DE3520344C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung des An­ preßdruckes der Schmitzringe zweier zusammenwirkender Zylinder einer Rotationsdruckmaschine während des Druckbetriebes.

Bekannt ist nach der DE-PS 30 29 048 eine Vorrichtung zum Mes­ sen der Vorspannung zweier gegeneinander angestellter Zylinder zwischen zwei Schmitzringen. Dazu wird in einem Schmitzring eine Sackbohrung vorgesehen. Zum Zeitpunkt der Messung wird durch Aufsetzen eines mit einem Hohlraum versehenen Adapters ein gemeinsamer Raum gebildet, der mit einer Flüssigkeit füll­ bar ist. Beim Überrollen der Meßstelle tritt in dem Schmitzring eine Materialdeformierung auf, die sich in der Flüssigkeit als Druckschwankung bemerkbar macht. Der Wert der Druckschwankung wird von einem Meßwertaufnehmer wie beispielsweise von einem piezoelektrischen Element erfaßt und über eine Verstärker- und Auswerteschaltung zur Anzeige gebracht.

Durch die Anwendung des elektronisch-hydraulischen Meßprinzipes haben Fertigungstoleranzen der mechanischen Meßmittel sowie Ab­ weichungen der Schmitzringe von der Kreisform, z. B. infolge von Abnutzung, keinen Einfluß auf das Meßergebnis. Verschmutzungen der Schmitzringe sind ebenfalls unwesentlich.

Nachteilig an dieser Einrichtung ist, daß sie nur für eine Mes­ sung im ruhenden Betriebszustand der Rotationsdruckmaschine an­ wendbar ist und Veränderungen des Anpreßdruckes während des Druck­ betriebes nicht erfaßt und ausgewertet werden können.

In der DE-OS 30 08 230 ist eine Einrichtung zur Druckpressungs­ regelung an Druckmaschinen beschrieben, mit der die Druckpressung zwischen den Zylindern der Druckmaschine durch Messung der Lager­ kraft im Druckzylinderlager ermittelt wird. Dazu wird vorzugsweise ein piezoelektrischer Aufnehmer in der mittleren Wirkungslinie der Lagerkraft des Zylinderlagers angeordnet.

Über eine Taktsteuereinheit wird eine drehwinkelabhängige Abfrage des Meßwertes vorgenommen und damit die Abtastung nur im Bereich maximaler Lagerkraft, das heißt maximaler Druckpressung durchge­ führt. Der gemessene Wert wird danach mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen und bei einer auftretenden Differenz die Druck­ pressung über einen Regler verändert, bis diese Differenz besei­ tigt ist.

Nachteilig an dieser Einrichtung ist, daß bei dieser Messungsart äußere Einflüsse wie Lager- und Schmitzringverschleiß, Tempera­ tur, Maschinendrehzahl und andere Einflüsse das Meßergebnis ver­ fälschen und dadurch eine ungenaue Regelung der Druckpressung bewirken.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Einrichtung so zu­ gestalten, daß die dynamischen Änderungen des Anpreßdruckes durch beispielsweise eintretenden Lager- und Schmitzringverschleiß er­ faßt und ausgewertet werden können.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß mindestens zwei Meßwertgeber vorgesehen sind, von denen einer dem Spannkanal des einen Zylin­ ders und der andere der Mantelfläche des anderen Zylinders zuge­ ordnet ist, und daß den Meßwertgebern eine Auswerteeinrichtung nachgeschaltet ist.

Vorteilhaft wird die Genauigkeit der Messung dadurch erhöht, daß den Meßwertgebern ein Teil der Auswerteeinrichtung zugeordnet ist, der innerhalb jedes Schmitzringes angebracht ist, und dieser Teil der Auswerteeinrichtung berührungslos mit dem anderen Teil der Auswerteeinrichtung im feststehenden Teil der Druckmaschine verbunden ist.

