EP0852538B1 - Wellenlose rotationsdruckmaschine - Google Patents

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EP0852538B1
EP0852538B1 EP96932540A EP96932540A EP0852538B1 EP 0852538 B1 EP0852538 B1 EP 0852538B1 EP 96932540 A EP96932540 A EP 96932540A EP 96932540 A EP96932540 A EP 96932540A EP 0852538 B1 EP0852538 B1 EP 0852538B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bus
synchronization
drives
dsn
drive
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96932540A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0852538A1 (de
Inventor
Wolfgang Bohrer
Walter MÖLLER-NEHRING
Horst Zimmermann
Heiko SCHRÖDER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of EP0852538A1 publication Critical patent/EP0852538A1/de
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Publication of EP0852538B1 publication Critical patent/EP0852538B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/004—Electric or hydraulic features of drives
    • B41F13/0045—Electric driving devices

Definitions

  • the invention relates to a shaftless rotary printing press according to the preamble of claim 1.
  • a newspaper offset press, in the further rotary printing press usually consists of several producing units - called rotation - that work simultaneously and can work independently (maximum 10).
  • Each manufacturing unit consists among other things of roller carriers for paper rolls, pull rollers for pulling in and out the paper web at the printing towers, printing points, summarized as U- (two pressure points), Y- (three pressure points) or H printing units (four printing points) in one or more Pressure towers work, auxiliary drives at the pressure points (e.g. for changing plates) and the folder.
  • One rotation is usually controlled via several PLC systems, in turn, from higher-level control centers be performed.
  • PLC systems are usually controlled via several PLC systems, in turn, from higher-level control centers be performed.
  • serial bus systems networked.
  • a pressure point essentially consists of a rubber cylinder, a plate cylinder and an inking and dampening unit. One color can be printed on one page with each printing point become. All printing points on a folder work, i.e., their printed paper webs on a folder are part of a rotation.
  • the pressure points in a machine are housed in printing towers; A maximum of eight pressure points in a tower (eight-high tower) - in the future also max. ten pressure points in one tower (Tens tower) aimed -. In a rotation can be a maximum work on up to twelve four-high towers on one folder.
  • FIG. 1 shows a conventional rotary printing machine with waves shown.
  • gear 4 e.g. bevel gear
  • gear 4 e.g. bevel gear
  • the longitudinal shaft 2 runs through the entire Machine and will usually - for reasons of torque distribution and flexibility - from several main motors driven.
  • the coupling or decoupling of the vertical shafts 6 or the printing units 20 takes place via mechanical couplings 22.
  • a rotary printing press is known from EP 0 567 741 A1, where the cylinders and at least one folder be driven directly.
  • Several cylinder drives each and their drive controllers are to pressure point groups summarized, which can be assigned to a paper web.
  • the pressure point groups are one below the other with the folder and with an operating and data processing unit connected via a data bus. Within the pressure point group are the individual drives of the cylinders and their drive controllers connected via a fast bus system. The Pressure point groups get their position difference directly from the folder.
  • the superordinate control system is only for the specification of setpoints, setpoint deviations and the Processing of actual values responsible.
  • the parent The control system is by means of the data bus, by means of a drive system and with a fast bus system connected to a pressure point group. In the drive system the positioning of the individual drives in relation to the folder and regulated relative to each other. In addition, in Drive system the adaptation of the superordinate control system coming data and commands to those for the drive controller required form made.
  • the global regulation on the Data bus is limited to the specification of setpoints, Setpoint deviations and actual values as well as setpoint control.
  • the calculation of the parameters for the fine adjustment of the individual drives is in each pressure point group separately in the drive system performed.
  • This rotary printing press can be split of the entire control system in a higher-level control system and autonomous pressure point groups only the pressure point groups as a whole from one folder or from another Folder can be performed.
  • autonomous pressure point groups only the pressure point groups as a whole from one folder or from another Folder can be performed.
  • the invention is based on the object of a drive concept to specify for a shaftless rotary printing press, that is so flexible that their pressure points from production to Production synchronized on any folder can be.
  • each drive in a rotation on one Folder works by means of a control / parameterization bus Signals for control, diagnosis and parameterization and by means of the synchronization bus only information, the synchronous angular synchronism of the drives in one To ensure rotation are transferred, the Drive of each printing point all information, which for the Operation of the pressure point are necessary. So every drive can as the smallest complete unit of a shaftless rotary printing press be considered that dependent of a product to be printed at any rotation can be put together.
  • two separate basic buses remain the basic concept obtained a rotary machine according to Figure 1, one of the two buses, namely the fast bus, the mechanical one Waves replaced by the realization of an electrical wave.
  • Information management for controlling the drives of such a rotary printing machine according to FIG. 1 remains receive.
  • control / parameterization functionality controls via a Control / parameterization bus can access the drive.
  • control / parameterization tasks control via a Control / parameterization bus can access the drive.
  • the electric wave Device for generating a setpoint and a synchronization signal, via a synchronization bus, the Timing and the setpoints for synchronous angular synchronism which specifies drives.
  • the electric wave thus replaces one on one the function of the synchronization of pressure points about the mechanics.
  • Figure 2 shows a shaftless rotary printing press, consisting of from two folders 16 and 18 and three printing towers 8, 10 and 12. These three printing towers 8, 10 and 12 each have two H printing units 20, each of four printing points 14 exist.
  • Each printing point 14 is essentially from a rubber cylinder 28, a plate cylinder 30 and an inking and dampening system. With each pressure point 14 can one color to be printed on one page. All pressure points 14, which work on a folder 16 or 18, i.e., their printed paper webs 32 and 34 or 36, 38 and 40 the folder 16 and 18 are part of a Rotation.
  • a rotation can have a maximum of twelve Print towers 8, 10 and 12 with a maximum of eight pressure points each 14 work on a folder 16 or 18.
  • Each printing point 14 in the rotary printing press is through a drive unit consisting of a three-phase motor with corresponding converter, directly driven.
  • a drive unit consisting of a three-phase motor with corresponding converter, directly driven.
  • folders 16 and 18 can the mechanical coupling between three-phase motor and Rubber cylinder 28 a direct or a coupling via a Toothed belt or a gear.
  • a decision about that mechanical coupling essentially depends on the required Dynamics of the drive.
  • the angular synchronism control of the Pressure points 14 to one another or to the folder 16 or 18th takes place in every converter. Here is a speed and torque control subordinate.
  • the read sine / cosine signals are in a detection circuit in the converter to approx. 4 million increments used per revolution and the angular synchronism control as high-resolution actual value provided.
  • a second, integrated in the motor, is used for speed and torque control Encoder used.
