EP0311805A1 - Vorrichtung für das gesteuerte Zuführen von Bandmaterial zu Druckmaschinen - Google Patents

Vorrichtung für das gesteuerte Zuführen von Bandmaterial zu Druckmaschinen Download PDF

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EP0311805A1
EP0311805A1 EP88115030A EP88115030A EP0311805A1 EP 0311805 A1 EP0311805 A1 EP 0311805A1 EP 88115030 A EP88115030 A EP 88115030A EP 88115030 A EP88115030 A EP 88115030A EP 0311805 A1 EP0311805 A1 EP 0311805A1
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EP
European Patent Office
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control
voltage signal
roller
gear
tensioning roller
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EP88115030A
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English (en)
French (fr)
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EP0311805B1 (de
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Claus August Bolza-Schünemann
Johannes Georg Schaede
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Koenig and Bauer AG
Original Assignee
Koenig and Bauer Albert AG
Koenig and Bauer AG
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Publication date
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    • B65H2801/21Industrial-size printers, e.g. rotary printing press

Definitions

  • the invention relates to a device for the controlled feeding of strip material to printing presses, as well as a method and a device for carrying out the method for regulating an appropriate control signal according to the preamble of claims 1 to 3.
  • a device in which the web tension of a paper web is kept constant by means of a tensioning roller designed as a dancer roller.
  • a tensioning roller designed as a dancer roller.
  • a pull roller with a shaft gear is arranged upstream of the dancer roller.
  • the shaft gear is driven by a second reversible control motor, which is connected to the dancer roller via a control circuit. The speeds of the main drive and the control motor are additively superimposed by means of the shaft gear.
  • the control device used receives from a strain gauge measuring element, the deflection of the tension roller, proportional tension signal and combines this multiplicatively with a signal proportional to the tension roller speed (proportional gain), whereby here speed-dependent proportional portion of the controller is placed in the measuring element.
  • the invention has for its object a device for the return of a deflectable tension roller in a Preselectable starting position, and to provide a method and a device for carrying out the method for regulating a control signal proportional to the tensioning roller.
  • the advantages of the invention are that the feed device can be adjusted manually to different paper web tensions which are required for different types of paper even if the control motor or the controller fails.
  • control device is driven by the main drive of the printing press, so that expensive additional units can be dispensed with. This measure not only reduces the manufacturing costs, but also reduces the susceptibility to failure of the entire device.
  • control device ensures a robust, stable system, i. H. a statically and dynamically uniform web tension.
  • the particular advantage of the device is that if the controller or servomotor fails, the device can be operated with a manually selectable constant extension (lag) to the printing unit. In this case, the compensation of the dynamic disturbances by the dancer roller is omitted, but in the long run a web tension can still be selected manually for the different papers, so in general an emergency production is possible.
  • a feed mechanism 1 of a printing press has a device for the controlled feeding of strip material 7 (eg paper web) between two cooperating pick-up rollers 2, 3 and a paper roll 4 of a roll changer 6.
  • the device 6 has u. a. a pull roller 8, which cooperates with a pressure roller 9 on.
  • the pressure roller 9 is rotatably mounted in the center on two levers 12 which are pivotally mounted with a first end 11 which is laterally symmetrical on side frames 10 of the feed mechanism 1.
  • a second end 13 of the levers 12 is each articulated to a piston 14 of an impression roller (pressure device) 17.
  • the impression rollers 17 consisting of cylinders 16 and pistons 14 are fastened to the side frames 10 of the feed mechanism 1.
  • the pull roller 8 is rotatably mounted in side frames 10 of the feed mechanism 1 and projects through the side frame 10 with a shaft journal 19 on the drive side.
  • a gear 21 which with a gear 22 arranged vertically below is in meshing engagement.
  • the gear 22 is firmly connected to an output part 23 of an addition gear 24 (e.g. harmonic drive, differential gear, planetary gear).
  • a drive part 26 of the addition gear 24 has a gear 27 which meshes with a gear 28 that can be engaged or disengaged.
  • the coupling for the gear 28 serves to separate the feed mechanism drive from the main drive of the printing press (for example, for cleaning the cylinders) and, since it is not part of the inventive concept, is not further described.
  • the gear wheel 28 meshes with a gear wheel 29 of a shaft 31, which is in drive connection via a bevel gear 32 with a longitudinal shaft 33 driven by the main drive of the printing press.
  • a control part 34 (wave generator) of the addition gear 24 is firmly connected to a gear 36.
  • the gearwheel 36 meshes with a gearwheel 37, which is firmly seated on an output shaft 38 of a continuously variable adjustment disk transmission 39 (PIV transmission).