Günstig für die Einfachheit der Einrichtung ist es, wenn die Meß­ wertgeber auf den Wellen angeordnete Dehnungsmeßstreifen sind. Für eine Erhöhung der Empfindlichkeit der Einrichtung ist es ef­ fektvoll, wenn die Meßwertgeber an den Schmitzringen und den Wellen angebrachte induktive Näherungsaufnehmer sind.

Nützlich erweist sich auch die Gestaltung der Einrichtung derart, daß die Meßwertgeber an den zwei Wellen der zwei Zylinder angebrachte induktive Näherungsaufnehmer sind.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Meßwertgeber in den Schmitz­ ringen angebrachte Meßsonden sind.

Zur Erfassung eines seitlich unterschiedlichen Verschleißes von Lagern und Schmitzringen ist es günstig, wenn die Meßwertgeber zu beiden Seiten der Zylinder an den Wellen und/oder Schmitzrin­ gen angeordnet sind.

Die Zuverlässigkeit der Einrichtung wird wirkungsvoll dadurch er­ höht, daß in der Auswerteeinrichtung eine zu deren Selbstüberwa­ chung dienende und aus einem einem weiteren angestellten Zylinder bzw. Schmitzring zugeordneten Meßwertgeber bestehende Schal­ tung angeordnet ist.

Die Einrichtung wird vorteilhaft so gestaltet, daß die die be­ rührungslose Verbindung herstellende Einrichtung aus LED-s und diesen zugeordneten Phototransistoren besteht und dieser Einrich­ tung ein die berührungslos übertragenen Meßwerte auswertender, die Veränderung der Druckpressung steuernder sowie eine Anzeige­ einrichtung bedienender Rechner nachgeordnet ist.

Die Erfindung soll nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispie­ les näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Meßanordnung zweier angestellter Zylinder und

Fig. 2 die Auswerteeinrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zeigt zwei gegeneinander ge­ preßte Schmitzringe 1, 2 zweier Zylinder 3′ und 3′′. Auf der Welle 4′ und 4′′ jedes Zylinders 3′, 3′′ sind jeweils zwei Dehnungsmeß­ streifen als Meßwertgeber 5, 6 angebracht.

Der erste Meßwertgeber 5 ist so auf der Welle des einen Zylinders 3′ angebracht, daß er bei Berührung des Druckbereiches dieses Zy­ linders 3′ mit dem Druckbereich des anderen Zylinders 3′′ zum Zeit­ punkt der Messung vom Berührungsort der Schmitzringe 1, 2 den geringsten Abstand hat. Der andere Meßwertgeber 6 ist so auf der Welle 4′′ des anderen Zylinders 3′′ angeordnet, daß er in der Stellung, in der sich der eine Spannkanal 7′ dem Spannka­ nal 7′′ des anderen Zylinders 3′ gegenübersteht, den geringsten Abstand zum Spannkanal 7′ hat.

Ein Teil der unten beschriebenen Auswerteeinrichtung ist in ei­ ner Bohrung 8 der Schmitzringe 1, 2 untergebracht.

In Fig. 2 ist die den Meßwertgebern 5, 6 nachgeordnete Aus­ werteeinrichtung dargestellt. Als Spannungsquelle 9 dient je eine in jedem Zylinder 3′, 3′′ untergebrachte Batterieanordnung oder eine auf dynamoelektrischem Prinzip funktionierende Energieerzeugungs­ einrichtung, wie beispielsweise eine Anordnung von Permanentmag­ neten im feststehenden Teil der Druckmaschine, in dem die Wellen 4′, 4′′ gelagert sind, und je einer Spule, die in je einem Schmitz­ ring 2 befestigt ist und sich an den Permanentmagneten vorbeibe­ wegt. Im Anwendungsfall der dynamoelektrischen Einrichtung ist dieser eine Gleichrichterschaltung zugeordnet.

