EP0990520B1 - Method and device for preventing collision in printing machines - Google Patents
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- EP0990520B1 EP0990520B1 EP98116398A EP98116398A EP0990520B1 EP 0990520 B1 EP0990520 B1 EP 0990520B1 EP 98116398 A EP98116398 A EP 98116398A EP 98116398 A EP98116398 A EP 98116398A EP 0990520 B1 EP0990520 B1 EP 0990520B1
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- B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
- B41F33/04—Tripping devices or stop-motions
- B41F33/14—Automatic control of tripping devices by feelers, photoelectric devices, pneumatic devices, or other detectors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
- B41P2233/00—Arrangements for the operation of printing presses
- B41P2233/20—Safety devices preventing damage
Definitions
- the invention relates to a method and a device for collision monitoring in printing machines.
- printing presses have a number of rotationally drivable rotary bodies on, each with the help of an associated actuator in one are movable to the direction perpendicular to the axis of rotation.
- each inking unit comprises two such a rotating body, namely a printing cylinder and an application roller.
- the application roller rolls on the printing cylinder, and the printing cylinder in turn rolls on the impression cylinder performed printing material, so that the printing ink from the applicator roller on the printing parts of the clichés of the printing cylinder is transmitted and then a corresponding print image is generated.
- This collision monitoring is carried out in conventional printing presses by monitoring the drive torque of the actuators. If the Rotating body hits an obstacle during the adjustment process, so increased the drive torque transmitted by the actuator, and if this drive torque exceeds a certain threshold value this is an indication that a collision has occurred and the actuator is stopped.
- the actuator for example a spindle drive
- the actuator generally has large gear ratio, so that even with a relative small torque of the drive motor generates a high actuating force. Conversely, this means that the increase in resistance at a Collision counteracts the actuating movement, only to a proportionate leads to a slight increase in the transmitted torque.
- the collision monitoring system is therefore relatively sluggish and inaccurate.
- the sensitivity increases in that the threshold value is reduced at which the actuator is stopped, however, this threshold value must always be chosen so large that the not inconsiderable frictional forces that can be overcome at the actuating movement occur.
- the object of the invention is therefore a more sensitive collision monitoring to enable.
- the solution according to the invention is particularly advantageous in printing machines with single drive, for which the rotary drive of each rotary body separate drive motor is available. In this case it is for synchronization the synchronization of the rotating body anyway on each rotary drive Angular increment or torque sensor available, which is then also for the Collision monitoring can be used, so that a structural simplification of the collision monitoring system is reached.
- a collision monitoring device based on the principle described above is the subject of claim 3.
- the printing machine shown in FIG. 1 for example a flexographic printing machine, has a frame with two side parts 10, between which one Impression cylinder 12 is mounted. There is a console on each side part 10 14 set on which an inking unit 16 is mounted. In practice you can several inking units can be arranged on the same impression cylinder 12.
- the inking unit 16 comprises an impression cylinder 18 and an application roller 20 with an associated chamber doctor blade 22.
- the impression cylinder 18 and the application roller 20 are rotatably supported in bearing blocks 24 and 26, which in the direction the double arrows A and B slidably on the top of the console 14 are arranged.
- Figure 1 shows the printing press in a state in which the impression cylinder 18 from the impression cylinder 12 and the application roller 20 is turned off by the pressure cylinder 18.
- the Printing cylinder 18 placed on the impression cylinder 12 and the application roller 20 is placed on the pressure cylinder 18.
- each of the bearing blocks 24, 26 is a spindle drive with a Servomotor 28 and 30 and a drive spindle 32 and 34 assigned.
- the Spindle drives are each mounted on the console 14.
- the inking unit 16 also includes two separate Drive motors 36 for the impression cylinder 18 and the application roller 20.
- These drive motors 36 are on the drive side of the printing press (above in Figure 2) each directly on the shaft of the associated rotating body 18 or 20 arranged so that each rotational body through the associated drive motor 36 can be driven in rotation (single drive). The synchronization the rotating body is electronically controlled in a known manner.