  • a drive shaft 42 of the adjusting disk gear 39 rotatably carries a gear 43, which is also in mesh with the gear 22 of the driven part 23 of the addition gear 24.
  • the gear 43 in meshing engagement with the gear 27 of the drive part 26 of the addition gear 24.
  • the adjusting disk gear 39 has an actuating device which can be driven by means of an actuating motor 46.
  • the servomotor is powered by a power driver 47 Regulator 48 fed.
  • a handwheel 40 is provided for manual adjustment.
  • a first paper web guide roller 51 is provided behind the pulling roller 8, which deflects the horizontal paper web 7 vertically downwards.
  • the paper web 7 wraps around a tensioning roller 52 designed as a dancer roller and is guided vertically upwards.
  • a second paper web guide roller 53 is arranged, which deflects the paper web 17 horizontally to the right in the direction of the take-up rollers 2, 3.
  • the dancer roller 52 is rotatably mounted on a left end 54 of two horizontally arranged pivot levers 56.
  • a right end 57 of the pivot lever 56 is pivotally mounted on the side frames 10 of the feed mechanism 1 at an angle ⁇ .
  • a piston rod 58 is articulated with its first end 57 to the pivot lever 56.
  • a second end 60 is fixedly connected to a membrane 61, which is attached with its circumference 62 in a sealing manner to an inner wall 63 of a cylinder 64.
  • a space 66 formed from cylinder 64 and membrane 61 is connected to a pressure vessel 68 via a pressure line 67.
  • the pressure vessel 68 acts on the space 66 with a constant pressure p O.
  • the pressure vessel 68 is connected to a pressure source 70 via an adjustable digital valve 69.
  • a cover plate 71 is fastened to the pivot levers 56 and can be inserted into the receiving area of an analog light barrier 72.
  • the light barrier 72 generates an electrical voltage signal U ⁇ which is proportional to the swivel angle ⁇ .
  • the voltage signal U ⁇ is fed to the control device 48.
  • the control device 48 has a number of control systems which are combined in five blocks A, B, C, D, E. Blocks A, B, C are connected in parallel. The block D is connected in series with the two blocks B, C. The outputs of block A, D are multiplicatively linked in block E. An output signal U E of block E is fed to the power driver 47 of the control motor 46.
  • the uniformity of the web tension is determined exclusively by the tensioning roller 52 designed as a dancer roller.
  • the control device 48 takes on the task of quickly returning the dancer roller 52 deflected to compensate for a web tension disturbance to a predetermined target position.
  • the desired position of the swivel lever 56 can also be arranged in any other position (eg vertically).
  • the dancer roller 52 is returned via a rotational speed of the pull roller 8, which is connected to the dancer roller 52 via the paper web 7.
  • the control device 48 first determines the setting direction for the stepless adjusting disk gear 39 and generates an output voltage U E from a voltage U ⁇ proportional to the dancer roller position.
  • This different evaluation means that the dancer roller 52 strives for its target position asymptotically stable with the same disturbance.
  • Block A contains three control loop elements 76, 77, 78.
  • the control loop elements 76, 77 are connected in parallel to one another and positively linked to one another by means of an addition point 79.
  • the control loop element 78 is a P system and is connected in series with the control loop elements 76, 77 after the addition point 79.
  • the control circuit element 76 is a PT 1 system and has the function of filtering out an adjustable frequency spectrum, ie to evaluate low-frequency components of long-term disturbances more strongly in the longer term.
  • the control loop element 77 is a P system with an amplifier function. Block A thus generates a voltage signal U A which is proportional to the deviation of the dancer position from a predetermined desired position and is evaluated at low frequency.
  • the block B contains four control circuit elements 81 to 84.
  • the control circuit element 81 is a PT 1 system for suppressing high-frequency interference, which, after an addition point 86, is followed by the control circuit element 82 designed as a P system with the control circuit element 83 designed as an I system in a negative feedback loop .
  • the control loop elements 82, 83 are used to determine the derivative, which is required to recognize the speed of the dancer roller 52.
  • the control loop element 84 is arranged behind the control loop element 82 and has the function of a non-linear two-point controller, which evaluates an output signal of the control loop element 82 with a positive or negative factor depending on the direction of movement of the dancer roller 52. The evaluation with a positive factor takes place with a direction of movement of the dancer roller 52 upwards with a negative factor with a direction of movement downward, the direction of movement being seen absolutely, regardless of the desired position.
  • the block C contains two series-connected control circuit elements 88, 89.
  • the control circuit element 88 is a PT 1 system for suppressing high-frequency interference.
  • the control loop element 89 is a non-linear two-point controller for sign recognition, ie for determining the actual position of the dancer roller 52 and a consequent evaluation of the voltage signal U ⁇ with a positive (e.g. +1) or negative (e.g. -1) Factor.
