DE19914627A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation der Drehschwingungen einer Druckmaschine - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation der Drehschwingungen einer DruckmaschineInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kompensation der Drehschwingungen einer Druckmaschine (1) durch Einbringung von Drehmomenten, die die Schwingungsanregung kompensieren. DOLLAR A Durch die Erfindung soll ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art derart ausgestaltet werden, daß eine optimale Kompensation von Drehschwingungen einer Druckmaschine (1) mit möglichst geringem Aufwand erzielt wird. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, daß mindestens eine der Eigenformen (2, 2', ...) einer Druckmaschine (1) bestimmt wird, daß für mindestens einen Ort (3, 3') des Antriebsstrangs (4) der Druckmaschine (1), an dem die Eigenform (2, 2', ...) nicht Null (5) ist, das jeweilige Gegenmoment für die Kompensation der Momente, die zur Schwingung in der Eigenform (2, 2', ...) anregen, ermittelt und hinterlegt wird und daß das Gegenmoment am entsprechenden Ort (3, 3') derart aufgebracht wird, daß durch die Aufbringung des mindestens einen Gegenmoments die Schwingung maximal reduziert wird. Die Vorrichtung betrifft die entsprechende Anordnung und Steuerung (18) von Mitteln (8) zur Kompensation.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompensation der Drehschwingungen einer
Druckmaschine durch Einbringung von Drehmomenten, die die Schwingungsanregung
kompensieren.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
mit mindestens einem Mittel zur Einbringung von Drehmomenten in den Antriebsstrang
einer Druckmaschine zur Kompensation von Schwingungsanregungen.
An Druckmaschinen treten verschiedene Arten von Schwingungen auf, die die Druck
qualität beeinflussen. Entstehungsquellen von Schwingungen sind vorwiegend Zylin
derkanäle sowie Bogenübergabeelemente und weitere diskontinuierlich arbeitende
Maschinenelemente. Dies führt zum einen zu Biegeschwingungen in den Walzen und
Zylindern, jedoch auch zu Drehschwingungen von Zylindern oder Trommeln. Letztere
setzen sich über die Zahnräder des Zahnradzuges fort. Die entstehenden Drehschwin
gungen können mit einer Anzahl von Eigenformen und diesen zugeordneten Amplituden-
Zeitverläufen beschrieben werden. Die Eigenformen geben dabei eine Amplituden-
Ortsverteilung wieder. Sie sind von der Anregung unabhängige Eigenschaften einer
Druckmaschine und hängen von der Anzahl der Druckwerke und der Bauweise der
Maschine ab. Derartige Maschinenschwingungen können durch passive und aktive
Zusatzsysteme bekämpft werden.
Aus der EP 0 592 850 B1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, das aktive
Betätigungselemente, beispielsweise Motoren, an den einzelnen Zylindern vorsieht, um
über Messungen und Steuerungen die Motoren derart anzusteuern, daß die Schwingungen
dämpfende Stellkräfte entstehen. Es handelt sich dabei um keine von vornherein gezielte
Gegenstrategie gegen Schwingungen in den maschinentypischen Eigenformen, sondern
die Schwingungen, die entstehen, werden gemessen und danach am Ort der Messung
bekämpft. Auf diese Weise ist die Kompensation jedoch zeitlich nicht optimiert und
erfordert einen hohen Regelaufwand, wobei die Gefahr besteht, daß die Regelung
entweder eine zu große Zeitverzögerung aufweist oder ihrerseits Schwingungen
verursacht. Die Kompensationsmaßnahmen sind auch bezüglich ihres Orts nicht
optimiert. Wird lediglich ein einziges Betätigungsglied angeordnet, so kann dies im
Nulldurchgang einer Eigenform der Druckmaschine liegen und es wird an dieser Stelle
weder ein Wert der Schwingung in dieser Eigenform ermittelt, noch können dort
Gegenmomente eingebracht werden. Erfolgt die Kompensationsmaßnahme an einem Ort
niedriger Amplituden der Eigenform, werden entsprechend höhere Momente benötigt. In
jedem Fall ist ein hoher Aufwand an Sensorik und Regelungstechnik erforderlich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß eine optimale Kompensation von
Drehschwingungen einer Druckmaschine mit möglichst geringem Aufwand erzielt wird.
Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mindestens eine der
Eigenformen einer Druckmaschine bestimmt wird, daß für mindestens einen Ort des
Antriebsstrangs der Druckmaschine, an dem die Eigenform nicht Null ist, das jeweilige
Gegenmoment für die Kompensation der Momente, die zur Schwingung in der Eigenform
anregen, ermittelt und hinterlegt wird, und daß das Gegenmoment am entsprechenden Ort
derart aufgebracht wird, daß durch die Aufbringung des mindestens einen Gegenmoments
die Schwingung maximal reduziert wird.
Bezüglich der Vorrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das mindestens eine
Mittel an einem Ort des Antriebsstrangs angeordnet ist, an dem die Eigenform nicht Null
ist, daß das Moment für die Kompensation der Momente, die zur Schwingung in der
Eigenform anregen, dem mindestens einen Mittel eingegeben ist und das mindestens eine
Mittel das Gegenmoment dem Antriebsstrang vermittelt.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß bereits die Entstehung der Schwingungen
weitgehendst verhindert wird. Dazu wird für eine Druckmaschine entweder die Eigenform
mit dem größten Anteil an der Gesamtschwingung oder diese und weitere Eigenformen
ermittelt. Dann wird für einen beliebigen Ort der Druckmaschine, an dem die
entsprechende Eigenform nicht Null ist, der Zeitverlauf bestimmt, den ein Gegenmoment
aufweisen muß, um die Momente, die zur Schwingung in der Eigenform anregen, zu
kompensieren. Dieses Gegenmoment wird dann aufgebracht, um die Anregung zur
Schwingung von vornherein zu verhindern. Dadurch kann die Anregung für die
Schwingung in einer Eigenform gezielt verhindert werden, ohne daß die Schwingungen in
den übrigen Eigenformen wesentlich stärker erregt werden. Da meist die Schwingung in
einer Eigenform dominiert, das ist regelmäßig die erste Eigenform, kann durch Einleitung
von Gegenmomenten an einer oder an wenigen Stellen eine deutliche Reduktion der
Schwingungen über die gesamte Länge der Druckmaschine erzielt werden. Werden auch
Schwingungen in weiteren Eigenformen kompensiert, so treten unter Umständen
Verstärkungen in den Schwingungen der anderen Eigenformen auf, die ebenfalls zu
kompensieren sind. Es sind also die gegenseitigen Rückwirkungen in die Momente zur
Kompensation mit einzuberechnen. Dabei weisen die Anregungen der betrachteten
Eigenform zwar eine gewisse Drehzahlabhängigkeit auf, diese Abhängigkeit ist jedoch oft
nicht so stark, daß sie in die Bestimmung der Gegenmomente in jedem Fall einbezogen
werden muß. Vielfach reicht es daher oft aus, für einen oder zwei Orte der
Druckmaschine und eine Drehzahl das Gegenmoment zu bestimmen und aufzubringen,
um eine wirkungsvolle Kompensation der Drehschwingungen der Druckmaschine zu
erzielen. Eine derartige Maßnahme ist von sehr geringem Aufwand. Jedoch auch die
drehzahlabhängige Einbringung von Gegenmomenten ist mit einem wesentlich geringeren
Aufwand verbunden als die oben genannte Regelung nach dem Stand der Technik.
Regelung und Sensorik sind beim erfindungsgemäßen Gegenstand nicht erforderlich.