  • the gear 4 and of the vertical shafts 6 of the rotary printing press according to FIG. 1 is in the shaftless rotary printing machine according to Figure 2 a control / parameterization bus 42 and a synchronization bus 44 provided, of which only the synchronization bus in this illustration 44 is shown. Every drive of a pressure point 14 is linked to the synchronization bus 44. From the drive a printing point is only because of the clarity Electric motor M shown.
  • control / parameterization functions and the function of the electric shaft can be any drive any with any other drive of the drive concept the rotary printing press by means of the synchronization bus 44 can be combined into any rotation, who works on a folder 16 or 18, each these drives are parameterized by means of the control / parameterization bus 42, is controlled and monitored.
  • the drive concept according to the invention is simplified in FIG shown.
  • Two drives are shown in more detail for this purpose, which on the one hand to the control / parameterization bus 42 and on the other hand, are connected to the synchronization bus 44.
  • the drive comprises two bus interfaces 46 and 48 (FIG. 4) for the synchronization bus 44, a bus interface for the Parameterization / control bus, a converter device with integrated Technology function, e.g. for angular synchronism, and the electric motor M, for example an asynchronous motor or a Can be servo motor.
  • the synchronization bus 44 is a ring bus executed and with a device 50 for generating a Setpoint and a synchronization signal connected.
  • the Control / parameterization bus 42 is connected to a controller 52. This control controls, parameterizes and diagnoses the drive in synchronous operation as well as in island operation.
  • the device superordinate to the drive units 50, as well as the controller 52 are via another serial Bus system, which is often redundant, in the integrated information
  • the synchronization of the individual drive units on the Pressure points 14 on top of each other or to the drive unit in the folder 16 or 18 takes place via the serial synchronization bus 44.
  • the synchronization bus 44 functionally replaces the mechanical one Longitudinal and vertical shafts 2 and 6 of the machine. over the synchronization bus 44 is used by the device 50 from each Drive its individual position setpoint.
  • the setpoint consists of the angle value of a leading pointer and additive from an individual offset angle for each drive.
  • Farther is via the synchronization bus 44 by a synchronization signal, i.e. to everyone through a special telegram Participant (broadcast), editing the angular synchronism, Speed and torque control of each drive synchronized a common starting point. By strict time-cyclic repetition of this synchronization signal one synchronizes all drives of a rotation to each other.
  • the synchronization bus works according to the master-slave principle.
  • a device 50 that is superior to the drive units the master station of the synchronization bus 44 (single master).
  • the drive units are the slave stations.
  • Of the Synchronization bus 44 is used as a ring bus by means of optical fibers built up.
  • On such a synchronization bus ring 54 or 56 a maximum of 200 participants can be connected.
  • the performance is designed so that 100 participants all be supplied with individual setpoints for two milliseconds can. Every rotation in the machine, i.e. at long last a device 50 is assigned to each folder 16 or 18.
  • the folder 16 or 18 is thus, as in the previous solution with mechanical shafts too, the station, be synchronized to the pressure points 14.
  • Drive units, assigned to the different devices 50 are not synchronized with each other.
  • the basis of the electrical wave is the generation of a central rotating master pointer.
  • an individual offset angle for each drive be added to the leading pointer.
  • the current one Position of this angle value (leading pointer plus offset angle) is at a certain time in the timing of the Synchronization signal of the synchronization bus 44 as a setpoint to the corresponding drive via the synchronization bus 44 transfer.
  • the speed, with which the leading pointer rotates is the default Web speed of the machine and the scope of the Printing rollers determined.
  • the offset angle for each drive is essentially made up of determined by the registration scheme. About the offset angle can each rubber roller in position relative to the other rubber rollers or the folder 16 or 18 individually changed become. This function enables the conventional Registration rollers or register slides are not required.
  • the strictly time-equidistant synchronization signal is called a transmit special telegram to all participants (broadcast).
  • the time interval between two synchronization signals can be parameterized.
  • Each drive is controlled separately from the Synchronization bus 44 via a second, serial bus system 42. From the controller 52 can via the control / parameterization bus 42 one or more drives controlled, parameterized and be diagnosed.
  • bus systems for this Control / parameter bus 42 can be open and standardized field buses, such as PROFIBUS-DP or company-specific bus systems, such as the USS protocol or ARCNET.
  • FIG. 4 shows a redundant embodiment of the drive concept of a shaftless rotary printing press according to the invention.
  • the multiple printing points 14 are numbered in order to understand this redundantly designed embodiment.
  • Each printing point DS1, ..., DS n , DS n + 1 , ..., DS n + 4 has two interfaces 46 and 48 for connection to the individual synchronization bus rings 54, 56 and 58.
  • the pressure points DS1, ..., DS n + 2 are integrated in the synchronization bus ring 54, but of these pressure points DS1, ..., DS n + 2 the pressure points DS n + 1 and DS n + 2 are not for this synchronization bus -Ring 54 activated.
  • the activated bus interfaces 46 and 48 are marked black, ie the assigned drive accepts the setpoint specification and the synchronization signal of the device 50.
  • the pressure points DS3,..., DS n + 4 are integrated in the synchronization bus ring 56, but are from these pressure points DS3, ..., DS n + 4 the pressure points DS3, DS n and DS n + 4 are not activated for this synchronization bus ring 56.
  • the synchronization bus ring 56 is not shown completely.
  • the synchronization bus ring 58 is not shown completely.
  • the printing points DS1, ..., DS n work on the folder 16, whereas the printing points DS n + 1 , ..., DS n + 3 work on the folder 18.
  • Each folder 16 and 18 is a device 50 for generation assigned a setpoint and a synchronization signal.
  • the illustration of the bus switch 60 shows that its input 1E with the output 3A and the input 3E with is wired directly to output 1A.
  • the other inputs and Outputs 2E, 4E and 2A, 4A are not wired together. With this number of inputs and outputs, 24 Combinations can be made.
  • the bus switch 60 will exclusively for the implementation of the redundancy requirements needed for newspaper rotations.
  • the bus switch 60 has essential the task of routing the synchronization bus 44 to enable a Device 50 of rotation also in a synchronization bus ring another rotation can be included.
  • a Bus switch 60 is always assigned directly to a device 50.
  • Figures 4 and 5 show the principle of flexible assignment of the drives as well as the interconnection of two separate synchronization bus rings 54 and 56 into a single ring with one Facility 50.
  • a printing point for example the printing point DS3 in FIG. 4, is synchronized to the folder 16 during production. Without mechanical intervention, there must be the possibility of integrating this drive into an adjacent rotation for another production.
  • Any drive that has an electrical shaft with others Drives to run in angular synchronism can be of two from each other independent synchronization buses 44 are synchronized.
  • each drive has two bus interfaces 46 and 48.
  • This drive is integrated using the example of pressure point DS3 into the two synchronization bus rings 54 and 56.
