DE3643973A1 - Einrichtung zur drehzahlverstellung an druckmaschinen - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Drehzahlverstellung an Druckmaschinen, insbesondere an Mehrfarbenbogenrotationsoffset­ druckmaschinen mit hydraulischem Hauptantrieb zur Erzeugung extrem niedriger Drehzahlen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum Positionieren an Druckmaschinen mit hydraulischem Antrieb bekannt (DD 2 07 517), bei dem die jedem Druckwerk direkt zugeordneten Hydromotoren 60-80% des Losbrechmomentes der gesamten Maschine aufbringen und der mechanisch-hydraulische Hilfsantrieb das restliche, zum Bewegen der Maschine benötigte Drehmoment erzeugt.

Im Bereich extrem niedriger Drehzahlen, unter 2 U/min, der zur Ausführung von Wartungs- und Einrichtearbeiten bei geöffneten Schutzabdeckungen erforderlich ist, treten infolge unterschied­ licher drehwinkelabhängiger Leckölströme der Hydromotoren Dreh­ zahlschwankungen auf.

Diese kinematisch bedingten und die temperatur- und lastabhängi­ gen Leckagen der Hydromotoren und die auftretenden Drehmoment­ änderungen beim Losbrechen der Maschine können durch die ein­ gestellten Festwerte von Druck und Pumpenstrom nicht kompensiert werden, so daß nach dem Losbrechen unkontrollierte Maschinenbe­ schleunigungen, also Drehzahlschwankungen innerhalb einer Umdrehung auftreten, die das Bedienpersonal verunsichert und den Arbeits­ schutz nicht garantieren.

Der mechanisch-hydraulische Hilfsantrieb besteht aus komplizier­ ten mechanischen Bauteilen, die aufwendig in der Herstellung und der Bearbeitung und materialintensiv sind, Verschleiß unterliegen, großen Platzbedarf erfordern und damit die Zugängigkeit zu anderen Antriebselementen behindern.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, bei der Ausführung von Wartungs- und Einrichtearbeiten an Druckmaschinen bei geöffneten Schutzab­ deckungen den Arbeitsschutz für das Bedienpersonal sowie die Zu­ gängigkeit zu verbessern und den Bauteileaufwand zu verringern.

Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zur Drehzahlverstellung an Druckmaschinen mit dezentralem hydrau­ lischem Hauptantrieb zu schaffen, mit der zur Erreichung mehrerer niedriger, konstanter und reproduzierbarer Drehzahlen in stoßfreier und gleichförmiger Bewegung die Ungleichförmigkeit der Hydromo­ toren ausgeglichen wird.

Wesen der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der Erfin­ dungsansprüche gelöst.

Ausführungsbeispiel

Fig. 1 Prinzipdarstellung einer Druckmaschine mit hydraulischem Hauptantrieb,

Fig. 2 Einrichtung zur Drehzahlverstellung mittels Proportional­ wegeventil,

Fig. 3 Einrichtung zur Drehzahlverstellung mit Verstellpumpe.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Mehrfarben-Bogenrotationsdruck­ maschine in Aggregatbauweise mit einem Bogenanleger 1, mehreren Druckwerken 2 und einer Bogenauslage 3. Der zu bedruckende Bogen wird mittels der Bogenführungszylinder (Druckzylinder 4 bzw. Übergabetrommel 5) durch die Mehrfarben-Bogenrotationsdruckma­ schine transportiert. Jeweils einem Druckzylinder 4 eines Druck­ werkes ist ein Konstanthydromotor 6 direkt zugeordnet, wobei die Hydromotoren parallelgeschaltet sind. Den Konstanthydromotoren 6 ist ein elektrohydraulischer Regelkreis zur Drehzahlverstellung vorgeschaltet.

Gemäß Fig. 2 besteht der elektrohydraulische Regelkreis aus einer Hydraulikpumpe 7, die in bekannter Weise von einem nicht darge­ stellten E-Motor angetrieben wird, einem Druckbegrenzungsventil 8 und dem Ölbehälter 9, wobei die Hydraulikpumpe 7 über die Leitung 10 mit dem Proportionalwegeventil 11 verbunden ist, das über die Leitungen 12, 13 sowie 14, 15 in den hydraulischen Mehrmotoren­ antrieb mit den Konstanthydromotoren 6 integriert ist.

Proportionalwegeventile sind elektrisch stetig verstellbare, direkt betätigte Kolbenlängsschieberwegeventile, bei denen die Verstellung des Kolbenlängsschiebers 11.4 lagegeregelt durch Steuermagnete 11.1.1 und 11.2.1 proportional einem elektrischen Sollwert erfolgt.

Dem Proportionalwegeventil 11 ist über die Leitungen 16, 17, 18 ein Verstärker 19 sowie mittels Leitung 20 ein Elektronikbaustein­ system 21 vorgeschaltet, das über die Leitung 22 mit einer nicht dargestellten Spannungsquelle verbunden ist und über die Steuer­ leitung 23 ein Drehzahlsignal der Druckmaschine erhält.