Zweckmäßigerweise wird als Ort für die Aufbringung eines Gegenmoments ein Ort
gewählt, an dem die Amplituden der betrachteten Eigenform hoch sind. An diesem Ort
des Antriebsstrangs der Druckmaschine wird dann auch das Mittel angeordnet, das die
Momente, die zur Schwingung anregen, durch Gegenmomente von vornherein
kompensiert. Die genannte zweckmäßige Ausgestaltung ergibt sich daraus, daß im
Nulldurchgang oder nahe des Nulldurchgangs keine Bekämpfung der Schwingungen
möglich ist. Dagegen können am Ort der höchsten Amplituden der Eigenform die dieser
Eigenform zugeordneten Schwingungen mit dem geringsten Aufwand an Gegenmo
menten bekämpft werden.
Zur Bekämpfung der Drehschwingungen einer Druckmaschine kann die Eigenform
herangezogen werden, die den größten Anteil an der Gesamtschwingung aufweist. Es
handelt sich dabei in der Regel um die erste Eigenform. Es ist jedoch auch möglich, daß
mehrere Eigenformen einer Druckmaschine für die Aufbringung von Gegenmomenten
bestimmt werden. In diesem Fall müssen die Gegenmomente entsprechend berechnet oder
gemessen werden. Es können jedoch auch weitere Mittel zur Aufbringung von
Gegenmomenten angeordnet sein, wobei dann die Gegenmomente für jeden Ort - unter
Berücksichtigung des Einflusses der an anderen Orten eingebrachten Gegenmomente -
bestimmt werden müssen.
Die Gegenmomente sind zu einem gewissen Grad von verschiedenen Parametern
abhängig. In der Regel ist deren Einfluß jedoch zu vernachlässigen und es können mittlere
Werte gewählt werden. Den stärksten Einfluß übt die Drehzahl der Druckmaschine aus.
Die Bestimmung der Gegenmomente kann jedoch bei vielen Maschinen ebenfalls für eine
mittlere Maschinendrehzahl erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, daß die Gegenmomente
für verschiedene Maschinendrehzahlen bestimmt und aufgebracht werden. Entsprechend
können jedoch auch andere Parameter berücksichtigt werden.
Außer Einflüssen auf die Stärke der erforderlichen Gegenmomente gibt es auch noch
Einflüsse, die nicht die Stärke, sondern die Phasenlage betreffen. Dies ist bei Format
verstellungen im Widerdruck oder bei der Umstellung von Schöndruck auf Widerdruck
oder umgekehrt der Fall. Da bei diesen Umstellungen die Phasenlage der die Schwin
gungen verursachenden Elemente verändert wird, ändert sich auch die Phasenlage der die
Schwingung anregenden Momente und es muß deshalb auch die Phasenlage der
Gegenmomente geändert werden.
Insbesondere für Maschinen mit einer Wendeeinrichtung wird vorgesehen, daß für eine
Änderung der Phasenlage der erforderlichen Gegenmomenten mindestens zwei Teil
momente in den Antriebsstrang eingebracht werden, deren Phasenlage zueinander
entsprechend verstellt werden kann. Es ist bei einer derartigen Maschine zweckmäßig,
daß für jeden an eine Wendeeinrichtung angrenzenden Maschinenbereich die Gegen
momente separat bestimmt werden. Dies erfordert eine entsprechende Anpassung des
hinterlegten Gegenmomentes oder es müssen mindestens zwei Mittel zur Einbringung
von Drehmomenten an dem Antriebsstrang angebracht werden, so daß gesondert für jeden
Maschinenbereich die entsprechenden Gegenmomente aufgebracht werden. Bei
entsprechendem Einbau werden die Mittel mit Zylinderverstellungen mitverstellt und die
richtige Phasenlagenzuordnung erfolgt dadurch automatisch mit.