  • the drive can be synchronized either via the device 50 run on folder 16 or it can in the synchronization bus ring 56 as part of the second rotation (synchronized on folder 18) work.
  • the bus switch 60 is a component of the synchronization bus 44 for dividing the routing of the fiber optic ring 54 or 56.
  • FIG. 5 shows two examples of the function of the switch 60.
  • the bus switch 60 is always a device 50 one Folders 16 and 18 assigned.
  • the solution principle is explained using the following example:
  • the rotary printing press is based on the constellation in FIG. 4 from three folders, of which the two Folders 16 and 18 for the first and second rotation are shown.
  • the folder 16 falls in the first production out.
  • the second production is shut down.
  • the two bus switches 60 are switched to another according to FIG Line routing switched. This means that all drives, previously in the two separate sync bus rings 54 and 56 were combined in a ring 56.
  • the production can now be continued as an emergency operation.
  • Synchronization bus ring 54 and 56 also replace the failed one Folders 16 and 18 by a stand-by folder respectively. In this case the synchronization bus ring 54 or 56 by switching the switches 60 to one Setup of the stand-by set.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine wellenlose Rotationsdruckmaschine, umfassend eine Anzahl einzeln angetriebener Druckstellen (DS1, ..., DSn) und mindestens einen separat angetriebenen Falzapparat (16, 18). Erfindungsgemäß sind die Antriebe, die in einer Rotation auf einen Falzapparat (16 bzw. 18) arbeiten, mittels eines Steuer-/Parametrierbusses (42) mit einer Antriebssteuerung (52) und mittels eines parallel angeordneten Synchronisierbusses (44) mit einer Einrichtung (50) zur Generierung eines Sollwertes und eines Synchronisiersignales verbunden und die Antriebe sind jeweils mittels einer Busschnittstelle (46, 48) mit dem als Ringbus (54 bzw. 56) ausgebildeten Synchronisierbus (44) verbunden. Somit erhält man eine wellenlose Rotationsdruckmaschine, die so flexibel ist, daß deren Druckstellen (14) von Produktion zu Produktion ohne großen Aufwand auf einen beliebigen Falzappparat (16, 18) synchronisiert werden können.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine wellenlose Rotationsdruckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Zeitungsoffsetrotationsmaschine, im weiteren Rotationsdruckmaschine bezeichnet, besteht in der Regel aus mehreren produzierenden Einheiten - Rotation genannt -, die gleichzeitig und unabhängig voneinander arbeiten können (maximal 10). Jede produzierende Einheit besteht unter anderem aus Rollenträgern für die Papierrollen, Zugwalzen zum Ein- und Auszug der Papierbahn bei den Drucktürmen, Druckstellen, die zusammengefaßt als U- (zwei Druckstellen), Y- (drei Druckstellen) oder H-Druckwerke (vier Druckstellen) in einem oder mehreren Drucktürmen arbeiten, Hilfsantrieben an den Druckstellen (z.B. für Plattenwechsel) und dem Falzapparat.
Die Steuerung einer Rotation erfolgt in der Regel über mehrere SPS-Systeme, die wiederum von übergeordneten Leitständen geführt werden. Um einen leistungsfähigen Datenaustausch zu ermöglichen, werden die Systeme über serielle Bussysteme miteinander vernetzt.
Eine Druckstelle besteht im wesentlichen aus einem Gummizylinder, einem Plattenzylinder und einem Farb- und Feuchtwerk. Mit jeder Druckstelle kann eine Farbe auf einer Seite gedruckt werden. Alle Druckstellen, die auf einen Falzapparat arbeiten, d.h., deren bedruckte Papierbahnen auf einen Falzapparat geführt werden, gehören zu einer Rotation. Die Druckstellen in einer Maschine sind in Drucktürmen untergebracht; maximal acht Druckstellen in einem Turm (Achterturm) - zukünftig auch max. zehn Druckstellen in einem Turm (Zehnerturm) angestrebt -. In einer Rotation können maximal bis zu zwölf Achtertürme auf einen Falzapparat arbeiten.
In der Figur 1 ist eine herkömmliche wellenbehaftete Rotationsdruckmaschine dargestellt. Eine, in manchen Fällen auch zwei mechanische Längswellen 2, die über Getriebe 4 (z.B. Kegelradgetriebe) gekoppelt sind, sowie mechanische Vertikalwellen 6 in den Drucktürmen 8, 10, 12 ermöglichen durch starre Kupplung innerhalb einer Rotation den synchronen Winkelgleichlauf aller Druckstellen 14 untereinander sowie zu einem Falzapparat 16 bzw. 18. Synchronität ist immer nur innerhalb einer Rotation notwendig. Die Längswelle 2 durchläuft die gesamte Maschine und wird in der Regel - aus Gründen der Momentenverteilung und der Flexibilität - von mehreren Hauptmotoren angetrieben. Das Ein- bzw. Auskoppeln der Vertikalwellen 6 bzw. der Druckwerke 20 erfolgt über mechanische Kupplungen 22. Weiterhin müssen zusätzliche Trennkupplungen 24 in die Längswelle 2 eingebaut werden, wenn einzelne Drucktürme 8 bzw. 10 bzw. 12 in unterschiedlichen Rotationen arbeiten sollen. Durch Öffnen der Längswellenkupplung 26 zwischen dem Druckturm 8 und dem Druckturm 10 können zwei Rotationen unabhängig voneinander arbeiten - Druckturm 8 auf Falzapparat 16 und Druckturm 10 und 12 auf Falzapparat 18.
Die flexible Zuordnung der Druckstellen 14 auf mehrere Falzapparate 16 und 18 wird ausschließlich von der Mechanik bestimmt. Jeder Zugewinn an Flexibilität muß mit einem Mehraufwand an mechanischen Komponenten erkauft werden (höhere Anschaffungskosten der Maschine).
Nachteile der konventionellen Antriebslösung mit mechanischen Wellen:
  • aufwendige und teuere Mechanik (Getriebe, Kupplungen)
  • geringe Flexibilität bei der Produktion
  • begrenzte Genauigkeit der Druckbilder durch Getriebespiel, Torsion der Wellen, Fertigungstoleranzen der mechanischen Komponenten, z.B. bei Zeitungsrotationen ± 50µm im Druck
  • Schwingungsneigung durch niedrige mechanische Eigenfrequenzen
  • hoher Aufwand bei Wartung der Mechanik und bei der Inbetriebsetzung.