  • the evaluation with a positive factor takes place e.g. B. when the dancer roller 52 is deflected upward, with a negative factor when the dancer roller 52 is deflected downward.
  • the block D contains a detection logic consisting of the elements 93, 94, 96, which links the output signals U B and U C of the blocks C, D together.
  • the link 93 is a decision gate (and gate) with "and" characteristics, ie if both input signals U B and U C are positive, the linked output signal U93 is positive. Is one or both input signals U B , U C negative, the linked output signal U93 is negative.
  • the link 94 is a decision gate with the following "negative and" characteristic: If one or both input signals U B , U C are positive, the output signal U ist is negative. Are both input signals U B ; U C negative, the output signal U94 is positive.
  • the element 96 is a decision gate (or gate) with "or" characteristic, ie if one of the two output signals U93; U94, which are at the same time the input signals for the element 96, are positive, the linked output signal U96 is also positive. Are both signals U93, U94 negative, the output signal U96 is negative.
  • the output signal U96 is the input signal for a control circuit element 98.
  • the block E forms from the outputs U A of the block A and U D of the block D a multiplicative voltage signal U E , which is fed to a controlled system 99, consisting of a power driver 47, reversibly drivable motor 46, dancer roller 52 and light barrier 72.
  • this controlled system 99 represents a double integrator system.

Landscapes

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  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • Rotary Presses (AREA)
  • Registering Or Overturning Sheets (AREA)

Abstract

Bei einer Vorrichtung und einem Verfahren zum Regeln für das gesteuerte Zuführen von Bandmaterial (7) zu Druckmaschinen wird ein Steuerteil (34) eines einer Bandantriebswalze (8) vorgeschalteten Differentialgetriebes (24) mittels eines zweiten stufenlos verstellbaren Getriebes (39) vom Hauptantrieb der Druckmaschine angetrieben. Die Steuerung des zweiten Getriebes erfolgt über einen Stellmotor (46), der mittels einer Regelschaltung mit einer durch die Papierbahn auslenkbaren Spannwalze (52) verbunden ist. Bei der Regelung wird das durch die Spannwalzenauslenkung erzeugte Spannungssignal parallel in ein Auslenkungswinkel proportionales Spannungssignal (UA), in ein die Spannwalzenlage kennzeichnendes Spannungssignal (UC) und ein die Bewegungsrichtung bewertendes Spannungssignal (UB) umgewandelt. Dann werden diese, zu einem einzigen Ausgangssignal miteinander verknüpft, dem Stellmotor (46) zugeführt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gesteuerten Zuführen von Bandmaterial zu Druckmaschinen, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Regelung eines eintsprechenden Steuersignales gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bis 3.
  • Durch die DE-PS 23 05 249 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der die Bahnspannung einer Papierbahn mittels einer als Tänzerwalze ausgebildeten Spannwalze konstant gehalten wird. Um die Tänzerwalze nach einer stöhrungsbedingten Auslenkung (Papierbahnspannungsänderung) in eine vorgegebene Ausgangsstellung zurückzuführen, ist eine, bewegungsaufwärts vor der Tänzerwalze angeordnete, Zugwalze mit einem Wellengetriebe vorgesehen. Das Wellengetriebe wird zusätzlich zum Hauptantrieb der Druckmaschine noch von einem zweiten bewegungsumkehrbaren Steuermotor angetrieben, der über eine Regelschaltung mit der Tänzerwalze verbunden ist. Mittels des Wellengetriebes werden die Drehzahlen des Hauptantriebes und des Steuermotors additiv überlagert. Die verwendete Regeleinrichtung empfängt von einem DMS-Meßglied ein, der Auslenkung der Spannwalze, proportionales Spannungssignal und verknüpft dieses multiplikativ mit einem der Zugwalzengeschwindigkeit proportionalem Signal (Proportionalverstärkung), wobei hier der geschwindigkeitsabhängige Proportionalanteil des Reglers in das Meßglied gelegt ist.
  • Es ist bei der in der DE-PS 23 05 249 gezeigten Vorrichtung von Nachteil, einen separat vom Hauptantrieb der Druckmaschine gespeisten und präzise drehzahlgeregelten Motor zu verwenden, der dem Additionsgetriebe direkt vorgeschaltet ist. Zum Einen müssen dieser Motor und sein Drehzahlregler aufgrund ihrer Funktion eine Leistungsstärke aufweisen, die in Anschaffung und Betrieb einen erheblichen Kostenaufwand darstellen. Zum anderen hat ein Motor in der für diese Zwecke erforderlichen Baugröße den Nachteil, daß auch seine rotierenden Teile von großer Masse sind, die aufgrund ihrer physikalischen Trägheit schwer umsteuerbar sind.