Über einen Widerstand 10 ist jede Spannungsquelle 9 mit den als Dehnungsmeßstreifen ausgebildeten Meßwertgebern 5, 6 verbunden. Entsprechend der Größe der Materialdeformierungen lassen die Deh­ nungsmeßstreifen unterschiedliche Spannungen an die Eingänge von Schmitt-Triggern 12, 13, 23, 24 gelangen. Da nur die Meßwerte aus­ gewertet werden sollen, die Aussagen über die Druckpressung im Ka­ nalbereich und im Druckbereich liefern, werden über einen Schal­ ter 11 dann die Meßwertgeber 5, 6 zugeschaltet, die dem Kanalbe­ reich oder dem Druckbereich zugeordnet sind. Dieser Schalter 11 kann beispielsweise ein mit einer Welle 4′ verbundener Drehwin­ kelschalter 22 sein. Wird durch den Schalter 11 der Meßwertgeber 5 zugeschaltet, dann gelangt ein der Deformierung des Dehnungs­ meßstreifens entsprechender Spannungswert an die Eingänge der Schmitt-Trigger 12, 13. Der Schwellwert des einen Schmitt-Triggers 13 ist so eingestellt, daß an seinem negierenden Ausgang dann ein L-Signal anliegt, wenn die vorgesehene Mindestgröße der durch die vorhandene Deformierung erzeugten Spannung erreicht wird und eine mit dem Ausgang verbundene LED 17 (lichtemittierende Diode) verlöschen läßt. Durch die entsprechende Schwellwerteinstellung am anderen Schmitt-Trigger 12 erscheint an dessen Ausgang dann ein H-Signal, wenn die Maximalgröße der Spannung erreicht wird. Durch das H-Signal leuchte eine weitere LED 15 auf. Liegen an den Ausgängen der Schmitt-Trigger 12, 13 jeweils L-Signale an, also in dem Fall, daß die Mindestgröße der Spannung überschritten und die Maximalgröße unterschritten wird, dann werden diese Si­ gnale durch die negierenden Eingänge eines nachfolgenden UND-Glie­ des 14 in H-Signale gewandelt und erzeugen am Ausgang des UND- Gliedes 14 ebenfalls ein H-Signal, das eine dritte LED 16 auf­ leuchten läßt.

Da die Messung und Auswertung der Schmitzringpressung während der Berührung der Druckbereiche beider angestellter Zylinder 3′, 3′′ erfolgt, sind die erhaltenen digitalen Auswertungssignale reprä­ sentativ für die Gesamtvorspannung. Die Werte der Gesamtvorspan­ nung erhält man, wenn die Messung und Auswertung während der Be­ rührung des Spannkanals 7′ des einen Zylinders 3′ mit dem Spann­ kanal 7′′ des anderen Zylinders 3′′ erfolgt.

Zu diesem Zeitpunkt wird der Meßwertgeber 6 durch den Schalter 11 zugeschaltet und über eine gleiche wie oben beschriebene Schal­ tungsanordnung, bestehend aus den Schmitt-Triggern 23, 24 und dem UND-Glied 25, mit den LED-s 15, 16, 17 verbunden.

Die Schwellwerte der Schmitt-Trigger 23, 24 werden nach dem gleichen Prinzip wie oben beschrieben eingestellt, jedoch sind diese auf die Gesamtvorspannung im Kanalbereich bezogen.

Mittels dieser getrennten Messungen und Auswertungen ist es mög­ lich, die Änderung der Vorspannung zu ermitteln.