Seit mehr als 30 Jahren gibt es im Bereich der Druckmaschinenentwicklung immer wieder Bestrebungen, die Synchronisation der Antriebskomponenten über mechanischen Wellen durch eine elektrische Welle zu ersetzen. Dies erfolgt einhergehend mit der Substitution der Gleichstromtechnik durch die Drehstromtechnik. Bereits in den 60er und 70er Jahren wurden in den Entwicklungsabteilungen der Druckmaschinenhersteller Wifag, MAN Roland in Zusammenarbeit mit Elektrofirmen mehrere Versuche unternommen, bei Tiefdruckmaschinen die längswellenlose Antriebstechnik einzuführen. Im Tiefdruckmaschinenbau ist man jedoch über das Versuchsstadium nicht hinausgekommen. Erst Anfang der 90er Jahre wurde das Thema diesmal im Bereich der Rollenoffsetmaschinen für den Zeitungsdruck wieder aufgegriffen. Der japanische Rotationsmaschinenhersteller Hamada Printing Press Co. Ltd. entwickelte eine Maschine ausschließlich mit Drehstrommotoren für jeden Druckzylinder und jede Zugwalze. Die Maschine besaß keine Längswelle und keine Registerwalzen mehr.
Seit einigen Jahren gibt es bei den Zeitungsrotationen zunehmende Aktivitäten, die mechanische Wellen, Getriebe und Kupplungen durch eine Antriebslösung mit Einzelantrieb und Synchronisation dieser über eine elektrische Welle zu ersetzen. Die Firma ABB hat in Kooperation mit der Firma Wifag auf der IFRA '94 in München eine wellenlose Rotationsdruckmaschine vorgestellt. In dieser Achterturmmaschine wurden dazu alle Druckstellen mit je einem Drehstrommotor versehen, ebenso alle Zugwalzen und der Falzapparat. Alle Längs- und Stehwellen mit Kegelradgetriebe und Kupplung können dadurch entfallen, wodurch Drehschwingungen weitgehend vermieden werden. Die einzelnen Antriebselemente einer Rotation sind nur durch eine schnelle Datenleitung - eine elektrische Welle - miteinander verbunden. Die Gleichlaufregelung erfolgt dezentral im Umrichter. Die Vorgabe der Sollwerte für Umrichter sowie deren Synchronisierung erfolgt dabei über ein sehr schnelles, serielles Feldbussystem. Dabei wird vorwiegend das SERCOS-Bussystem verwendet. Diese Historie ist in dem Aufsatz "Dem längswellenlosen Maschinenantrieb gingen viele Versuche voraus", abgedruckt in der Zeitschrift "PRINT", Band 39, 1994, nachzulesen.
Die Zeitungsrotationen sind die Trendsetter in der Druckindustrie und somit die Wegbereiter für die Einführung neuer Antriebskonzepte. Technologien, die sich hier bewähren, werden auch Eingang finden in andere Druckbereiche, wie Illustrations-, Tief-, Verpackungsdruck usw..
Trends in der Druckindustrie:
  • höhere Flexibilität (Mischproduktion, zielgruppenorientierte Produkte)
  • höhere Produktivität (kürzere Rüstzeiten, höhere Produktionsgeschwindigkeit, weniger Makulatur)
  • höhere Druckqualität (Langzeitkonstanz und höhere Genauigkeit < ± 20 µm im Druck)
  • bessere Wirtschaftlichkeit (geringere Betriebskosten)
  • geringere Anschaffungskosten der Maschine
Aus der EP 0 567 741 A1 ist eine Rotationsdruckmaschine bekannt, bei der die Zylinder und mindestens ein Falzapparat direkt angetrieben werden. Jeweils mehrere Antriebe der Zylinder und deren Antriebsregler sind zu Druckstellengruppen zusammengefaßt, welche auf eine Papierbahn zuordenbar sind.
Die Druckstellengruppen sind untereinander mit dem Falzapparat und mit einer Bedienungs- und Datenverarbeitungseinheit über einen Datenbus verbunden. Innerhalb der Druckstellengruppe sind die Einzelantriebe der Zylinder und deren Antriebsregler über ein schnelles Bussystem verbunden. Die Druckstellengruppen beziehen ihre Positionsdifferenz direkt vom Falzapparat. Das übergeordnete Leitsystem ist nur noch für die Vorgabe von Sollwerten, Sollwertabweichungen und die Verarbeitung von Istwerten verantwortlich. Das übergeordnete Leitsystem ist mittels des Datenbusses, mittels eines Antriebssystems und mittels eines schnellen Bussystems mit einer Druckstellengruppe verbunden. Im Antriebssystem wird die Positionierung der Einzelantriebe in Relation zum Falzapparat sowie relativ zueinander geregelt. Zusätzlich wird im Antriebssystem die Anpassung der vom übergeordneten Leitsystem kommenden Daten und Befehle an die für die Antriebsregler benötigte Form vorgenommen. Die globale Regelung über den Datenbus beschränkt sich auf eine Vorgabe von Sollwerten, Sollwertabweichungen und Istwerten sowie die Sollwertführung. Die Berechnung der Parameter für die Feinjustierung der Einzelantriebe wird in jeder Druckstellengruppe separat im Antriebssystem vorgenommen.
Bei dieser Rotationsdruckmaschine können durch die Aufspaltung des gesamten Leitsystems in ein übergeordnetes Leitsystem und autonome Druckstellengruppen nur die Druckstellengruppen als Ganzes von einem Falzapparat bzw. von einem anderen Falzapparat geführt werden. Es ist jedoch nicht möglich, einzelne Druckstellen, die bei einer Produktion auf einen Falzapparat synchronisiert sind, in eine andere Produktion, die in einer anderen Rotation läuft und die auf einem zweiten Falzapparat synchronisiert sind, einzubinden. Somit ist die Flexibilität dieses Antriebskonzeptes beschränkt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Antriebskonzept für eine wellenlose Rotationsdruckmaschine anzugeben, das so flexibel ist, daß deren Druckstellen von Produktion zu Produktion auf einen beliebigen Falzapparat synchronisiert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Dadurch, daß jedem Antrieb, der in einer Rotation auf einen Falzapparat arbeitet, mittels eines Steuer-/Parametrierbusses Signale zur Steuerung, Diagnose und Parametrierung und mittels des Synchronisierbusses ausschließlich Informationen, die den synchronen Winkelgleichlauf der Antriebe in einer Rotation sicherstellen sollen, übertragen werden, erhält der Antrieb einer jeden Druckstelle alle Informationen, die zum Betrieb der Druckstelle nötig sind. Somit kann jeder Antrieb als kleinste vollständige Einheit einer wellenlosen Rotationsdruckmaschine betrachtet werden, die in Abhängigkeit eines zu druckenden Produktes zu einer beliebigen Rotation zusammengestellt werden können. Durch die Verwendung von zwei getrennten parallel geführten Bussen bleibt das Grundkonzept einer Rotationsmaschine gemäß Figur 1 erhalten, wobei einer der beiden Busse, nämlich der schnelle Bus, die mechanischen Wellen durch die Realisierung einer elektrischen Welle ersetzt. Die Informationsführung zur Steuerung der Antriebe einer derartigen Rotationsdruckmaschine gemäß Figur 1 bleibt erhalten.