Das Proportionalwegeventil 11 enthält Stellglieder 11.1 und 11.2 mit den integrierten Magneten 11.1.1 und 11.2.1. Das Stellglied 11.1 enthält außerdem einen integrierten Wegaufnehmer 11.3, der über die Kontrolleitung 16 mit dem Verstärker 19 verbunden ist. Die Funktion der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung zur Dreh­ zahlverstellung ist folgende:

Die Hydraulikpumpe 7 erzeugt den für die niedrigen Maschinenge­ schwindigkeiten erforderlichen Druckölstrom der Hydromotoren 6. Das Druckbegrenzungsventil 8 hält den Pumpendruck konstant. Das Proportionalwegeventil 11 wird entsprechend der gewählten Drehrichtung der Maschine in die Schaltstellung I oder II ge­ schaltet. Damit werden die Hydromotoren 6 mit Drucköl beauf­ schlagt und drehen sich. Über die Steuerleitung 23 erhält das Bausteinsystem 21 ein Drehzahlsignal, das mit einem der gewähl­ ten Sollwerte eines Festwertspeichers im Bausteinsystem 21 ver­ glichen und als Korrekturvorgabe verarbeitet dem Verstärker 19 zugeführt wird. Vom Verstärker 19 wird die Korrekturvorgabe als Spannungsänderung den Proportionalmagneten zugeführt, wodurch eine Wegänderung des Kolbenlängsschiebers 11.4 ausgelöst wird. Ein mit dem Kolbenlängsschieber 11.4 direkt verbundener Weg­ sensor 11.3 und ein nicht näher beschriebener ventilinterner elektronischer Regelkreis, der in dieser Ausführung im Verstärker 19 integriert ist, sichern die Positionen des Kolbenlängsschie­ bers 11.4 des Proportionalwegeventils so, daß der zur Gewähr­ leistung einer konstanten Maschinengeschwindigkeit momentan er­ forderliche Druckölstrom freigegeben wird.

Damit wird die negative Auswirkung des drehwinkelabhängigen Leckölstromes der Hydromotoren 6 kompensiert und die Maschinen­ geschwindigkeit konstant gehalten. Das elektronische Baustein­ system 21 ist mit einem Festwertspeicher ausgerüstet, der mehrere jedoch mindestens zwei wählbare Sollwerte enthält.

Damit können den jeweiligen Anforderungen entsprechend mehrere niedrige, konstante und reproduzierbare Maschinengeschwindigkei­ ten erzeugt werden. Die Sollwerte im Festwertspeicher des Elektronikbausteinsystems 21 sind veränderbar.

Der beschriebene elektrohydraulische Regelkreis ist allgemein als ein Regelkreis mit stetig verstellbarem Ventilen und einer elektrischen Steuereinheit darstellbar. Als verstellbare Ventile eignen sich neben Proportionalventilen Servoventilen. Ausführbar ist auch ein elektrohydraulischer Regelkreis mit Vorstellpumpe und elektrohydraulischer Stelleinheit.

Gemäß Fig. 3 besteht der elektrohydraulische Regelkreis anstelle des Proportionalventils 11 und der Konstantpumpe 7 aus einer Verstellpumpe 24 mit einer elektrohydraulischen Stelleinheit, z. B. einer Servostelleinheit 25. Die erforderliche momentane Druckölverstellung wird durch die Verstellpumpe 24 realisiert. Die Verstellung der Pumpe 24 erfolgt dabei durch die elektro­ hydraulische Stelleinheit 25, die die Korrektursignale zur Druckölstromverstellung in analoger Weise zu Fig. 1 von einer elektrischen Steuereinheit 26 erhält. Das Druckventil 8 schützt die Bauelemente des Kreislaufes vor Überlastung. Das Wegeventil 27 dient der Drehrichtungsvorwahl der Hydromotoren 6.

• Bezugszeichenaufstellung  1 Bogenanleger
   2 Druckwerk
   3 Bogenauslage
   4 Druckzylinder
   5 Übergabetrommel
   6 Konstanthydromotor, Hydromotor
   7 Hydraulikpumpe
   8 Druckbegrenzungsventil
   9 Ölbehälter
  10 Druckleitung
  11 Proportionalwegeventil
  12 Versorgungsleitung
  13 Versorgungsleitung
  14 Verbindungsleitung
  15 Verbindungsleitung
  16 Kontrolleitung
  17 Signalleitung
  18 Signalleitung
  19 Verstärker
  20 Befehlsleitung
  21 Elektronikbausteinsystem
  22 Versorgungsleitung
  23 Steuerleitung
  24 Verstellpumpe
  25 Servostelleinheit
  26 Steuereinheit
  27 Wegeventil

Claims (5)

1. Einrichtung zur Drehzahlverstellung an Druckmaschinen mit hydraulischem Hauptantrieb zur Erzeugung extrem niedriger Drehzahlen, gekennzeichnet dadurch, daß dem an sich bekann­ ten hydraulischen Hauptantrieb (6) ein die Leckölströme der Hauptmotoren (6) ausgleichender elektrohydraulischer Regel­ kreis mit einer Steuereinheit (26), einem Ventil (11 oder 27) und einer Pumpe (7 oder 24) vorgeschaltet ist.

2. Einrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der elektrohydraulische Regelkreis eine Konstantpumpe (7) und ein von der Steuereinheit (26) stetig verstellbares Ventil (11) enthält.

3. Einrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der elektrohydraulische Regelkreis eine durch die Steuereinheit (26) verstellbare Pumpe (24) und ein Wegeventil (27) enthält.

4. Einrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die stetig verstellbaren Ventile als Proportionalwegeventile (11) ausgeführt sind.

5. Einrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die stetig verstellbaren Ventile als Servoventile ausgeführt sind.