  • Ein weiterer Nachteil ist in der Verwendung des Reglers zu sehen, dem zwar ein der Zugwalzengeschwindigkeit proportionales Signal zugeordnet wird, das jedoch nicht der Auslenkungsgeschwindigkeit der zu regelnden Spannwalze entspricht. Der entscheidende Nachteil dieser Einrichtung besteht jedoch darin, daß bei Ausfall des Motors, seines Drehzahlreglers oder des Reglers die Zugwalze nur noch mit einer der Druckwerksgeschwindigkeit proportionalen Drehzahl betrieben werden kann, d. h. das Einzugswerk läuft nur noch mit einer einzigen festgelegten Bahndehnung, die je nach Papiersorte allenfalls die notwendige Eingangspannung der Druckmaschine überschreitet (bei dünnen Papieren) oder unterschreitet (bei starken Papieren).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für die Rückführung einer auslenkbaren Spannwalze in eine vorwählbare Ausgangslage, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Regelung eines der Spannwalze proportionalen Steuersignales zu schaffen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Teile der Ansprüche 1 bis 3 gelöst.
  • Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß die Einzugvorrichtung auch bei Ausfall des Steuermotors oder des Reglers manuell auf unterschiedliche Papierbahnspannungen, die für verschiedene Papierarten benötigt werden, einstellbar ist.
  • Insbesondere erfolgt der Antrieb der Steuervorrichtung vom Hauptantrieb der Druckmaschine, so daß auf teuere Zusatzaggregate verzichtet werden kann. Diese Maßnahme verringert nicht nur die Herstellungskosten, sondern senkt auch die Störanfälligkeit der gesamten Vorrichtung. Zusätzlich sorgt die Regeleinrichtung für ein robust stabiles System, d. h. eine statisch und dynamisch gleichförmige Bahnspannung. Der besondere Vorteil der Einrichtung liegt darin, daß bei Ausfall des Reglers oder Stellmotors die Einrichtung mit einer von Hand wählbaren konstanten Dehnung (Nacheilung) zum Druckwerk betrieben werden kann. Hierbei fällt zwar der Ausgleich der dynamischen Störungen durch die Tänzerwalze weg, jedoch kann langfristig eine Bahnspannung noch für die unterschiedlichen Papiere manuell gewählt werden, im allgemeinen ist also eine Notproduktion möglich.
  • Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 Eine schematischen Darstellung eines Einzugwerks mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • Fig. 2 ein Blockschaltbild von Regelstrecke und Regler mit Übergangsfunktionen der verwendeten Regelkreisglieder,
    • Fig. 3 eine Seitenansicht der Verstellmechanik.
  • Ein Einzugswerk 1 einer Druckmaschine weist zwischen zwei zusammenwirkenden Aufnahmewalzen 2, 3 und einer Papierrolle 4 eines Rollenwechslers 6 eine Vorrichtung für das gesteuerte Zuführen von Bandmaterial 7 (z. B. Papierbahn) auf. Die Vorrichtung 6 weist u. a. eine Zugwalze 8, die mit einer Andrückwalze 9 zusammenwirkt, auf.
  • Die Andrückwalze 9 ist mittig auf zwei mit einem ersten Ende 11 seitensymmetrisch an Seitengestellen 10 des Einzugwerkes 1 schwenkbar gelagerten Hebeln 12, drehbar gelagert. Ein zweites Ende 13 der Hebel 12 ist jeweils mit einem Kolben 14 eines Presseurs (Druckeinrichtung) 17 gelenkig verbunden. Die aus Zylindern 16 und Kolben 14 bestehenden Presseure 17 sind an den Seitengestellen 10 des Einzugwerkes 1 befestigt.
  • Die Zugwalze 8 ist in Seitengestellen 10 des Einzugwerks 1 drehbar gelagert und ragt mit einem Wellenzapfen 19 auf der Antriebsseite durch das Seitengestell 10 hindurch. Auf dem Wellenzapfen 19 sitzt drehfest ein Zahnrad 21, das mit einem senkrecht darunter angeordneten Zahnrad 22 in Zahneingriff steht. Das Zahnrad 22 ist mit einem Abtriebsteil 23 eines Additionsgetriebes 24 (z. B. Harmonic-Drive, Differentialgetriebe, Planetenradgetriebe) fest verbunden. Ein Antriebsteil 26 des Additionsgetriebes 24 weist ein Zahnrad 27 auf, das mit einem ein- bzw. auskuppelbarem Zahnrad 28 in Zahneingriff steht. Die Kupplung für das Zahnrad 28 dient zur Trennung des Einzugwerkantriebes vom Hauptantrieb der Druckmaschine (z. B. für das Reinigen der Zylinder) und wird, da nicht zum Erfindungsgedanken gehörend nicht weiter beschrieben. Das Zahnrad 28 kämmt mit einem Zahnrad 29 einer Welle 31, die über ein Kegelradgetriebe 32 mit einer vom Hauptantrieb der Druckmaschine angetriebenen Längswelle 33 in Antriebsverbindung steht.