Die flexible Zuordnung der Druckstellen auf mehrere Falzapparate bei einer Rotationsdruckmaschine gemäß Figur 1 wird ausschließlich von der Mechanik bestimmt, wobei jeder Zugewinn an Flexibilität durch einen Mehraufwand an mechanischen Komponenten erkauft werden mußte. Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform einer wellenlosen Rotationsdruckmaschine wird die flexible Zuordnung der Druckordnung der Druckstellen auf mehrere Falzapparate nicht mehr gestört, da jeder Antrieb mittels des Steuer-/Parametrierbusses weiterhin die Information für seinen Betrieb erhält und mittels des Synchronisierbusses in ein Antriebskonzept ohne weiteres eingebunden werden kann.
Basis dieses erfindungsgemäßen Antriebskonzeptes ist die strikte Trennung zwischen Steuer-/Parametrierungsfunktionalität und der Funktion der elektrischen Welle am Antrieb. Umgesetzt in die Praxis hat dies zur Folge, daß für Steuer-/Parametrierungsaufgaben eine Steuerung über einen Steuer-/Parametrierbus auf den Antrieb zugreifen kann. Parallel dazu existiert für die Realisierung der elektrischen Welle eine Einrichtung zur Generierung eines Sollwertes und eines Synchronisiersignales, die über einen Synchronisierbus, den Zeittakt und die Sollwerte für einen synchronen Winkelgleichlauf der Antriebe vorgibt. Die elektrische Welle ersetzt somit eins zu eins die Funktion der Synchronisierung von Druckstellen über die Mechanik.
Folgende Vorteile ergeben sich durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung:
  • Übersichtlichkeit und einfachere Handhabung des Antriebs im Synchronbetrieb (= Druckstelle ist eingekuppelt und läuft synchron) und im Inselbetrieb (= Druckstelle ist z.B. für Einrichtarbeiten aus einer laufenden Rotation ausgekuppelt). Der Antrieb kann jederzeit auch ohne Betrieb des Synchronisierbusses gesteuert, parametriert und diagnostiziert werden.
  • über den Synchronisierbus werden ausschließlich die Informationen übertragen, die den synchronen Winkelgleichlauf der Antriebe in einer Rotation sicherstellen. Es werden keine Steuerungs- oder Parametrierungsdaten übertragen. Damit können mehr als 100 Antriebe in einer Rotation mindestens alle zwei Millisekunden mit individuellen Informationen versorgt werden.
Bei einer vorteilhaften wellenlosen Rotationsdruckmaschine mit mehreren angetriebenen Druckstellen, von denen einige auf einen ersten Falzapparat und die anderen auf einen zweiten Falzapparat synchronisiert sind, sind wenigstens einige von den in einer ersten Rotation arbeitenden Druckstellen jeweils mittels einer zweiten Busschnittstelle mit dem Synchronisierbus der zweiten Rotation verbunden, wobei in den als Ringbusse ausgebildeten Synchronisierbussen jeweils eine Busweiche angeordnet ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, daß bei Ausfall eines Falzapparates einer Rotation die Druckstellen dieser Rotation einfach und ohne zeitliche Verzögerung auf einen benachbarten Falzapparat arbeiten können. Durch die Verwendung von Busweichen besteht die Möglichkeit, alle Druckstellen einer Rotation, die mittels eines Synchronisierbusses miteinander verbunden sind, in einen Synchronisierbus-Ring einer anderen Rotation einzubinden. Dadurch werden die Redundanzanforderungen bei Rotationsdruckmaschinen auf eine einfache Weise gelöst, wobei im Störungsfall die Produktion ohne große zeitliche Verzögerung zumindest im Notbetrieb aufrechterhalten werden kann.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der Ausführungsbeispiele einer wellenlosen Rotationsdruckmaschine schematisch veranschaulicht sind.
Figur 1
zeigt eine herkömmliche, mit Wellen versehene Rotationsdruckmaschine,
Figur 2
ist eine wellenlose Rotationsdruckmaschine mit elektrischer Welle dargestellt, in
Figur 3
ist das erfindungsgemäße Antriebskonzept vereinfacht dargestellt, die
Figur 4
zeigt eine redundant ausgebildete Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebskonzeptes, wobei in
Figur 5
zwei Verschaltungsbeispiele einer Busweiche dargestellt sind.
Die Figur 2 zeigt eine wellenlose Rotationsdruckmaschine, bestehend aus zwei Falzapparaten 16 und 18 und drei Drucktürmen 8, 10 und 12. Diese drei Drucktürme 8, 10 und 12 weisen jeweils zwei H-Druckwerke 20 auf, die jeweils aus vier Druckstellen 14 bestehen. Jede Druckstelle 14 besteht im wesentlichen aus einem Gummizylinder 28, einem Plattenzylinder 30 und einem Farb- und Feuchtwerk. Mit jeder Druckstelle 14 kann eine Farbe auf einer Seite gedruckt werden. Alle Druckstellen 14, die auf einen Falzapparat 16 bzw. 18 arbeiten, d.h., deren bedruckte Papierbahnen 32 und 34 bzw. 36, 38 und 40 auf den Falzapparat 16 bzw. 18 geführt werden, gehören zu einer Rotation. In einer Rotation können maximal bis zu zwölf Drucktürme 8, 10 und 12 mit jeweils maximal acht Druckstellen 14 auf einen Falzapparat 16 bzw. 18 arbeiten.
Jede Druckstelle 14 in der Rotationsdruckmaschine wird durch eine Antriebseinheit, bestehend aus einem Drehstrommotor mit entsprechendem Umrichter, direkt angetrieben. Entsprechendes gilt auch für den Antrieb der Falzapparate 16 und 18. Dabei kann die mechanische Kopplung zwischen Drehstrommotor und Gummizylinder 28 eine direkte oder eine Kopplung über einen Zahnriemen oder ein Getriebe sein. Eine Entscheidung über die mechanische Kopplung hängt im wesentlichen von der geforderten Dynamik des Antriebs ab. Die Winkelgleichlaufregelung der Druckstellen 14 zueinander bzw. zum Falzapparat 16 bzw. 18 erfolgt in jedem Umrichter. Hier ist eine Drehzahl- und Momentenregelung unterlagert. Um die geforderten Genauigkeiten von ± 20 µm bei 1 m Zylinderumfang zwischen den einzelnen Druckstellen 14 (Umfangsregister) und den Druckstellen 14 zum Falzapparat 16 bzw. 18 (Schnittregister) von ± 50 µm zu erfüllen, werden Encoder mit beispielsweise 2048 Sinus-/Cosinussignalen verwendet. Die Erfassung des Lageistwertes der Gummiwalze 28 erfolgt durch einen Encoder, der direkt am Zylinder angebaut ist. Damit haben Fehler, die bei der mechanischen Kopplung Motorwelle-Gummizylinder 28 auftreten können, keinen Einfluß auf das Istwertsignal für die Winkelgleichlaufregelung.