Der bisher beschriebene Teil der Auswerteeinrichtung ist in der Bohrung 8 der Schmitzringe 1, 2 untergebracht. Die LED-s 14, 15, 16, 17 sind in unterschiedlichen Abständen vom Drehmittelpunkt der Wellen 4′, 4′′ angebracht. Obwohl durch farbige lichtemittie­ rende Dioden und die dadurch während des Rotierens der Zylinder 3′, 3′′ entstehenden scheinbaren farbigen Kreisringe der jeweilige Zustand signalisiert werden kann, ist es günstiger, wenn den LED-s 15, 16, 17 jeweils gegenüber im feststehenden Teil der Druckmaschi­ ne je ein Phototransistor 18, 19, 20 zugeordnet ist, die die von dem LED-s 15, 16, 17 kommenden Lichtsignale in elektrische Signale umwandeln. Die elektrischen Signale gelangen dann zu einem Rechner 21, der diese auswertet, zur Anzeige an einem Fern­ bediensteuerpult bringt und über eine Steuereinrichtung die Schmitzringpressung verändert. Gleichzeitig wird vom Drehwin­ kelschalter 22 ein zur Erkennung der jeweiligen Messungsart die­ nendes Signal an den Rechner 21 geleitet.

• Bezugszeichen
   1  Schmitzring
   2 Schmitzring
   3′, 3′′ Zylinder
   4′, 4′′ Welle
   5 Meßwertgeber
   6 Meßwertgeber
   7′, 7′′ Spannkanal
   8 Bohrung
   9 Spannungsquelle
  10  Widerstand
  11 Schalter
  12 Schmitt-Trigger
  13 Schmitt-Trigger
  14 UND-Glied
  15 LED
  16 LED
  17 LED
  18 Phototransistor
  19 Phototransistor
  20  Phototransistor
  21 Rechner
  22 Drehwinkelschalter
  23 Schmitt-Trigger
  24 Schmitt-Trigger
  25 UND-Glied

Claims (9)

1. Einrichtung zur Messung des Anpreßdruckes der Schmitzringe zweier zusammenwirkender Zylinder einer Rotationsdruckmaschi­ ne, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens zwei Meßwertgeber (5, 6) vorgesehen sind, von denen einer (6) dem Spannkabel (7) des einen Zylinders (3′) und der andere (5) der Mantelfläche des anderen Zylinders (3′′) zugeordnet ist, und daß den Meß­ wertgebern (5, 6) eine Auswerteeinrichtung (9-25) nachgeschal­ tet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß den Meßwertgebern (5, 6), ein Teil der Auswerteeinrichtung (9-25) zugeordnet ist, der innerhalb jedes Schmitzringes (1, 2) angebracht ist und dieser Teil (9-17, 22-25) der Auswerteeinrichtung (9-25) berührungslos mit dem anderen Teil (18-20) der Auswerteein­ richtung (9-25) im feststehenden Teil der Druckmaschine ver­ bunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßwertgeber (5, 6) auf den Wellen (4′, 4′′) angeordnete Deh­ nungsmeßstreifen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßwertgeber (5, 6) an den Schmitzringen (1, 2) und den Wel­ len (4′, 4′′) angebrachte induktive Näherungsaufnehmer sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßwertgeber (5, 6) an den zwei Wellen (4′, 4′′) der zwei Zylinder (3′, 3′′) angebrachte induktive Näherungsaufnehmer sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßwertgeber (5, 6) in den Schmitzringen (1, 2) angebrachte Meßsonden sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßwertgeber (5, 6) zu beiden Seiten der Zylinder (3′, 3′′) an den Wellen (4′, 4′′) und/oder Schmitzringen (1, 2) angeordnet sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in der Auswerteeinrichtung (9-25) eine zu deren Selbstüberwa­ chung dienende und aus einem einem weiteren angestellten Zy­ linder bzw. Schmitzring zugeordneten Meßwertgeber beste­ hende Schaltung angeordnet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die die berührungslose Verbindung herstellende Einrich­ tung aus LED-s (15, 16, 17) und diesen zugeordneten Phototran­ sistoren (18, 19, 20) besteht und dieser Einrichtung (15-20) ein die berührungslos übertragenen Meßwerte auswertender, die Veränderung der Druckpressung steuernder sowie eine Anzeige­ einrichtung bedienender Rechner (21) nachgeordnet ist.