DE4214394C2 - Antriebsvorrichtung für eine längswellenlose Rotationsdruckmaschine - Google Patents
Antriebsvorrichtung für eine längswellenlose RotationsdruckmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine längswellenlose Rotationsdruckmaschine nach
dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
Eine solche einzeln angetriebene
Rotationsdruckmaschine ist auf den Seiten 78-80 der Zeitschrift
"Zeitungstechnik" vom Dezember 1991 beschrieben.
Bei einer einzeln angetriebenen Rotationsdruckmaschine fallen die me
chanischen Wellenverbindungen (Längs- und. Stehwellen) sowie die mei
sten Getriebe weg. Die Zylinder eines Druckwerkes werden von einem se
paraten Motor direkt angetrieben.
Die Vorteile einer direkt angetriebenen Rotationsdruckmaschine sind viel
fältig und umfassen:
- - erhöhte Passergenauigkeit,
- - präzisere Druckergebnisse durch Wegfall von Getriebespielen,
- - kein Umfangregister mehr notwendig, da die Lage der Antriebe untereinander verschoben werden können,
- - vereinfachte mechanische Konstruktion der Rotationsdruckma schine,
- - erleichterte Erweiterungsmöglichkeit der Maschine.
Aus dem Artikel "Neue Leitstandtechnik im Zeitungsdruck", Deutscher
Drucker Nr. 30/24.9.87, Seiten w140-w157 sind Leit- und Steuersysteme
für konventionelle, zentral angetriebene oder mit mehreren Motoren aus
gerüstete Druckmaschinen bekannt. Die benötigten Daten und Steuerbe
fehle werden dabei auf Bussen übermittelt. Aus der Siemens-Zeitschrift 51
(1977) Heft 5 ist außerdem bekannt, Druckwerke Falzapparaten zuzu
ordnen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung für
eine direkt angetriebene Rotationsdruckmaschine anzugeben, bei der der
Daten- und Signalfluß für die hohen Geschwindigkeitsanforderungen ge
währleistet ist und welche zudem robust gegen Störungen ist. Diese Auf
gabe wird durch die Merkmal des ersten Anspruches gelöst.
Durch die Zusammenfassung der Einzelantrieb und deren Antriebsregler
zu beliebigen Druckstellengruppen und durch den Umstand, daß die
Druckstellengruppen ihre Positionsreferenz vom Falzapparat beziehen,
ergibt sieh ein gesamtes Leitsystem, welches sich durch Einfachheit und
Flexibilität auszeichnet. Außerdem werden die Einzelantriebe und deren
Antriebsregler einer Druckstellengruppe über ein schnelles Bussystem,
den Antriebsbus, verbunden. Die Druckstellengruppen sind untereinander
und mit einer Bedienungs- und Datenverarbeitungseinheit über einen Da
tenbus verbunden. Durch die Vorgabe von Sollwerten und Sollwertabwei
chungen und die Verarbeitung von Istwerten sowie die Sollwertführung
der verschiedenen Druckstellengruppen untereinander und zum Falzap
parat werden die Druckstellengruppen verwaltet und untereinander ko
ordiniert.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Aufbaus besteht darin, daß das ge
samte Leitsystem der Rotationsdruckmaschine durch die Zusammenfas
sung der Einzelantriebe zu beliebigen Druckstellengruppen über ein
schnelles Bussystem sehr einfach und störungsunanfällig wird. Die ein
zelnen Druckstellengruppen sind voneinander unabhängig und beziehen
ihre Positionsreferenz von dem ihnen zugeordneten Falzapparat. Die
Verwaltung der Druckstellengruppen erfolgt über ein übergeordnetes
Leitsystem und umfaßt nur noch die Vorgabe von Sollwerten und Soll
wertabweichungen sowie die Verarbeitung von Istwerten.
Das gesamte Leitsystem einer direkt angetriebenen Rotationsdruckma
schine wird nämlich deshalb so kompliziert, weil die Zylinder bei einer
Zylinderumfangsgeschwindigkeit von 13 m/s auf 0.05 mm genau positio
niert werden müssen. An die Daten-Uebertragungsgeschwindigkeit des
verbindenden Bussystems werden in gleichem Maße sehr hohe Anforde
rungen gestellt. Erst die erfindungsgemäße Aufteilung des gesamten
Leitsystems in Antriebsgruppen, deren Bestandteile über ein schnelles
Bussystem verbunden sind, für die zeitkritische Regelung und ein überge
ordnetes Leitsystem, welches problemlos eine kleinere Daten-
Uebertragungsgeschwindigkeit aufweisen darf, für die zeitunkritischen
Aufgaben wie die Vorgabe von Sollwerten und Sollwertabweichungen so
wie die Verarbeitung von Istwerten, erlaubt trotz der hohen Genauig
keitsanforderungen einen einfachen und robusten Aufbau.