- Each of the drive motors 36 has an integrated torque transmitter T. which provides a torque signal to a controller 38, such as is indicated by arrows in Figure 2.
- the control unit 38 transmits Control signals, in particular switch-on and switch-off signals, to the servomotors 28 and 30.
- Control signals in particular switch-on and switch-off signals, to the servomotors 28 and 30.
- Control signals In the drawing are only the control signals for the Actuators on the drive side symbolized by arrows. It goes without saying however, that corresponding control signals also the servomotors on the opposite Side of the machine frame are fed.
- the pressure cylinder 18 is adjusted transversely to its axis of rotation, so during the adjustment process collision monitoring is carried out as follows.
- the pressure cylinder 18 with the help of the drive motor 36 in slow rotation offset. That generated by the drive motor 36 Torque is monitored using the integrated torque sensor T. and continuously reported to the control device 38. If the Printing cylinder 18 with its circumference, for example on the impression cylinder 12 or abuts the applicator roller 20, the rotational movement is braked, and the detected drive torque increases accordingly. As soon as this drive torque exceeds an adjustable threshold value, the control device 38 transmits a switch-off signal to the servomotors 28, and the actuating movement is stopped before it is due to the collision damage can occur.
- the pressure of the pressure roller 20 collision monitoring carried out. If the pressure cylinder 18 and the application roller 20 are adjusted simultaneously, the control device 28 collision monitoring for both rotating bodies simultaneously. The slow rotation of the printing cylinder 18 and the application roller 20 takes place in this case in the same direction of rotation, so that the rotation is braked and a correspondingly higher drive torque is generated when the The pressure cylinder 18 and the application roller touch each other with their circumference.
- the doctor blade 22 is in a known manner with the help of a not shown Setting mechanism can be switched off from the application roller 20. During the setting process the chambered doctor blade is expediently put down from the application roller, so that the rotation of the applicator roller is not caused by touching the Chamber doctor blade is braked.
- the drive motors 36 instead of the torque sensor T an integrated angle increment sensor ⁇ on.
- the collision is based on the decrease in angular velocity detected when the impression cylinder or the application roller is braked by colliding with the obstacle.
- the rotating body during the adjustment process is permanently driven. Because the impression cylinder and the application roller low-friction bearings in rolling bearings, it is sufficient to the rotating body rotate before the start of the adjustment process and then during of the actuating process to expire, so that the collision is based on a irregular decrease in angular velocity can be determined.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kollisionsüberwachung in Druckmaschinen.The invention relates to a method and a device for collision monitoring in printing machines.
Druckmaschinen weisen typischerweise eine Anzahl drehantreibbarer Rotationskörper auf, die jeweils mit Hilfe eines zugehörigen Stellantriebs in einer zur Drehachse senkrechten Richtung bewegbar sind. Beispielsweise sind bei einer typischen Flexodruckmaschine mehrere Farbwerke an einem gemeinsamen Gegendruckzylinder angeordnet, und jedes Farbwerk umfaßt zwei solcher Rotationskörper, nämlich einen Druckzylinder und eine Auftragwalze. Während des Druckbetriebs rollt die Auftragwalze am Druckzylinder ab, und der Druckzylinder rollt seinerseits an dem über den Gegendruckzylinder geführten Bedruckstoff ab, so daß die Druckfarbe von der Auftragwalze auf die druckenden Teile der Klischees des Druckzylinders übertragen wird und dann ein entsprechendes Druckbild erzeugt wird. Bei Wartungs- und Umrüstarbeiten, beispielsweise bei einem Zylinderwechsel, wird die Auftragwalze vom Druckzylinder abgestellt, und der Druckzylinder wird vom Gegendruckzylinder abgestellt. Hierzu werden die Auftragwalze und der Druckzylinder mit Hilfe des jeweiligen Stellantriebs in einer in Bezug auf den Gegendruckzylinder im wesentlichen radialen Richtung bewegt. Dabei besteht die Gefahr, daß die Auftragwalze und der Druckzylinder miteinander oder mit anderen Maschinenteilen kollidieren, so daß es zu Beschädigungen kommt.Typically, printing presses have a number of rotationally drivable rotary bodies on, each with the help of an associated actuator in one are movable to the direction perpendicular to the axis of rotation. For example, at a typical flexographic printing machine several inking units on a common Counter-pressure cylinders arranged, and each inking unit comprises two such a rotating body, namely a printing cylinder and an application roller. During the printing operation, the application roller rolls on the printing cylinder, and the printing cylinder in turn rolls on the impression cylinder performed printing material, so that the printing ink from the applicator roller on the printing parts of the clichés of the printing cylinder is transmitted and then a corresponding print image is generated. For maintenance and Conversion work, for example when changing cylinders, is the application roller from the impression cylinder, and the impression cylinder becomes from the impression cylinder switched off. For this purpose, the application roller and the impression cylinder with the help of the respective actuator in a with respect to the impression cylinder moved essentially in the radial direction. There is the Danger that the applicator roller and the printing cylinder with each other or with other machine parts collide, causing damage.