  • Ein Steuerteil 34 (Wave-Generator) des Additionsgetriebes 24 ist fest mit einem Zahnrad 36 verbunden. Das Zahnrad 36 kämmt mit einem Zahnrad 37, das fest auf einer Abtriebswelle 38 eines stufenlosen Verstellscheibengetriebes 39 (PIV-Getriebe) sitzt. Eine Antriebswelle 42 des Verstellscheibengetriebes 39 trägt drehfest ein Zahnrad 43, das ebenfalls mit dem Zahnrad 22 des Abtriebsteiles 23 des Additionsgetriebes 24 im Zahneingriff steht. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Zahnrad 43 im Zahneingriff mit dem Zahnrad 27 des Antriebteiles 26 des Additionsgetriebes 24 anzuordnen. Das Verstellscheibengetriebe 39 weist eine Stellvorrichtung auf, die mittels eines Stellmotors 46 antreibbar ist.
  • Der Stellmotor wird über einen Leistungstreiber 47 von einem Regler 48 gespeist. Zusätzlich zum Stellmotor 46 ist ein Handrad 40 zur manuellen Verstellung vorgesehen.
  • In Bahntransportrichtung gesehen, ist hinter der Zugwalze 8 eine erste Papierbahnleitwalze 51 vorgesehen, die die horizontale Papierbahn 7 vertikal nach unten umlenkt. Die Papierbahn 7 umschlingt eine als Tänzerwalze ausgebildete Spannwalze 52 und wird vertikal nach oben geleitet. In etwa gleicher Höhe neben der Papierbahnleitwalze 51 ist eine zweite Papierbahnleitwalze 53 angeordnet, die die Papierbahn 17 horizontal nach rechts in Richtung der Aufnahmewalzen 2, 3 umlenkt.
  • Die Tänzerwalze 52 ist auf jeweils einem linken Ende 54 zweier horizontal angeordneter Schwenkhebel 56 drehbar gelagert. Ein rechtes Ende 57 der Schwenkhebel 56 ist jeweils seitensymmetrisch an den Seitengestellen 10 des Einzugwerks 1 um einen Winkel φ schwenkbar gelagert. Jeweils in der Mitte des Schwenkhebels 56 ist eine Kolbenstange 58 mit ihrem ersten Ende 57 an den Schwenkhebel 56 angelenkt. Ein zweites Ende 60 ist fest mit einer Membran 61 verbunden, die mit ihrem Umfang 62 an einer Innenwand 63 eines Zylinders 64 abdichtend befestigt ist. Ein aus Zylinder 64 und Membran 61 gebildeter Raum 66 ist über eine Druckleitung 67 mit einem Druckbehälter 68 verbunden. Der Druckbehälter 68 beaufschlagt den Raum 66 mit einem konstanten Druck pO. Um den Druck pO auf verschiedene Zugspannungen einstellen zu können, ist der Druckbehälter 68 über ein verstellbares Digitalventil 69 mit einer Druckquelle 70 verbunden.
  • Zur Ermittlung des Schwenkwinkels φ der mit der Tänzerwalze 52 verbundenen Schwenkhebel 56 ist an den Schwenkhebeln 56 ein Abdeckplättchen 71 befestigt, welches in den Aufnahmebereich einer Analoglichtschranke 72 einbringbar ist. Die Lichtschranke 72 erzeugt je nach Grad der Abdeckung ein elektrisches Spannungssignal Uφ, welches dem Schwenkwinkel φ proportional ist. Das Spannungssignal Uφ wird der Regeleinrichtung 48 zugeführt.
  • Die Regeleinrichtung 48 weist eine Anzahl von Regelsystemen auf, die in fünf Blöcken A, B, C, D, E zusammengefaßt sind. Die Blöcke A, B, C sind parallel geschaltet. Der Block D ist mit den beiden Blöcken B, C in Reihe geschaltet. Die Ausgänge von Block A, D werden in Block E multiplikativ verknüpft. Ein Ausgangssignal UE des Blockes E wird dem Leistungstreiber 47 des Steuermotors 46 zugeleitet.