Da die einzelnen Druckstellengruppen ihre Referenz vom zugeordneten
Falzapparat beziehen und die Position der gesamten Gruppe in Relation
zum Falzapparat verschoben werden kann, ist kein Hauptregister mehr
notwendig. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt
darin, daß die Maschine flexibel konfiguriert werden kann, da keine
Rücksicht auf mechanische Verbindungen genommen werden muß. Das
ganze Leitsystem ist also nicht total vernetzt, sondern weist klare
Schnittstellen auf. Dadurch ist es auch unempfindlich gegenüber Störun
gen z. B. eines Einzelantriebes, da solche nur eine einzelne Druckstellen
gruppe betreffen.
Kern der Erfindung ist es also, eine direkt angetriebene Rotationsdruck
maschine anzugeben, die sich durch Einfachheit und Robustheit des Leit
systems auszeichnet. Dies wird dadurch erreicht, daß das gesamte Leit
system aufgeteilt wird in autonome Druckstellengruppen und ein überge
ordnetes Leitsystem. Die Einzelantriebe der Zylinder und deren Antriebs
regler innerhalb einer Druckstellengruppe sind über ein schnelles Bussy
stem, angepaßt an die zeitkritischen Aufgaben, verbunden. Die Druck
stellengruppen sind untereinander und mit dem übergeordneten Leitsy
stem über ein übergeordnetes Bussystem verbunden. Dieses Bussystem
kann eine kleinere Daten-Uebertragungsgeschwindigkeit aufweisen, da es
nur zeitunkritischen Aufgaben zu bewältigen hat. Die Druckstellengrup
pen beziehen ihre Positionsreferenz direkt vom zugeteilten Falzapparat.
Die relative Lage der Zylinder einer Druckstellengruppe zueinander wird
dabei unabhängig vom übergeordneten Leitsystem über das schnelle Bus
system eingestellt. Die einzelnen Druckstellengruppen weisen während
dem Betrieb also ein hohes Maß an Autonomie auf.
Durch die erwähnte Aufteilung des gesamten Leitsystems in ein überge
ordnetes Leitsystem und autonome Druckstellengruppen, weist das ge
samte Leitsystem dasjenige Maß an Einfachheit, Flexibilität und Ro
bustheit gegenüber Störungen auf, welches für die Realisierung einer di
rekt angetriebenen Rotationsdruckmaschine notwendig ist. Bildlich ge
sprochen wird die Verantwortung vom übergeordneten Leitsystem auf die
zu einem großen Grad autonomen Druckstellengruppen delegiert. Eine
erfindungsgemäß angetriebene Rotationsdruckmaschine mit der Auftren
nung des Leitsystems in ein übergeordnetes Leitsystem und autonome
Druckstellengruppen erfüllt somit die Anforderungen, welche für den
wirtschaftlichen Betrieb einer direkt angetriebenen Rotationsdruckma
schine nötig sind.
Nachfolgend wir die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zu
sammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen direkt
angetriebenen Rotationsdruckmaschine,
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Druckstellen
gruppe,
Fig. 3 ein Schema der erfindungsgemäßen Zuordnung der
Druckstellengruppen auf den Falzapparat.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Rotations
druckmaschine. Sie weist k Druckstellengruppen (2a-d) auf, welche über
einen Datenbus (3) sowohl mit der Bedienungs- und Datenverarbeitungs
einheit (1) als auch mit dem Falzapparat (12) verbunden sind. Die Einze
lantriebe der Zylinder und deren Antriebsregler werden zu Druckstellen
gruppen (2a-d) zusammengefaßt. Nur noch diese Druckstellengruppen
(2a-d) stehen mit der Bedienungs- und Datenverarbeitungseinheit, d. h.
mit dem übergeordneten Leitsystem (1) in Verbindung. Ihre Positionsrefe
renz beziehen die Druckstellengruppen direkt vom Falzapparat (12). Sie
weisen also ein hohes Maß an Autonomie auf.
Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer einzelnen Druckstellenggruppe (2).
Es sind n Einzelantriebe (7a-d) und dazugehörigen Antriebsregler (6a-d)
vorhanden. Die Antriebsregler (6a-d) sind über ein schnelles Bussystem,
den
Antriebsbus (5) mit einem Antriebssystem (4) verbunden. Das
Antriebssystem (4) steht mit dem Datenbus (3) in Verbindung.
Im Antriebssystem (4) wird die Positionierung der
Einzelantriebe (7a-d) in Relation zum Falzapparat (12) sowie
relativ zueinander geregelt. Zusätzlich wird im
Antriebssystem (4) die Anpassung der vom übergeordneten
Leitsystem (1) kommenden Daten und Befehle an die für die
Antriebsregler (6a-d) benötigte Form vorgenommen. Die
globale Regelung über den Datenbus (3) kann sich also auf
eine Vorgabe von Sollwerten, Sollwertabweichungen und
Istwerten sowie die Sollwertführung beschränken. Die
Berechnung der Parameter für die Feinjustierung der
Einzelantriebe (7a-d) wird in jeder Druckstellengruppe (2a-
d) separat im Antriebssystem (4) vorgenommen.