Die eingelesenen Sinus-/Cosinussignale werden in einer Erfassungsschaltung im Umrichter auf ca. 4 Millionen Inkremente pro Umdrehung eingesetzt und der Winkelgleichlaufregelung als hochauflösender Istwert zur Verfügung gestellt. Für die Drehzahl- und Momentenregelung wird ein zweiter, im Motor integrierter Encoder benutzt.
Anstelle der mechanischen Längswelle 2, der Getriebe 4 und der Vertikalwellen 6 der Rotationsdruckmaschine gemäß Figur 1 ist bei der wellenlosen Rotationsdruckmaschine gemäß Figur 2 ein Steuer-/Parametrierbus 42 und ein Synchronisierbus 44 vorgesehen, von denen in dieser Darstellung nur der Synchronisierbus 44 dargestellt ist. Jeder Antrieb einer Druckstelle 14 ist mit dem Synchronisierbus 44 verknüpft. Vom Antrieb einer Druckstelle ist wegen der Übersichtlichkeit nur der Elektromotor M dargestellt.
Bei einem Vergleich des bekannten Antriebssystems einer Rotationsdruckmaschine (Figur 1) mit einem erfindungsgemäßen Antriebskonzept einer Rotationsdruckmaschine (Figur 2) ist zu erkennen, daß die mechanischen Wellen 2 und 6 durch den Synchronisierbus 44 ersetzt worden sind, wobei sich am Antriebskonzept nichts geändert hat. Mit dem Wegfall der Wellen 2 und 6 sind für jede Druckstelle 14 Einzelantriebe vorgesehen, die mittels des Steuer-/Parametrierbusses 42 mit Information versorgt werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, jeden Einzelantrieb zu parametrieren und zu steuern, auch wenn zwischen diesen Einzelantrieben keine elektrische Welle existiert.
Durch die strikte Trennung von Steuer-/Parametrierungsfunktionen und der Funktion der elektrischen Welle kann jeder Antrieb beliebig mit jedem anderen Antrieb des Antriebskonzeptes der Rotationsdruckmaschine mittels des Synchronisierbusses 44 zu einer beliebigen Rotation zusammengefaßt werden, der auf einen Falzapparat 16 bzw. 18 arbeitet, wobei jeder dieser Antriebe mittels des Steuer-/Parametrierbusses 42 parametriert, gesteuert und überwacht wird.
In der Figur 3 ist das erfindungsgemäße Antriebskonzept vereinfacht dargestellt. Dazu sind zwei Antriebe näher dargestellt, die einerseits an den Steuer-/Parametrierbus 42 und andererseits an den Synchronisierbus 44 angeschlossen sind. Der Antrieb umfaßt zwei Busschnittstellen 46 und 48 (Figur 4) für den Synchronisierbus 44, eine Busschnittstelle für den Parametrier/Steuerbus, ein Stromrichtergerät mit integrierter Technologiefunktion, z.B. für Winkelgleichlauf, und den Elektromotor M, der beispielsweise ein Asynchronmotor oder ein Servomotor sein kann. Der Synchronisierbus 44 ist als Ringbus ausgeführt und mit einer Einrichtung 50 zur Generierung eines Sollwertes und eines Synchronisiersignals verbunden. Der Steuer-/Parametrierbus 42 ist mit einer Steuerung 52 verbunden. Diese Steuerung steuert, parametriert und diagnostiziert den Antrieb im synchronen Betrieb genauso wie im Inselbetrieb. Die, den Antriebseinheiten übergeordnete Einrichtung 50, sowie die Steuerung 52 sind über ein weiteres serielles Bussystem, das oftmals redundant ausgeführt ist, in den gesamten Informationsaustausch der Maschine eingebunden (Anlagensteuerung).
Die Synchronisierung der einzelnen Antriebseinheiten an den Druckstellen 14 aufeinander bzw. zur Antriebseinheit im Falzapparat 16 bzw. 18 erfolgt über den seriellen Synchronisierbus 44. Der Synchronisierbus 44 ersetzt funktional die mechanischen Längs- und Vertikalwellen 2 und 6 der Maschine. Über den Synchronisierbus 44 wird von der Einrichtung 50 aus jedem Antrieb sein individueller Lagesollwert vorgegeben. Der Sollwert besteht aus dem Winkelwert eines Leitzeigers und additiv aus einem für jeden Antrieb individuellen Versatzwinkel. Weiterhin wird über den Synchronisierbus 44 durch ein Synchronisiersignal, d.h. durch ein spezielles Telegramm an alle Teilnehmer (Broadcast), die Bearbeitung der Winkelgleichlauf-, Drehzahl- und Momentenregelung jedes Antriebs auf einen gemeinsamen Startpunkt synchronisiert. Durch strenge zeitzyklische Wiederholung dieses Synchronisiersignals erhält man eine Synchronisation aller Antriebe einer Rotation zueinander.
Der Synchronisierbus arbeitet nach dem Master-Slave-Prinzip. Eine den Antriebseinheiten übergeordnete Einrichtung 50 ist die Master-Station des Synchronisierbusses 44 (Single-Master). Die Antriebseinheiten sind die Slave-Stationen. Der Synchronisierbus 44 wird als Ringbus mittels Lichtwellenleiter aufgebaut. An einem derartigen Synchronisierbus-Ring 54 bzw. 56 können maximal 200 Teilnehmer angeschlossen werden. Die Performance ist so ausgelegt, daß 100 Teilnehmer alle zwei Millisekunden mit individuellen Sollwerten versorgt werden können. Jeder Rotation in der Maschine, d.h. letztendlich jedem Falzapparat 16 bzw. 18, ist eine Einrichtung 50 zugeordnet. Der Falzapparat 16 bzw. 18 ist somit, wie bei der bisherigen Lösung mit mechanischen Wellen auch, die Station, auf die Druckstellen 14 synchronisiert werden. Antriebseinheiten, die unterschiedlichen Einrichtungen 50 zugeordnet sind, sind nicht aufeinander synchronisiert.