Es müssten bei einer Wendeeinrichtung mindestens zwei der Mittel, bei zwei Wende
einrichtungen mindestens drei der Mittel usw. vorgesehen werden. Dabei ist es
zweckmäßig, daß mit einer Umstellung der Druckmaschine das Mittel zur Aufbringung
der Gegenmomente für den in seiner Winkelrelation zur übrigen Maschine verstellten
Maschinenbereich derart mitverstellt wird, daß die Gegenmomente in der richtigen
Phasenlage aufbringbar sind. Dies hat den Vorteil, daß mit der Umstellung von
Schöndruck auf Wiederdruck oder umgekehrt die Mittel zur Aufbringung der
Gegenmomente derart mitverstellt werden, daß sie immer die richtige Einstellung
aufweisen. Bei einer Anbringung von Kurvengetrieben an Zylindern oder Trommeln
erfolgt beispielsweise eine derartige Mitverstellung, so daß automatisch immer die
richtige Phasenlage der Teilmomente für die Kompensation eingestellt ist. Bei einer
derartigen Ausgestaltung ist die richtige Phasenlage sozusagen mechanisch hinterlegt.
Das Mittel zur Kompensation der Momente, die zur Schwingung in einer Eigenform
anregen, kann auf verschiedenste Art und Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise kann es
sich bei dem Mittel um einen Motor handeln oder um eine hydraulische Momenten
aufbringung. Dann ist eine Steuereinrichtung erforderlich, in der die Größe und/oder die
Phasenlage des/der Gegenmomente hinterlegt sind. Die Hinterlegung mehrerer Gegen
momente und gegebenenfalls deren Phasenlage ist dann erforderlich, wenn verschiedene
Parameter, beispielsweise verschiedene Drehzahlen der Druckmaschine berücksichtigt
werden sollen. Derartige Parameter können selbstverständlich auch verschiedene
Papierformate im Widerdruck sein oder die bereits beschriebene Umstellung von Schön
auf Wiederdruck oder umgekehrt.
Eine besonders einfache Ausgestaltung des Mittels sieht vor, daß es sich um mindestens
ein Kurvengetriebe handelt. Solch Kurvengetriebe lassen sich auf verschiedene Art und
Weise ausgestalten.
Ein Vorschlag für die Ausgestaltung als Kurvengetriebe sieht vor, daß eine mit einem
Zahnrad des Antriebsstrangs in fester Verbindung stehende Kurvenscheibe vorgesehen ist,
welche durch eine Rolle mit einer Kraft beaufschlagt wird. Umgekehrt kann natürlich
auch die Kurvenscheibe feststehen und die Rollenlagerung mit einem Zahnrad in fester
Verbindung stehen. Dabei kann die Kraftbeaufschlagung mittels eines Energiespeichers,
beispielsweise eines federbelasteten Hebels erfolgen. Durch diese einfache Ausgestaltung
wird das erforderliche Gegenmoment unabhängig von der Drehzahl der Maschine
aufgebracht. Dies ist in vielen Fällen bereits ausreichend und führt zu guten Ergebnissen.
Wird vorgesehen, daß auf die Rolle zusätzlich eine Ausgleichsmasse wirkt, so wird durch
deren Trägheit eine drehzahlabhängige Momentenbeaufschlagung erreicht. Es kann die
Kraftbeaufschlagung auch mittels eines Doppelhebels erfolgen, der am Zahnrad oder
einem mit diesem verbundenen Arm gelagert ist, an einem Ende die Rolle und am
anderen Ende eine Ausgleichsmasse trägt.
Die beiden vorgenannten Maßnahmen können miteinander kombiniert werden, indem
sowohl ein Energiespeicher als auch eine Ausgleichsmasse auf den Rollenhebel wirkt.
Auf diese Weise erhält man ein Mittel zur Aufbringung von Gegenmomenten, das
zunächst ein drehzahlunabhängiges Teilgegenmoment aufbringt und mit zunehmender
Drehzahl ein zusätzliches Teilgegenmoment vorsieht, das der Veränderung des erfor
derlichen Gegenmoments bei einer höheren Drehzahl der Maschine Rechnung trägt. Auf
diese Weise lassen sich sehr einfach die Gegenmomente für verschiedene Maschi
nendrehzahlen sozusagen mechanisch hinterlegen.