  • Die Gleichmäßigkeit der Bahnspannung wird ausschließlich von der als Tänzerwalze ausgebildeten Spannwalze 52 bestimmt. Hierbei übernimmt die Regeleinrichtung 48 die Aufgabe, die zum Ausgleich einer Bahnspannungsstörung ausgelenkte Tänzerwalze 52 schnellstens in eine vorgegebene Soll-Lage zurückzuführen. Die Soll-Lage ist als die Stellung definiert, die der Schwenkhebel (56) bei ungestörter Bahnspannung einnimmt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ist dies eine horizontale Lage bei einem Schwenkwinkel φ = 0. Selbstverständlich kann die Soll-Lage des Schwenkhebels 56 aber auch in jeder beliebigen anderen Stellung angeordnet werden (z. B. vertikal). Die Rückführung der Tänzerwalze 52 erfolgt über eine Drehzahl der Zugwalze 8, die über die Papierbahn 7 mit der Tänzerwalze 52 verbunden ist. Eine Störung der Papierbahnspannung, die z. B. einen Spannungsabfall im Rollenwechsler bewirken würde, hat zur Aufrechterhaltung der Bahnspannung eine Auslenkung der Tänzerwalze 52 aus der Soll-Lage nach unten zur Folge. Damit die Tänzerwalze 52 in die Soll-Lage (Horizontalstellung) zurückgeführt wird, muß die Drehzahl der Zugwalze 8 verringert werden. Die Regeleinrichtung 48 ermittelt aus der Tänzerlage zunächst die Stellrichtung für das stufenlose Stellscheibengetriebe 39 und erzeugt aus einer der Tänzerwalzenlage proportionalen Spannung Uφ eine Ausgangsspannung UE.
  • Die Spannung Uφ wird außerdem mit einem großen Faktor K₁ (z. B. = 1) bewertet, wenn die Tänzerwalze 52 die Tendenz zeigt, sich aus der Soll-Lage zu entfernen und mit einem kleinen Faktor K₂ (z. B. = 0,2) bewertet, wenn der Tänzer die Tendenz zeigt, sich auf die Soll-Lage zuzubewegen. Diese unterschiedliche Bewertung führt dazu, daß die Tänzerwalze 52 bei je gleicher Störung asymptotisch stabil seiner Soll-Lage zustrebt.
  • Der Block A enthält drei Regelkreisglieder 76, 77, 78. Die Regelkreisglieder 76, 77 sind zueinander parallel geschaltet und mittels einer Additionsstelle 79 positiv miteinander verknüpft. Das Regelkreisglied 78 ist ein P-System und nach der Additionsstelle 79 mit den Regelkreisglieder 76, 77 in Reihe geschaltet. Das Regelkreisglied 76 ist ein PT₁-System und hat die Funktion ein einstellbares Frequenzspektrum auszufiltern, d. h. niederfrequente Anteile langfristig anliegender Störungen auf längere Sicht stärker zu bewerten. Das Regelkreisglied 77 ist ein P-System mit Verstärkerfunktion. Der Block A erzeugt somit ein, der Abweichung der Tänzerlage von einer vorgegebenen Soll-Lage, proportionales niederfrequent bewertetes Spannungssignal UA.
  • Der Block B enthält vier Regelkreisglieder 81 bis 84. Das Regelkreisglied 81 ist ein PT₁-System zur Unterdrückung hochfrequenter Störungen, dem nach einer Additionsstelle 86 das als P-System ausgebildete Regelkreisglied 82 mit dem als I-System ausgebildeten Regelkreisglied 83 in einer negativen Rückführschleife folgt. Die Regelkreisglieder 82, 83 dienen der Ableitungsbestimmung, die benötigt wird, um die Geschwindigkeit der Tänzerwalze 52 zu erkennen. Hinter dem Regelkreisglied 82 ist das Regelkreisglied 84 angeordnet, welches die Funktion eines nicht linearen Zweipunktreglers hat, der ein Ausgangssignal des Regelkreisgliedes 82, je nach Bewegungsrichtung der Tänzerwalze 52 mit einem positivem bzw. negativem Faktor bewertet. Die Bewertung mit einem positivem Faktor erfolgt bei einer Bewegungsrichtung der Tänzerwalze 52 nach oben mit einem negativem Faktor bei einer Bewegungsrichtung nach unten, wobei die Bewegungsrichtung absolut gesehen ist, unabhängig von der Soll-Lage.
  • Der Block C enthält zwei hintereinander geschaltete Regelkreisglieder 88, 89. Das Regelkreisglied 88 ist ein PT₁-System zur Unterdrückung hochfrequenter Störungen. Das Regelkreisglied 89 ist ein nichtlinearer Zweipunktregler zur Vorzeichenerkennung, d. h. zur Ermittlung der tatsächlichen Lage der Tänzerwalze 52 und eine daraus folgende Bewertung des Spannungssignales Uφ mit einem positivem (z. B. + 1) bzw. negativem (z. B. - 1) Faktor. Die Bewertung mit einem positivem Faktor erfolgt z. B. bei einer erfolgten Auslenkung der Tänzerwalze 52 nach oben, mit einem negativem Faktor bei einer Auslenkung der Tänzerwalze 52 nach unten.