Es ist deshalb üblich, eine Überwachungseinrichtung zur Erfassung derartiger Kollisionsfälle vorzusehen und dann die betreffenden Stellantriebe unverzüglich abzuschalten, damit Beschädigungen oder ggf. Verletzungen des Bedienungspersonals vermieden werden (Siehe z.B. EP-A-0 226 554).It is therefore common to have a monitoring device for detecting such To provide for collisions and then the relevant actuators immediately switch off to prevent damage or injury to the operating personnel can be avoided (see e.g. EP-A-0 226 554).
Bei herkömmlichen Druckmaschinen erfolgt diese Kollisionsüberwachung durch Überwachung des Antriebsdrehmoments der Stellantriebe. Wenn der Rotationskörper während des Stellvorgangs auf ein Hindernis trifft, so erhöht sich das von dem Stellantriebe übertragene Antriebsdrehmoment, und wenn dieses Antriebsdrehmoment einen bestimmten Schwellenwert übersteigt, ist dies ein Indiz dafür, daß eine Kollision aufgetreten ist, und der Stellantrieb wird stillgesetzt. This collision monitoring is carried out in conventional printing presses by monitoring the drive torque of the actuators. If the Rotating body hits an obstacle during the adjustment process, so increased the drive torque transmitted by the actuator, and if this drive torque exceeds a certain threshold value this is an indication that a collision has occurred and the actuator is stopped.
Der Stellantrieb, beispielsweise ein Spindelantrieb, weist im allgemeinen ein großes Übersetzungsverhältnis auf, so daß schon mit einem verhältnismäßig kleinen Drehmoment des Antriebsmotors eine hohe Stellkraft erzeugt wird. Umgekehrt bedeutet dies, daß die Zunahme des Widerstands, der bei einer Kollision der Stellbewegung entgegenwirkt, nur zu einer verhältnismäßig geringen Zunahme des übertragenen Drehmoments führt. Das Kollisionsüberwachungssystem ist deshalb verhältnismäßig träge und ungenau. Zwar läßt sich im Prinzip die Empfindlichkeit dadurch steigern, daß der Schwellenwert herabgesetzt wird, bei dem die Stillsetzung des Stellantriebs erfolgt, doch muß dieser Schwellenwert stets so groß gewählt werden, daß die oft nicht unbeträchtlichen Reibungskräfte überwunden werden können, die bei der Stellbewegung auftreten.The actuator, for example a spindle drive, generally has large gear ratio, so that even with a relative small torque of the drive motor generates a high actuating force. Conversely, this means that the increase in resistance at a Collision counteracts the actuating movement, only to a proportionate leads to a slight increase in the transmitted torque. The collision monitoring system is therefore relatively sluggish and inaccurate. Although leaves In principle, the sensitivity increases in that the threshold value is reduced at which the actuator is stopped, however, this threshold value must always be chosen so large that the not inconsiderable frictional forces that can be overcome at the actuating movement occur.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine empfindlichere Kollisionsüberwachung zu ermöglichen.The object of the invention is therefore a more sensitive collision monitoring to enable.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art dadurch gelöst, daß man die Rotationskörper während der Stellbewegung rotieren läßt und die Drehzahl und/oder das Antriebsdrehmoment für die Rotationsbewegung überwachtThis object is achieved in a method in the preamble of claim 1 specified type in that the rotational body during the Control movement can rotate and the speed and / or the drive torque monitored for the rotational movement