Die gemachten Vorschläge für die Umsetzung des erfindungsgemäßen Prinzips sind
selbstverständlich nur eine beispielhafte Aufzählung, eine Vielzahl von Möglichkeiten zur
Hinterlegung der erforderlichen Gegenmomente bezüglich Größe und Phasenlage sowie
zur Aufbringung der Gegenmomente, auch in Form mehrerer Teilmomente, sind möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Druckmaschine mit der symbolischen Darstellung einer Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 1a eine erste Eigenform einer Druckmaschine,
Fig. 1b eine zweite Eigenform einer Druckmaschine,
Fig. 1c Schwingungen in der ersten Eigenform,
Fig. 1d Schwingungen in der zweiten Eigenform,
Fig. 2 ein Mittel zur Einbringung von Drehmomenten,
Fig. 3 ein Mittel zur geschwindigkeitsabhängigen Einbringung von
Drehmomenten und
Fig. 4 einen Motor mit Steuerung zur Einbringung von Drehmomenten
gemäß der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Druckmaschine 1 mit der symbolischen Darstellung einer Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Druckmaschine 1 weist sechs
Druckwerke 19 auf, wobei jedes Druckwerk einen Druckzylinder 31, einen
Gummizylinder 32, einen Plattenzylinder 33 und ein Farbwerk 34 enthält. Zwischen den
Druckwerken befinden sich Umführtrommeln 35, welche mit den Druckzylindern 31
einen Zahnräderzug bilden, der den Antriebsstrang 4 der Druckmaschine darstellt. Durch
verschiedene Anregungen wie Zylinderkanäle und sonstige zu einem diskontinuierlichen
Verlauf führende Elemente bilden sich entlang des Antriebsstranges 4 Drehschwingungen
aus, die zu Schwingungen in Eigenformen der Druckmaschine 1 führen. Diese
Gesamtschwingung ist eine Summe aus verschiedenen Schwingungen in verschiedenen
Eigenformen 2, 2'.
Fig. 1a zeigt als Beispiel eine erste Eigenform 2 einer Druckmaschine 1. Dabei ist die
Höhe der Amplitudenverteilung 20 in der Eigenform 2 über den oben bei Fig. 1 darge
stellten Bereich der Druckmaschine 1 aufgetragen. Die maschinenspezifische Eigenform
weist einen Nulldurchgang 5 auf und 3 und 3' bezeichnet die Orte für die gewählte
Einbringung der Gegenmomente.
Fig. 1b zeigt ein Beispiel von Schwingungen, die der 1. Eigenform 2 zuzurechnen sind, in
ihrem Amplituden (20')-Zeitverlauf (t). Die dieser ersten Eigenform zuzurechnenden
Schwingungen sind in der Regel die weitaus stärksten.
Fig. 1c zeigt eine zweite Eigenform 2' der Druckmaschine 1. Sie weist zwei Nullgänge 5
auf.
Fig. 1d zeigt die der zweiten Eigenform zuzurechnenden Schwingungen in ihrem
Amplituden (20')-Zeitverlauf (t).
Entsprechend treten noch weitere Eigenformen auf, wobei die ihnen zuzurechnenden
Schwingungen in der Regel so gering sind, daß sie nicht kompensiert werden brauchen.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß gegen die einer Eigenform 2, 2'
zuzurechnenden Schwingung gezielt vorgegangen werden kann, indem Gegenmomente
gegen die, diese Schwingungen anregenden Momente von vornherein aufgebracht
werden. Dies wird zweckmäßigerweise in einem Bereich vorgenommen, in dem die
Eigenform relativ hohe Amplituden 20 aufweist. So wurde bei der in Fig. 1 dargestellten
Druckmaschine 1 als Ort 3 für die Ermittlung und Einbringung eines Gegenmoments die
Umführtrommel 35 vor dem letzten Druckwerk 19 gewählt. Für die Einbringung des
Gegenmoments wurde am Zahnrad der Umführtrommel 35 als Mittel 8 zur Einbringung
von Drehmomenten ein Kurvengetriebe 9 angeordnet. Dabei sind die Kurvenscheibe 10
und die durch eine Rolle 11 aufgebrachte Kraft derart ausgestaltet und gewählt, daß das
erforderliche Gegenmoment nach Betrag- und Phasenlage in den Antriebsstrang 4
eingeleitet werden kann.