Grundlage der elektrischen Welle ist die Erzeugung eines zentralen rotierenden Leitzeigers. Zusätzlich kann in der Einrichtung 50 ein für jeden Antrieb individueller Versatzwinkel auf den Leitzeiger addiert werden. Die jeweils aktuelle Position dieses Winkelwertes (Leitzeiger plus Versatzwinkel) wird zu einem bestimmten Zeitpunkt im Zeittakt des Synchronisiersignals des Synchronisierbusses 44 als Sollwert an den ensprechenden Antrieb über den Synchronisierbus 44 übertragen. Innerhalb der Buszykluszeit (= Zeit zwischen zwei Synchronisiersignalen) werden alle Antriebe in einer Rotation mit ihrem individuellen Winkelwert versorgt. Jeder Antrieb folgt seinem individuellen Winkelsollwert in Position und Geschwindigkeit (Winkelgleichlaufregelung). Die Geschwindigkeit, mit der der Leitzeiger rotiert, wird aus der vorgegebenen Bahngeschwindigkeit der Maschine und dem Umfang der Druckwalzen ermittelt.
Der Versatzwinkel für jeden Antrieb wird im wesentlichen aus der Registrierregelung ermittelt. Über den Versatzwinkel kann jede Gummiwalze in ihrer Position gegenüber den anderen Gummiwalzen bzw. dem Falzapparat 16 bzw. 18 individuell verändert werden. Durch diese Funktion können die herkömmlichen Registrierwalzen bzw. Registerschlitten entfallen.
Das streng zeitäquidistante Synchronisiersignal wird als ein spezielles Telegramm an alle Teilnehmer (Broadcast) übertragen. Der zeitliche Abstand zwischen zwei Synchronisiersignalen ist parametrierbar. Die Abtastzyklen der Umrichter für die Winkelgleichlauf-, Drehzahl- und Momentenregelung werden auf dieses Synchronisiersignal synchronisiert.
Die Steuerung eines jeden Antriebes erfolgt losgelöst vom Synchronisierbus 44 über ein zweites, serielles Bussystem 42. Von der Steuerung 52 aus können über den Steuer-/Parametrierbus 42 ein oder mehrere Antriebe gesteuert, parametriert und diagnostiziert werden. Als Bussysteme für diesen Steuer-/Parametrierbus 42 können offene und standardisierte Feldbusse, wie PROFIBUS-DP oder auch firmenspezifische Bussysteme, wie USS-Protokoll oder ARCNET, benutzt werden.
In der Figur 4 ist eine redundant ausgebildete Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebskonzeptes einer wellenlosen Rotationsdruckmaschine dargestellt. Bei dieser Darstellung sind die mehreren Druckstellen 14 zum Verständnis dieser redundant ausgebildeten Ausführungsform durchnumeriert. Jede Druckstelle DS1,...,DSn,DSn+1,...,DSn+4 weist zwei Schnittstellen 46 und 48 für die Anbindung an die einzelnen Synchronisierbus-Ringe 54, 56 und 58 auf. Die Druckstellen DS1,...,DSn+2 sind im Synchronisierbus-Ring 54 eingebunden, jedoch sind von diesen Druckstellen DS1,...,DSn+2 die Druckstellen DSn+1 und DSn+2 nicht für diesen Synchronisierbus-Ring 54 aktiviert. Die aktivierten Busschnittstellen 46 und 48 sind schwarz ausgezeichnet, d.h., der zugeordnete Antrieb akzeptiert die Sollwertvorgabe und das Synchronisiersignal der Einrichtung 50. Die Druckstellen DS3,...,DSn+4 sind im Synchronisierbus-Ring 56 eingebunden, jedoch sind von diesen Druckstellen DS3,...,DSn+4 die Druckstellen DS3,DSn und DSn+4 nicht für diesen Synchronisierbus-Ring 56 aktiviert. Wie dieser Darstellung zu entnehmen ist, ist der Synchronisierbus-Ring 56 nicht vollständig dargestellt. Ebenso ist der Synchronisierbus-Ring 58 nicht vollständig dargestellt. Die Druckstellen DS1,...,DSn arbeiten auf den Falzapparat 16, wogegen die Druckstellen DSn+1,...,DSn+3 auf den Falzapparat 18 arbeiten.
Jedem Falzapparat 16 und 18 ist eine Einrichtung 50 zur Generierung eines Sollwertes und eines Synchronisiersignals zugeordnet. Die Anbindung der Synchronisierbus-Ringe 54 und 56 an die zugehörige Einrichtung 50 erfolgt mittels einer Busweiche 60. Der Darstellung der Busweiche 60 ist zu entnehmen, daß sein Eingang 1E mit dem Ausgang 3A und der Eingang 3E mit dem Ausgang 1A direkt verdrahtet ist. Die anderen Ein- und Ausgänge 2E, 4E und 2A, 4A sind nicht miteinander verdrahtet. Mit dieser Anzahl von Ein- und Ausgängen können 24 Kombinationen hergestellt werden. Die Busweiche 60 wird ausschließlich für die Realisierung der Redundanzforderungen bei Zeitungsrotationen benötigt. Die Busweiche 60 hat im wesentlichen die Aufgabe, eine Leitungsführung des Synchronisierbusses 44 zu ermöglichen, damit auf einfache Weise eine Einrichtung 50 einer Rotation auch in einen Synchronisierbus-Ring einer anderen Rotation eingebunden werden kann. Eine Busweiche 60 ist immer direkt einer Einrichtung 50 zugeordnet.
Wie bereits erwähnt, liegt die Erfüllung der Anforderungen, die eine Zeitungsrotation in punkto Flexibilität und Redundanz stellt, in der Konzeption des seriellen Bussystems, mit dem die elektrische Welle realisiert wird. Die Figuren 4 und 5 zeigen das Prinzip der flexiblen Zuordnung der Antriebe sowie das Zusammenschalten von zwei getrennten Synchronisierbus-Ringen 54 und 56 zu einem einzigen Ring mit einer Einrichtung 50.
Flexibilität:
Eine Druckstelle, beispielsweise die Druckstelle DS3 in Figur 4, ist während einer Produktion auf den Falzapparat 16 synchronisiert. Ohne mechanischen Eingriff muß die Möglichkeit bestehen, diesen Antrieb für eine andere Produktion in eine benachbarte Rotation einzubinden.
Jeder Antrieb, der über eine elektrische Welle mit anderen Antrieben winkelsynchron laufen soll, kann von zwei voneinander unabhängigen Synchronisierbussen 44 synchronisiert werden. Dazu hat jeder Antrieb zwei Busschnittstellen 46 und 48. Am Beispiel der Druckstelle DS3 ist dieser Antrieb eingebunden in die beiden Synchronisierbus-Ringe 54 und 56. Damit kann der Antrieb entweder über die Einrichtung 50 synchron auf den Falzapparat 16 laufen oder er kann im Synchronisierbus-Ring 56 als Teil der zweiten Rotation (synchron auf Falzapparat 18) arbeiten. Durch Parametrierung am Antrieb wird festgestellt, von welcher Einrichtung 50 die Winkelsollwertvorgabe und Synchronisierung erfolgt. Mit diesem Mechanismus kann der Maschinenbetreiber durch einfache Parameterumschaltung am Antrieb die Zuordnung einer Druckstelle auf zwei Falzapparate 16 und 18 realisieren.
