DE4214394C2 - Antriebsvorrichtung für eine längswellenlose Rotationsdruckmaschine - Google Patents

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.

Bezugszeichenliste

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;

dadurch gekennzeichnet, daß

• 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.