Wenn der Rotationskörper während eines Stellvorgangs mit einem Hindernis kollidiert, so wird nicht nur die weitere Stellbewegung gehemmt, sondern auch die Rotation gebremst. Durch Überwachung der Drehzahl und/oder des Drehmoments des Drehantriebs der Rotationskörper läßt sich diese Abbremsung der Rotation mit hoher Empfindlichkeit erfassen, so daß das Kollisionsüberwachungssystem im Kollisionsfall empfindlicher und schneller anspricht. Ein weiterer Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß die Ansprechempfindlichkeit unabhängig davon ist, an welcher Stelle des Walzenumfangs die Kollision mit dem Hindernis stattfindet. Wenn beispielsweise der rotierende Rotationskörper während der Stellbewegung streifend auf ein Hindernis auftrifft, wird die eigentliche Stellbewegung kaum gehemmt, doch ergibt sich gleichwohl eine deutliche Abbremsung der Rotation, so daß auch in diesem Fall ein empfindliches Ansprechen des Kollisionsüberwachungssystems gewährleistet ist. Insbesondere lassen sich auf diese Weise auch Situationen erfassen, in denen der Rotationskörper direkt von einer Bedienungsperson berührt wird. Durch unverzügliches Stillsetzen des Stellantriebs und ggf. auch des Drehantriebs können so Verletzungen zuverlässig vermieden werden.If the rotating body during an adjustment with an obstacle collides, not only the further actuating movement is inhibited, but the rotation also slowed down. By monitoring the speed and / or the Torque of the rotary drive of the rotary body allows this braking the rotation with high sensitivity so that the collision monitoring system responds more sensitively and quickly in the event of a collision. Another advantage of this solution is that it is responsive regardless of where the roll circumference the collision occurs with the obstacle taking place. For example, if the rotating body of revolution strikes an obstacle during the positioning movement, the actual actuating movement is hardly inhibited, but nevertheless results a significant braking of the rotation, so that in this case too sensitive response of the collision monitoring system guaranteed is. In particular, situations in which the rotating body is touched directly by an operator. By immediately stopping the actuator and possibly also the rotary drive injuries can be reliably avoided.
Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Lösung bei Druckmaschinen mit Einzelantrieb, bei denen für den Drehantrieb jedes Rotationskörpers ein gesonderter Antriebsmotor vorhanden ist. In diesem Fall ist zur Synchronisation des Gleichlaufs der Rotationskörper ohnehin an jedem Drehantrieb ein Winkelinkrement- oder Drehmomentgeber vorhanden, der dann auch für die Kollisionsüberwachung genutzt werden kann, so daß auch eine bauliche Vereinfachung des Kollisionsüberwachungssystems erreicht wird.The solution according to the invention is particularly advantageous in printing machines with single drive, for which the rotary drive of each rotary body separate drive motor is available. In this case it is for synchronization the synchronization of the rotating body anyway on each rotary drive Angular increment or torque sensor available, which is then also for the Collision monitoring can be used, so that a structural simplification of the collision monitoring system is reached.
Eine auf dem oben beschriebenen Prinzip beruhende Vorrichtung zur Kollisionsüberwachung ist Gegenstand des Anspruchs 3.A collision monitoring device based on the principle described above is the subject of claim 3.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the invention result from the subclaims.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.The following are exemplary embodiments of the invention with reference to the drawing explained in more detail.
Es zeigen:
- Fig. 1
- einen schematischen Längsschnitt durch einen Teil einer Druckmaschine, bei der die Erfindung Anwendung findet; und
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung der Teile der Druckmaschine nach Figur 1 und des Kollisionsüberwachungssystems in der Draufsicht.
