18) einer Druckmaschine gegeneinander, dadurch gekennzeichnet, daß man einen (18) der beiden Zy­ linder rotieren läßt, während die beiden Zylinder radial auf einander zu be­ wegt werden und das auf einen (18) der beiden Zylinder wirkende Drehmo­ ment überwacht wird, und daß, wenn das überwachte Drehmoment einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, die in diesem Augenblick er­ reichte Radialposition der beiden Zylinder relativ zu einander als die Nullpo­ sition für die Anstellung genommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den in Radialrichtung bewegten Zylinder (20) unmittelbar nach Erreichen der Null­ position um eine definierte Wegstrecke in entgegengesetzter Richtung in ei­ ne Bereitschaftsposition zurückfährt und ihn dann endgültig an den anderen Zylinder (18) anstellt, indem man ihn um diese Wegstrecke, vermehrt um ei­ nen vorgegebenen Offset, gegen den anderen Zylinder (18) fährt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegeneinander angestellten Zylinder eine Auftragwalze (20) und ein Druckzy­ linder (18) der Druckmaschine sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegeneinander angestellten Zylinder ein Druckzylinder (18) und ein Gegen­ druckzylinder (12) der Druckmaschine sind.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Auftragwalze (20) an den Druckzylinder (18) angestellt wird und dann die Auftragwalze und der Druckzylinder gemeinsam in Radialrichtung bewegt werden, um den Druckzylinder (18) gegen den Gegendruckzylinder (12) anzustellen.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Druckzylinder (18) gegen den Gegendruckzylinder (12) und dann die Auftragwalze (20) gegen den Druckzylinder (18) angestellt wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Überwachung des Drehmoments durch fortlaufende Mes­ sung der Winkelpositionen und/oder der Winkelgeschwindigkeit des über­ wachten Zylinders und durch Erfassung von Änderungen der Winkelge­ schwindigkeit erfolgt.