Die Einschränkung auf zwei Einrichtungen 50, und somit auf zwei Falzapparate 16 und 18, ist praktisch ausreichend. Eine Synchronisation auf einen dritten Falzapparat erfolgt nur bei Störung einer Rotation, d.h. bei Ausfall eines Falzapparates 16 bzw. 18, und wird durch das Redundanzkonzept mit der Busweiche 60 abgedeckt.
Redundanz:
Bei Ausfall eines Falzapparates 16 bzw. 18 muß für die Aufrechterhaltung der Produktion ein Notbetrieb in der Form gefahren werden, daß alle Druckstellen dieser ersten bzw. zweiten Rotation auf einen benachbarten Falzapparat 18 bzw. 16 oder einen "stand-by"-Falzapparat geführt werden können. Für einen solchen Notbetrieb müssen sowohl die mechanischen Vorkehrungen getroffen sein (Möglichkeit der Papierbahnführung), als auch die steuerungstechnischen Möglichkeiten bestehen. Die Realisierung eines solchen Notbetriebs stellt an das Konzept der elektrischen Welle die folgenden Forderungen: Mit Ausfall des Falzapparates 16 bzw. 18 verliert auch die Einrichtung 50 des Synchronisierbus-Ringes 54 bzw. 56 seine Funktion. Sollen alle Antriebe dieser ersten bzw. zweiten Rotation auf einen anderen Falzapparat 18 bzw. 16 gelegt werden, so muß der Synchronisierbus-Ring 54 bzw. 56 einer neuen Einrichtung 50 des neuen Falzapparates 18 bzw. 16 zugeordnet werden. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mittels der Busweiche 60.
Die Busweiche 60 ist eine Komponente des Synchronisierbusses 44 zur Aufteilung der Leitungsführung des Lichtwellenleiter-Rings 54 bzw 56.
Die Figur 5 zeigt zwei Beispiele der Funktion der Weiche 60. Die Busweiche 60 ist immer direkt einer Einrichtung 50 eines Falzapparates 16 bzw. 18 zugeordnet. Das Lösungsprinzip wird am nachfolgenden Beispiel erläutert:
Ausgehend von der Konstellation in Figur 4 besteht die Rotationsdruckmaschine aus drei Falzapparaten, von denen die beiden Falzapparate 16 und 18 für die erste und zweite Rotation abgebildet sind. Der Falzapparat 16 fällt in der ersten Produktion aus. Die zweite Produktion wird stillgesetzt. Die beiden Busweichen 60 werden gemäß Figur 5 auf eine andere Leitungsführung umgeschaltet. Dadurch werden alle Antriebe, die vorher in den beiden getrennten Synchronisierbus-Ringen 54 und 56 waren, in einem Ring 56 zusammengefaßt. Die Produktion kann nun als Notbetrieb weitergefahren werden. In gleicher Weise kann anstelle der Einbindung der Antriebe in einem Synchronisierbus-Ring 54 bzw. 56 auch die Ablösung des ausgefallenen Falzapparates 16 bzw. 18 durch einen Stand-by-Falzapparat erfolgen. In diesem Fall wird der Synchronisierbus-Ring 54 bzw. 56 durch das Umschalten der Weichen 60 auf eine Einrichtung des Stand-by-Apparates gelegt.

Claims (8)

  1. Wellenlose Rotationsdruckmaschine, umfassend eine Anzahl einzeln angetriebener Druckstellen (DS1,...,DSn), wobei die Antriebe mit stromrichtergespeisten Elektromotoren erfolgen, und mindestens einen separat angetriebenen Falzapparat (16), dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe, die in einer Rotation auf einen Falzapparat (16) arbeiten, mittels eines Steuer-/Parametrierbusses (42) mit einer Antriebssteuerung (52) und mittels eines parallel angeordneten Synchronisierbusses (44) mit einer Einrichtung (50) zur Generierung eines Sollwertes und eines Synchronisiersignales verbunden sind und daß die Antriebe jeweils mittels einer Busschnittstelle (46,48) mit dem als Ringbus (54,56) ausgebildeten Synchronisierbus (44) verbunden sind.
  2. Wellenlose Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 mit weiteren angetriebenen Druckstellen (DSn+1,...,DSn+4) und einem weiteren separat angetriebenen Falzapparat (18), wobei die Antriebe dieser weiteren Druckstellen (DSn+1,...,DSn+4) auf den weiteren Falzapparat (18) arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Antriebe mittels des Steuer-/Parametrierbusses (42) mit der Antriebssteuerung (52) und mittels eines weiteren parallel angeordneten Synchronisierbusses (44) mit einer weiteren Einrichtung (50) zur Generierung eines Sollwertes und eines Synchronisiersignales verbunden sind, daß die Antriebe der Druckstellen (DS1,...,DSn+4) jeweils mit zwei Busschnittstellen (46, 48) versehen sind, daß die in einer Rotation auf einen Falzapparat (16 bzw. 18) arbeitenden Druckstellen (DS1,...,DSn bzw. DSn+1,...,DSn+3) jeweils mittels der ersten bzw. zweiten Busschnittstelle (46,48) mit dem ersten bzw. zweiten als Ringbus (54,56) ausgebildeten Synchronisierbus (44) verbunden sind, daß jeder als Ringbus (54,56) ausgebildete Synchronisierbus (44) mittels einer Busweiche (46,48) mit einer Einrichtung (50) verbunden ist und daß wenigstens ein Teil der angetriebenen Druckstellen (DS3,...,DSn+2) mit beiden als Ringbusse (54,56) ausgebildeten Synchronisierbussen (44) verknüpft ist.
  3. Wellenlose Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuer-/Parametrierbus (42) ein offener Feldbus vorgesehen ist.
  4. Wellenlose Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Synchronisierbus (44) ein schnelles Bussystem vorgesehen ist.
  5. Wellenlose Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Synchronisierbusses (44) ausschließlich Informationen übertragen werden, die den synchronen Winkelgleichlauf der Antriebe in einer Rotation sicherstellen.
  6. Wellenlose Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Steuer-/Parametrierbusses (42) Signale zur Steuerung, Diagnose und Parametrierung der Antriebe ein oder mehrerer Rotationen übermittelt werden.
  7. Wellenlose Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Information für jeden Antrieb einer Rotation ein Winkelwert eines Leitzeigers, ein Versatzwinkel und ein Synchronisiersignal vorgesehen ist.
  8. Wellenlose Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Übertragungsleitungen des Synchronisierbusses (44) Lichtwellenleiter vorgesehen sind.
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