- Fig. 1
- a schematic longitudinal section through part of a printing press in which the invention is applied; and
- Fig. 2
- a schematic representation of the parts of the printing machine according to Figure 1 and the collision monitoring system in plan view.
Die in Figur 1 gezeigte Druckmaschine, beispielsweise eine Flexodruckmaschine,
weist ein Gestell mit zwei Seitenteilen 10 auf, zwischen denen ein
Gegendruckzylinder 12 gelagert ist. An jedes Seitenteil 10 ist eine Konsole
14 angesetzt, auf der ein Farbwerk 16 montiert ist. In der Praxis können
mehrere Farbwerke an demselben Gegendruckzylinder 12 angeordnet sein.The printing machine shown in FIG. 1, for example a flexographic printing machine,
has a frame with two
Das Farbwerk 16 umfaßt einen Druckzylinder 18 und eine Auftragwalze 20
mit einer zugehörigen Kammerrakel 22. Der Druckzylinder 18 und die Auftragwalze
20 sind drehbar in Lagerböcken 24 und 26 gelagert, die in Richtung
der Doppelpfeile A und B verschiebbar auf der Oberseite der Konsole 14
angeordnet sind. Figur 1 zeigt die Druckmaschine in einem Zustand, in dem
der Druckzylinder 18 vom Gegendruckzylinder 12 und die Auftragwalze 20
vom Druckzylinder 18 abgestellt ist. Während des Druckbetriebs wird der
Druckzylinder 18 an den Gegendruckzylinder 12 angestellt, und die Auftragwalze
20 wird an den Druckzylinder 18 angestellt. Für diese An- und Abstellbewegungen
ist jedem der Lagerböcke 24, 26 ein Spindelantrieb mit einem
Stellmotor 28 bzw. 30 und einer Antriebsspindel 32 bzw. 34 zugeordnet. Die
Spindelantriebe sind jeweils auf der Konsole 14 montiert.The
Wie in Figur 2 zu erkennen ist, umfaßt das Farbwerk 16 außerdem zwei gesonderte
Antriebsmotoren 36 für den Druckzylinder 18 und die Auftragwalze
20. Diese Antriebsmotoren 36 sind auf der Antriebsseite der Druckmaschine
(oben in Figur 2) jeweils unmittelbar auf der Welle des zugehörigen Rotationskörpers
18 bzw. 20 angeordnet, so daß jeder Rotationskörper durch den
zugehörigen Antriebsmotor 36 drehantreibbar ist (Einzelantrieb). Der Gleichlauf
der Rotationskörper wird in bekannter Weise elektronisch geregelt.As can be seen in Figure 2, the
Jeder der Antriebsmotoren 36 weist einen integrierten Drehmomentgeber T
auf, der ein Drehmomentsignal an eine Steuereinrichtung 38 liefert, wie
durch Pfeile in Figur 2 angedeutet wird. Die Steuereinheit 38 übermittelt ihrerseits
Steuersignale, insbesondere Ein- und Ausschaltsignale, an die Stellmotoren
28 und 30. In der Zeichnung sind nur die Steuersignale für die
Stellmotoren auf der Antriebsseite durch Pfeile symbolisiert. Es versteht sich
jedoch, daß entsprechende Steuersignale auch den Stellmotoren auf der entgegengesetzten
Seite des Maschinengestells zugeführt werden.Each of the
Wenn beispielsweise mit Hilfe der Stellmotoren 28 der Druckzylinder 18
quer zu seiner Drehachse verstellt wird, so wird während des Verstellvorgangs
eine Kollisionsüberwachung wie folgt durchgeführt. Vor Beginn des
Stellvorgangs wird der Druckzylinder 18 mit Hilfe des Antriebsmotors 36 in
langsame Rotation versetzt. Das dabei von dem Antriebsmotor 36 erzeugte
Drehmoment wird mit Hilfe des integrierten Drehmomentgebers T überwacht
und fortlaufend an die Steuereinrichtung 38 gemeldet. Wenn der
Druckzylinder 18 mit seinem Umfang beispielsweise am Gegendruckzylinder
12 oder an der Auftragwalze 20 anstößt, so wird die Rotationsbewegung gebremst,
und entsprechend erhöht sich das erfaßte Antriebsdrehmoment. Sobald
dieses Antriebsdrehmoment einen einstellbaren Schwellenwert übersteigt,
übermittelt die Steuereinrichtung 38 ein Ausschaltsignal an die Stellmotoren
28, und die Stellbewegung wird beendet, bevor es durch die Kollision
zu Schädigungen kommen kann.If, for example, with the aid of the
Auf dieselbe Weise wird auch bei den Stellbewegungen der Andruckwalze 20
eine Kollisionsüberwachung durchgeführt. Sofern der Druckzylinder 18 und
die Auftragwalze 20 simultan verstellt werden, führt die Steuereinrichtung 28
auch simultan die Kollisionsüberwachung für beide Rotationskörper durch.