Befindet sich in einer derartigen Druckmaschine 1 eine Wendeeinrichtung 6, so kann, wie
dargestellt, jedem an die Wendeeinrichtung 6 angrenzenden Maschinenbereich 7 und 7'
ein Mittel 8 zur Einbringung von Drehmomenten zugeordnet werden. Im vorliegenden
Fall wurde dem Maschinenbereich 7' an dem weiteren Ort 3' ebenfalls ein
Kurvengetriebe 9 zugeordnet. Dieses befindet sich an der ersten Umführtrommel 35.
Selbstverständlich könnten die Mittel 8 zur Einbringung von Drehmomenten auch an den
Druckzylindern 31 angebracht werden. Möglich wäre auch eine Anbringung an
Gummizylindern 32 oder Plattenzylindern 33.
Fig. 2 zeigt ein Mittel 8 zur Einbringung von Drehmomenten, das als Kurvengetriebe 9
ausgebildet ist. Auf einem Zylinderzapfen 14 oder dem Zapfen einer Trommel 35 ist eine
Kurvenscheibe 10 befestigt, die sich in Richtung des Pfeils 21 mit dem Zylinder oder der
Trommel dreht. Auf der Kurvenscheibe 10 läuft eine Rolle 11, die an einem Rollenhebel
13 befestigt ist, welcher durch eine Feder 12 mit einer Kraft beaufschlagt wird. Die
Ausgestaltung und Anordnung der Kurvenscheibe 10 sowie die Kraft der Feder 12 sind
derart ausgelegt, daß die erforderlichen Gegenmomente erzielt werden. Bei dieser
Ausgestaltung des Kurvengetriebes 9 wird unabhängig von der Drehzahl immer dasselbe
Gegenmoment aufgebracht. Dies ist für eine Vielzahl von Anwendungsfällen ausreichend.
Wird dem Rollenhebel 13 noch eine Ausgleichsmasse 17 zugeordnet, so wird durch
dessen Trägheit das aufgebrachte Gegenmoment geschwindigkeitsabhängig.
Fig. 3 zeigt ein Mittel 8 zur geschwindigkeitsabhängigen Einbringung von Drehmo
menten in Form eines Kurvengetriebes 9'. Die feststehende Kurvenscheibe 10' ist mittels
einer Befestigung 23 mit dem Maschinengehäuse verbunden. An dem Zylinderzapfen 14
oder Zapfen einer Trommel befindet sich ein Arm 15, der in Richtung des Pfeils 22 mit
dem Zylinder oder der Trommel umläuft. Am Arm 22 ist schwenkbar ein Doppelhebel 16
befestigt, der an einem Ende drehbar die Rolle 11 und am anderen Ende eine
Ausgleichsmasse 17 trägt. Durch die Anbringung einer Feder 12 wird die Anlage der
Rolle 11 an der Kurvenscheibe 10' garantiert und ein geschwindigkeitsunabhängiges
Gegenmoment ebenfalls eingebracht. Die Geschwindigkeitsabhängigkeit ergibt sich bei
diesem Ausführungsbeispiel daraus, daß die Ausgleichsmasse 17 mit zunehmender
Drehzahl einer zunehmenden Zentrifugalkraft sowie Trägheitskräften unterworfen ist und
daher die Rolle 11 mit einer drehzahlabhängigen Kraft beaufschlagt.