  • Der Block D enthält eine Erkennungslogik bestehend aus den Gliedern 93, 94, 96, die die Ausgangssignale UB und UC der Blöcke C, D miteinander verknüpft. Das Glied 93 ist ein Entscheidungstor (and - Gate) mit "und"-Charakteristik , d. h. wenn beide Eingangssignale UB und UC positiv sind, ist auch das verknüpfte Ausgangssignal U₉₃ positiv. Ist eines oder beide Eingangssignale UB, UC negativ, ist auch das verknüpfte Ausgangssignal U₉₃ negativ. Das Glied 94 ist ein Entscheidungstor mit folgender "negativer und"-­Charakteristik: Ist eines oder beide Eingangssignale UB, UC positiv, ist das Ausgangssignal U₉₄ negativ. Sind beide Eingangssignale UB; UC negativ, ist das Ausgangssignal U₉₄ positiv. Das Glied 96 ist ein Entscheidungstor (or - Gate) mit "oder"-Charakteristik, d. h. wenn eines der beiden Ausgangssignale U₉₃; U₉₄, die gleichzeitig die Eingangssignale für das Glied 96 sind, positiv sind, ist auch das verknüpfte Ausgangssignal U₉₆ positiv. Sind beide Signale U₉₃, U₉₄ negativ, ist auch das Ausgangssignal U₉₆ negativ.
  • Das Ausgangssignal U₉₆ ist das Eingangssignal für ein Regelkreisgliede 98. Das Regelkreisglied 98 regelt die Rückstellgeschwindigkeit der Tänzerwalze 52. Es besteht aus einem nichtlinearen Zweipunktregler und bewertet das Eingangssignal U₉₆ mit einem Faktor K₁ (z. B. = 1), bei Bewegung der Tänzerwalze 52 aus ihrer Soll-Lage und mit einem Faktor K₂ (z. B. = 0,2) bei Bewegung der Tänzerwalze 52 in ihre Soll-Lage.
  • Der Block E bildet aus den Ausgängen UA des Blockes A und UD des Blockes D ein multiplikatives Spannungssignal UE, das einer, aus Leistungstreiber 47, umkehrbar antreibbarem Motor 46, Tänzerwalze 52 und Lichtschranke 72 bestehender Regelstrecke 99 zugeleitet wird. Diese Regelstrecke 99 stellt in ihrer Wirkungsweise ein Doppelintegrator-System dar.
  • Teileliste
  • 1 Einzugswerk
    2 Aufnahmewalze
    3 Aufnahmewalze
    4 Papierrolle
    5 -
    6 Rollenwechsler
    7 Bandmaterial, Papierbahn
    8 Zugwalze
    9 Andrückwalze
    10 Seitengestell
    11 Ende (12)
    12 Hebel
    13 Ende (12)
    14 Kolben
    15 -
    16 Zylinder
    17 Presseur
    18 -
    19 Wellenzapfen
    20 -
    21 Zahnrad (19)
    22 Zahnrad (23)
    23 Abtriebsteil (24)
    24 Additionsgetriebe (Differentialgetriebe)
    25 -
    26 Antriebsteil (24)
    27 Zahnrd (24)
    28 Zahnrad
    29 Zahnrad (31)
    30 -
    31 Welle
    32 Kegelradgetriebe
    33 Längswelle
    34 Steuerteil (24)
    35 -
    36 Zahnrad (24)
    37 Zahnrad (38)
    38 Abtriebswelle (39)
    39 Verstellscheibengetriebe
    40 Handrad
    41 -
    42 Antriebswelle (39)
    43 Zahnrad (42)
    44 -
    45 -
    46 Stellmotor
    47 Leistungstreiber
    48 Regler
    49 -
    50 -
    51 Papierbahnleitwalze
    52 Spannwalze, Tänzerwalze
    53 Papierbahnleitwalze
    54 Ende (56)
    55 -
    56 Schwenkhebel
    57 Ende (56)
    58 Kolbenstange
    59 Ende (58)
    60 Ende (58)
    61 Membran
    62 Umfang (61)
    63 Innenwand
    64 Zylinder
    65 -
    66 Raum
    67 Druckleitung
    68 Druckbehälter
    69 Digitalventil
    70 Druckquelle
    71 Abdeckplättchen
    72 Analog-Lichtschranke
    73 -
    74 -
    75 -
    76 Regelkreisglied
    77 Regelkreisglied
    78 Regelkreisglied
    79 Additionsstelle
    80 -
    81 Regelkreisglied
    82 Regelkreisglied
    83 Regelkreisglied
    84 Regelkreisglied
    85 -
    86 Additionsstelle
    87 Verzweigungsstelle
    88 Regelkreisglied
    89 Regelkreisglied
    90 -
    91 -
    92 Regelstrecke
    93 Entscheidungstor
    94 Entscheidungstor
    95 -
    96 Entscheidungstor