Die langsame Rotation des Druckzylinders 18 und der Auftragwalze 20 erfolgt
in diesem Fall in derselben Drehrichtung, so daß die Rotation gebremst wird
und ein entsprechend höheres Antriebsdrehmoment erzeugt wird, wenn der
Druckzylinder 18 und die Auftragwalze einander mit ihrem Umfang berühren.In the same way, the pressure of the
Die Kammerrakel 22 ist in bekannter Weise mit Hilfe eines nicht gezeigten
Stellmechanismus von der Auftragwalze 20 abstellbar. Während des Stellvorgangs
ist zweckmäßigerweise die Kammerrakel von der Auftragwalze abgestellt,
so daß die Rotation der Auftragwalze nicht durch die Berührung der
Kammerrakel gebremst wird.The
In einer modifizierten Ausführungsform weisen die Antriebsmotoren 36 anstelle
des Drehmomentgebers T einen integrierten Winkelinkrementgeber Ω
auf. In diesem Fall wird die Kollision anhand der Abnahme der Winkelgeschwindigkeit
festgestellt, wenn der Druckzylinder bzw. die Auftragwalze
durch Kollision mit dem Hindernis gebremst wird. Bei dieser Ausführungsform
ist es nicht erforderlich, daß der Rotationskörper während des Stellvorgangs
permanent angetrieben wird. Da der Druckzylinder und die Auftragwalze
reibungsarm in Wälzlagern gelagert sind, genügt es, den Rotationskörper
vor Beginn des Stellvorgangs in Drehung zu versetzen und dann während
des Stellvorgangs auslaufen zu lassen, so daß die Kollision anhand einer
irregulären Abnahme der Winkelgeschwindigkeit festgestellt werden kann.In a modified embodiment, the
Claims (6)
- Method for collision monitoring in a printing machine having at least one rotationally drivable rotation element (18; 20) and an actuating drive (28; 30) for moving the rotation element in a direction perpendicular to the axis of rotation, characterised in that the rotation element (18; 20) is allowed to rotate during the actuating movement and the speed and/or the drive torque for the rotation movement is/are monitored.
- Method according to claim 1 for printing machines having two rotation elements (18; 20) which can collide with each other, characterised in that both rotation elements (18; 20) are allowed to rotate in the same sense of rotation during the actuating movement if the actuating drives (28, 30) for both rotation elements are actuated simultaneously.
- Apparatus for collision monitoring in a printing machine having at least one rotationally drivable rotation element (18; 20) and an actuating drive (28; 30) for moving the rotation element in a direction perpendicular to the axis of rotation, characterised in that a torque sensor (T) and/or an incremental angle sensor (Ω) is/are provided to detect the drive torque and/or the rate of the rotation element (18; 20), and in that a control device (38) is fitted to detect a collision of the rotation element with another component by means of the signal of the torque or angle increment sensor and to stop the actuating drive (28; 30) as a result.
- Apparatus according to claim 3, characterised in that the rotationally drivable rotation element is an impression cylinder (18).
- Apparatus according to claim 3, characterised in that the rotationally drivable rotation element is an applicator roll (20).
- Apparatus according to any one of claims 3 to 5, characterised in that the rotation elements (18, 20) are each driven individually by an associated driving motor (36).
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