Fig. 4 zeigt einen Motor 25, der die Druckmaschine 1 mit den entsprechenden Gegen
momenten beaufschlagt. Bei dieser Ausführungsform kann durch eine elektrische Steue
rung 18 beispielsweise dasselbe bewirkt werden, wie durch die Kombination zweier
Kurvengetriebe 9 und 9', wie sie oben beschrieben wurden. Dabei kann der Motor 25 ein
separater Motor oder der Antriebsmotor der Druckmaschine 1 sein. Letzteres jedoch nur,
wenn er nicht im Nulldurchgang 5 einer zu kompensierenden Eigenform liegt. Für die
Steuerung des Motors 25 ist neben der normalen Motorsteuerung 24 eine Steuerung 18
vorgesehen, die den Motor 25 zusätzlich mit dem Strom für die Erzeugung der
Gegenmomente beaufschlagt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist sowohl ein dreh
zahlkonstanter Anteil 26 als auch ein drehzahlvariabler Anteil 27 hinterlegt. Die
Darstellungen symbolisieren die hinterlegten Gegenmomente, wobei in den räumlichen
Darstellungen die Amplituden 28 der erforderlichen Gegenmomente gegen den Dreh
winkel 29 und die Maschinengeschwindigkeit 30 in Umdrehungen pro Stunde aufgetra
gen sind. Aus der Summe des drehzahlkonstanten Anteils 26 und des drehzahlvariablen
Anteils 27 ergibt sich das erforderliche Gegenmoment für die jeweilige Drehzahl der
Druckmaschine 1.
Die Erläuterungen sind selbstverständlich nur beispielhaft, weitere Möglichkeiten der
Umsetzung des Erfindungsgedankens sind denkbar. Beispielsweise könnte auch eine
hydraulische Aufbringung von Gegenmomenten mit einer entsprechenden Hydraulik
steuerung, z. B. einer Öldrucksteuerung, erfolgen.
1
Druckmaschine
2
,
2
', . . . Eigenformen der Schwingungen einer Druckmaschine
(
2
- erste Eigenform,
2
' - zweite Eigenform)
3
Ort für Ermittlung und Einbringung eines Gegenmoments
3
' weiterer Ort für die Einbringung eines Gegenmoments
4
Antriebsstrang
5
Nullwert der Eigenform (Nulldurchgang)
6
Wendeeinrichtung
7
,
7
' an eine Wendeeinrichtung angrenzender Maschinenbereich
8
Mittel zur Einbringung von Drehmomenten
9
,
9
' Kurvengetriebe
10
,
10
' Kurvenscheibe (
10
- rotierend,
10
' - feststehend)
11
Rolle
12
Feder
13
Rollenhebel
14
Zylinderzapfen
15
Arm
16
Doppelhebel
17
Ausgleichsmasse
18
Steuerung
19
Druckwerke
20
Amplitudenverteilung der Eigenform
20
' Amplituden der Schwingungen
21
Pfeil: Drehung der Kurvenscheibe
22
Pfeil: Drehung des Arms
23
Befestigung
24
normale Motorsteuerung
25
Motor
26
drehzahlkonstanter Anteil
27
drehzahlvariabler Anteil
28
Amplituden der erforderlichen Gegenmomente
29
Drehwinkel
30
Maschinengeschwindigkeit in Umdrehungen pro Stunde
31
Druckzylinder
32
Gummizylinder
33
Plattenzylinder
34
Farbwerk
35
Umführtrommel
Claims (21)
1. Verfahren zur Kompensation der Drehschwingungen einer Druckmaschine (1)
durch Einbringung von Drehmomenten, die die Schwingungsanregung kompen
sieren,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine der Eigenformen (2, 2', . . .) einer Druckmaschine (1) bestimmt
wird, daß für mindestens einen Ort (3, 3') des Antriebsstranges (4) der
Druckmaschine (1), an dem die Eigenform (2, 2', . . .) nicht Null (5) ist, das jewei
lige Gegenmoment für die Kompensation der Momente, die zur Schwingung in der
Eigenform (2, 2', . . .) anregen, ermittelt und hinterlegt wird und daß das
Gegenmoment am entsprechenden Ort (3, 3') derart aufgebracht wird, daß durch die
Aufbringung des mindestens einen Gegenmoments die Schwingung maximal
reduziert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Ort (3) für die Aufbringung eines Gegenmoments ein Ort (3) gewählt wird,
an dem die Amplituden der Schwingung in der Eigenform (2, 2', . . .) hoch sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Eigenformen (2, 2', . . .) einer Druckmaschine (1) zur Bestimmung von
Gegenmomenten herangezogen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bestimmung der Gegenmomente für eine mittlere Maschinendrehzahl
erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenmomente für verschiedene Maschinendrehzahlen bestimmt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß für eine Änderung der Phasenlage der erforderlichen Gegenmomente
mindestens zwei Teilmomente in den Antriebsstrang (4) eingebracht werden, deren
Phasenlage zueinander entsprechend verstellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß für eine Druckmaschine (1) mit Widerdruckbetrieb für jeden an eine Wende
einrichtung (6) angrenzenden Maschinenbereich (7, 7', . . .) die Gegenmomente
separat bestimmt werden und daß gesondert für jeden Maschinenbereich (7, 7', . . .)