    97 -
    98 Regelkreisglied
    99 Regelstrecke

    A Block
    B Block
    C Block
    D Block
    E Block
    Uφ Spannungssignal
    UA Spannungssignal
    UB Spannungssignal
    UC Spannungssignal
    UD Spannungssignal
    UE Spannungssignal
    φ Schwenkwinkel
    U₉₃ Aus- / Eingang
    U₉₄ Aus- / Eingang
    U₉₅ -
    U₉₆ Aus- / Eingang

Claims (5)

1. Vorrichtung für das gesteuerte Zuführen von Bandmaterial (7) zu Druckmaschinen, mit einem motorischen durch Rollen (8,9) gebildeten Bandantrieb, mit einer bewegungsabwärts des Bandantriebes angeordneten, als Tänzerwalze ausgebildeten Spannwalze (52) und mit einer in Abhängigkeit der Bandspannung Ist- und Sollwert-Signale (Uφ) verwendenden Regelanordnung (48) zum korrigierenden Antrieb der Bandantriebswalze (8) und einem der Bandantriebswalze (8) vorgeschalteten Differentialgetriebe (24) mit mindestens einem Antriebs-, Abtriebs- und Steuerteil (26, 23, 34), dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerteil (34) mittels eines verstellbaren Getriebes (39) vom Hauptantrieb (33) der Druckmaschine antreibbar ist.
2. Verfahren zur Regelung der Rückführung einer auslenkbaren Spannwalze (52) in eine vorgegebene Soll-Lage in Abhängigkeit von einem durch die Spannwalzenauslenkung erzeugten Spannungssignales Uφ, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelanordnung (48) das Spannungssignal Uφ parallel in ein Auslenkungswinkel (φ) proportionales Spannungssignal UA, ein die Spannwalzenlage kennzeichnendes Spannungssignal UC und ein die Bewegungsrichtung der Spannwalze 52 bewertendes Spannungssignal UB umwandelt, daß die Spannungssignale UA, UB, UC miteinander verknüpft werden.
3. Vorrichtung (48) zur Regelung der Rückführung einer auslenkbaren Spannwalze (52) in eine vorgegebene Soll-Lage in Abhängigkeit von einem, durch eine Spannwalzenauslenkung (φ) erzeugten Spannungssignales (Uφ), dadurch gekennzeichnet, daß drei Regelblöcke (A, B, C) parallel angeordnet sind, daß die Regelblöcke (A, B, C) jeweils ein PT₁-System (76; 81; 88) aufweisen, daß das PT₁-System (76) des Regelblockes (A) einem P-System (77) parallel geschaltet ist, daß eine Additionsstelle (79) vorgesehen ist, die die Ausgangssignale der Regelkreisglieder (76, 77) positiv verknüpft, daß hinter der Additionsstelle (79) ein weiteres P-System (78) angeordnet ist, daß hinter dem PT₁-System (81) des Regelblockes B eine Additionssstelle (86) angeordnet ist, daß hinter der Additionsstelle (86) ein P-System vorgesehen ist, dessen Ausgangssignale an einer Verzweigungsstelle (87) über eine negative Rückführschleife der Additionsstelle (86) zugeführt wird, daß die negative Rückführschleife ein I-System aufweist, daß hinter der Additionsstelle (87) ein nicht lineares Regelkreisglied (84) angeordnet ist, daß hinter dem PT₁-System (88) des Blockes (C) ein nicht lineares Regelkreisglied (89) angeordnet ist, daß die Ausgangssignale (UB, UC) der Regelblöcke (B, C) mittels einer Erkennungslogik (93, 94, 96) verknüpft sind, daß hinter der Erkennungslogik (93, 94, 96) ein nicht lineares Regelkreisglied (98) angeordnet ist, daß ein Ausgangssignal (UD) des die Erkennungslogik (93, 94, 96) enthaltenden Regelblockes (D) mit einem Ausgangssignal (UA) des Regelblockes (A) multiplikativ verknüpft ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (39) mittels eines Handrades (40) manuell verstellbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung des Getriebes (39) ein stufenlos verstellbarer, umlenkbarer Stellmotor (46) vorgesehen ist.
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