Neben den n Antrieben und Antriebsreglern (7a-d bzw. 6a-d)
sind m Ein-/Ausgabeeinheiten (9a-d) vorhanden. Sie sind über
einen Steuerbus (8) mit einem Steuersystem (10) verbunden.
Dieses Steuersystem (10) steht wiederum mit dem Datenbus (3)
in Verbindung. Das Steuersystem (10) koordiniert die Ein-
/Ausgabeeinheiten (9a-d) untereinander und mit dem
übergeordneten Leitsystem (1). Auch hier wird wieder
deutlich wie, bildlich gesprochen, die Verantwortung vom
übergeordneten Leitsystem auf die zu einem großen Grad
autonomen Druckstellengruppen delegiert wird. Dadurch kann
das gesamte Leitsystem einfacher und flexibler aufgebaut
werden.
Fig. 3 schließlich zeigt schematisch, wie die
Druckstellengruppen (2a-e) auf einen Falzapparat (12)
zugeordnet werden. Selbstverständlich können auch mehrere
Falzapparate (12) vorhanden sein und die Druckstellengruppen
(2a-e) verschiedenen Falzapparaten (12) zugeordnet werden.
Der Einfachheit halber wird in Fig. 3 jedoch die Situation
mit nur einem Falzapparat (12) dargestellt. Der Falzapparat (12) wird wie
die Zylinder der Druckstellengruppen (2a-e) einzeln mit einem separaten
Falzapparat-Antrieb (13) angetrieben. Die einzelnen Druckstellengruppen
(2a-e) beziehen ihr Papier von den Papier-Abrollungen (11a-f). Die be
druckte Papierbahn wird im Falzapparat (12) geschnitten und gefaltet
und z. B. zu kompletten Zeitungen zusammengefaßt. Vorzugsweise bilden
diejenigen Einzelantriebe der Zylinder eine Druckstellengruppe (2a-d),
welche auf eine gemeinsame Papierbahn zuordnungsbar sind. Mit den
Einzelantrieben der Zylinder können aber auch Untergruppen gebildet
werden, so daß eine Druckstellengruppe (2e) mehrere, z. B. zwei, Papier
bahnen gleichzeitig bedrucken kann.
1
Bedienungs- und Datenverarbeitungseinheit,
übergeordnetes Leitsystem
2
Druckstellengruppe
2
a-ek Druckstellengruppen
3
Datenbus
4
Antriebssystem
5
Antriebsbus
6
a-dn Antriebsregler
7
a-dn Einzelantriebe
8
Steuerbus
9
a-dm Ein-/Ausgabeeinheiten
10
Steuersystem
11
a-fPapier-Abrollung
12
Falzapparat
13
Falzapparat-Antrieb
Claims (3)
1. Antriebsvorrichtung für eine Rotationsdruckmaschine, umfassend
- a) mindestens ein Druckwerk mit einer Anzahl einzeln angetriebener Zylinder, deren Antrieben und Antriebsreglern, wobei verschiedene Zy linder jeweils in einer Druckstellenggruppe zusammenwirken;
- b) einen oder mehrere separat angetriebene Falzapparate, wobei die Druckstellengruppen dem oder einem der Falzapparate zu geordnet sind;
- c) eine übergeordnete Steuerung mit Bedienungs- und Datenverar beitungseinheit, die über mindestens einen Bus mit den Druck; stellengruppen verbunden ist;
- a) der Falzapparat (12) datentechnisch mit den Druckstellengrup pen (2a-d) verbunden ist und eine Positionsreferenz an sie lie fert;
- b) die Antriebe (7a-d) und Antriebsregler (6a-d) der Druckstellen gruppe (2a-d) über einen Antriebsbus (5) jeweils mit einer An triebssteuerung (4), die die Feinjustierung der Antriebe (7a-d), und deren Positionierung in Relation zum Falzapparat (12) so wie untereinander vornimmt, verbunden sind;
- c) die Antriebssteuerungen (4) der Druckstellengruppen (2a-d) un tereinander und mit der Bedienungs- und Datenverarbeitungs einheit (1) über einen Datenbus (3) verbunden sind.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Falzapparat (12) über den Datenbus (3) oder einen eigenen Bus mit
den Druckstellengruppen (2a-d) verbunden ist.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckstellengruppen (2a-d) zusätzlich ein mit dem Datenbus
(3) verbundenes Steuersystem (10) und in Ein- und Ausgabeeinheiten
(9a-d) umfassen, welche Ein- und Ausgabeeinheiten (9a-d) über einen
Steuerbus (8) mit dem Steuersystem (10) verbunden sind, wobei die
Verwaltung der Ein- und Ausgabeeinheiten (9a-d) im Steuersystem
(10) erfolgt.
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