die entsprechenden Gegenmomente aufgebracht werden.
8. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7
mit mindestens einem Mittel (8) zur Einbringung von Drehmomenten in den
Antriebsstrang (4) einer Druckmaschine (1), zur Kompensation von Schwin
gungsanregungen,
dadurch gekennzeichnet,
daß das mindestens eine Mittel (8) an einem Ort (3, 3') des Antriebsstranges (4)
angeordnet ist, an dem die Eigenform (2, 2', . . .), deren Anregung zu kompensieren
ist, nicht Null ist, daß das Moment für die Kompensation der Momente, die zur
Schwingung in der Eigenform (2, 2', . . .) anregen, dem mindestens einen Mittel (8)
eingegeben ist und das mindestens eine Mittel (8) das Gegenmoment dem
Antriebsstrang (4) vermittelt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittel (8) an einem Ort (3) des Antriebsstranges (4) angeordnet ist, in dem
die Amplituden der Eigenform (2, 2', . . .) hoch sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß weitere Mittel (8) zur Aufbringung von weiteren Gegenmomenten angeordnet
sind, wobei die weiteren Gegenmomente der Kompensation der Momente dienen,
die zur Schwingung in weiteren Eigenformen (2', . . .) anregen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittel (8) derart ausgestaltet ist, daß Gegenmomente für verschiedene
Maschinenparameter hinterlegt und aufbringbar sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 1 l,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Druckmaschinen (1) mit mindestens einer Wendeeinrichtung (6) jedem an
diese angrenzenden Maschinenbereich (7, 7', . . .) ein Mittel (8) zur Aufbringung der
Gegenmomente zugeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit einer Umstellung der Druckmaschine (1) zwischen Schöndruck- und
Widerdruckbetrieb das Mittel (8) zur Aufbringung der Gegenmomente für den in
seiner Winkelrelation zur übrigen Maschine verstellten Maschinenbereich (7 oder
7') derart mitverstellt wird, daß die Gegenmomente in der richtigen Phasenlage
aufbringbar sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittel (8) ein Motor ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittel (8) eine hydraulische Momentenaufbringung ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß einer Steuerung (18) Gegenmomente für verschiedene Maschinendrehzahlen
eingegeben sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittel (8) mindestens ein Kurvengetriebe (9, 9') ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kurvengetriebe (9) eine mit einem Zahnrad des Antriebsstranges (4) in
fester Verbindung stehende Kurvenscheibe (10) aufweist, welche durch eine Rolle
(11) mit einer Kraft beaufschlagt wird.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kurvengetriebe (9') eine feststehende Kurvenscheibe (10') aufweist und
durch eine Rolle (11) mit einer Kraft beaufschlagt wird, die mittels eines mit dem
Zylinderzapfen (14) verbundenen Arms (15) umläuft.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftbeaufschlagung mittels eines auf den Rollenhebel (13) wirkenden
Energiespeichers (12) erfolgt.
21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Rolle (11) eine Ausgleichsmasse (17) wirkt.
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