EP1693323A1 - Rollenwechsler einer Rollendruckmaschine sowie Verfahren zur Regelung eines Rollenwechslers - Google Patents

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EP1693323A1
EP1693323A1 EP06003336A EP06003336A EP1693323A1 EP 1693323 A1 EP1693323 A1 EP 1693323A1 EP 06003336 A EP06003336 A EP 06003336A EP 06003336 A EP06003336 A EP 06003336A EP 1693323 A1 EP1693323 A1 EP 1693323A1
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EP
European Patent Office
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control
speed
web
bedruckstoffrolle
dancer roller
Prior art date
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EP06003336A
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English (en)
French (fr)
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EP1693323B1 (de
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Raimond Posselt
Markus Scharf
Bernd Mehlis
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Manroland AG
Original Assignee
MAN Roland Druckmaschinen AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/18—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
    • B65H23/182—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H23/185—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations motor-controlled

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a reel changer of a web-fed printing press according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a reel changer of a web-fed printing press.
  • Role changers of web presses take over primarily three main tasks, first, the unwinding of a substrate web from a Beyakstoffrolle with a defined web speed, secondly the application of a defined web tension on5.spulende substrate web and third, the execution of a roll change between a leaking Beyakstoffrolle and a new Betikstoffrolle.
  • Reel changers are also referred to as roller carriers.
  • When unwinding the printing material web from the printing material roll is the maintenance of the defined path speed and the application of the defined web tension in the foreground.
  • the new substrate roll must be accelerated to the peripheral speed of the emerging substrate roll so as to synchronize the web speeds of the respective printing material webs.
  • the present invention is based on the problem to provide a novel method for controlling a reel changer of a web-fed printing press and a novel reel splicer.
  • the position control of the dancer roller is deactivated in the case of a reel change to synchronize the peripheral speed of a new substrate roller to the circumferential speed of the outfeed platform roller, and to form a desired value of the current control of an output variable of the speed control as pre-control component the differentiated setpoint of the speed control is activated; after the roll has been changed, the position control of the dancer roller is activated during operation or when unwinding the printing material web, and the differentiated actual value of the position control is applied as a precontrol component to form the desired value of the current control.
  • the time differential of the desired value of the speed control when changing the reel and when the position control of the dancer roller is deactivated during the formation of the set value for the current control of the cascade control circuit from current control and speed control.
  • the time differential of the actual value of the position control is used as the precontrol component in forming the desired value of the current control. This can be counteracted both when reel change and after the roll change control oscillations, whereby a good control behavior can be achieved.
  • a robust control behavior can be realized, which is insensitive to mismatches between the engine and the Beyakstoffrolle, as it may occur in large Bedruckstoffrollen. With large inertia of the printing material rollers relatively small motors with low power can be used. This is another economic advantage of the method according to the invention.
  • the reel changer according to the invention of a web-fed printing press is defined in claim 6.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a control structure according to the invention for a roll changer of a web-fed rotary printing press, wherein according to FIG. 1 a printing material web 12 is unwound from a printing material roll 10 in the direction of the arrow 11 which is fed in the direction of the arrow 13 to a web-fed rotary printing press.
  • the printing material roll 10 is mounted on a roll changer, not shown in detail, wherein a roll changer is also referred to as a roll carrier.
  • the Beyakstoffrolle 10 is driven by a motor 14, wherein from the rotational speed of the motor 14 and the radius or diameter of the Beyakstoffrolle 10, the peripheral speed of Bedruckstoffrolle 10 and thus the web speed of the unwinding substrate web 12 can be calculated. Since the radius of the printing material roll 10 changes during unwinding of the printing material web 12, the rotational speed of the motor 14 must be constantly adapted to maintain a constant web speed.
  • the unwound from the Beyakstoffrolle 10 substrate web 12 is guided on rollers 15, 16 and 17 to form a loop 18, wherein it is the rollers 15 and 17 to deflection rollers and the roller 16 is a so-called dancer roller.
  • the dancer roller 16 presses in the direction of the arrow 19 with a certain force in the loop 18 to provide a defined web tension.
  • the web speed of the printing material web 12 should be as large as before or upstream of the dancer roller 16 as well as after or downstream of the dancer roller 16. If this is the case, then the dancer roller 16 is in the center position shown in Fig. 1. If, on the other hand, a differential speed occurs at the dancer roller 16, then the dancer roller 16 becomes in the sense of the double arrow 20 deflected either up or down towards this central position. This should be avoided.
  • the goal of the control structure shown in Fig. 1 is to unwind the printing material 10 at a defined web speed of the Beyakstoffrolle 10 while keeping the dancer roller 16 in its central position, so that at the dancer roller 16, which generates the Brus fondnnung on the printing substrate 12, no Differential speed occurs.
  • the speed of the printing material 10 driving motor 14 is controlled by means of a cascade control circuit from a current control 21 and the current control 21 superimposed speed control 22.
  • a setpoint value 23 for the web speed of the printing material web 12 and thus for the circumferential speed of the printing material roll 10 is specified, this setpoint value 23 being used to provide a nominal value 24 for the speed control 22 of the motor 14 with an auxiliary variable 25.
  • auxiliary size 25 is the diameter of Betikstoffrolle 10, which, as already mentioned, during the unwinding of the printing substrate 12 of the Beyakstoffrolle 10 changes continuously.
  • the setpoint value 24 for the speed control 22 is offset with an actual value 26 of the motor speed detected at the motor 14, wherein the speed control 22 provides an output variable 27 from which a desired value 28 for the current control 21 is generated or determined.
  • the cascade control loop from the current control 21 and the speed control 22 is in the sense of another cascade a position control 29 for the dancer roller 16 superimposed.
  • the dancer roller 16 which serves to provide a defined web tension, is held in its middle position, so that, accordingly, no differential speed occurs at the dancer roller 16.
  • the web speed in front of the dancer roller 16 should therefore be the same as the web speed after the dancer roller 16.
  • the position of the dancer roller 16 is monitored by means of a sensor 30, and a corresponding actual value 36 is the position control 29 is supplied.
  • Current control 21 and speed control 22 are preferably realized via PI controller.
  • the bearing excitation 29, however, is preferably carried out via a PID controller.
  • the I component of the position control 29 embodied as a PID controller ensures that an exact central position of the dancer roller 16 can be maintained even if the auxiliary auxiliary size 25 is incorrect, that is, if the diameter of the printing material roll 10 is incorrect.
  • the position control 29 of the dancer roller 16 can be activated and deactivated via a switch 31.
  • the position control 29 of the dancer roller 16 is deactivated, activated after a roll change, however.
  • Fig. 1 shows the control structure with open switch 31, that is, in a present to carry out a roll change state.
  • Fig. 1 shows a Differentiationsglied 32, which is supplied to the role change due to the position of the switch 33 as input of the setpoint value 24 of the speed control 22, wherein the Differentiationsglied 32 then as output 34, the time differential of the setpoint 24 of the speed control 22 provides.
  • the output variable 34 is offset with an auxiliary variable 35, namely multiplied and then added to the output variable 27 of the speed control 22, so as to form the set value 28 of the current control 21.
  • the auxiliary size 35 is the third power of the radius of the printing material roll 10 multiplied by the roll width of the same.
  • the control strategy is changed by the fact that both switches 31 and 33 of Fig. 1 are transferred, it is thus by closing the switch 31, the position control 29 of the dancer roller 16 is activated, continue by turning the switch 33 is the Setpoint 28 of the current control 31 a changed pilot component switched.
  • the time differential of the output variable 36 of the sensor 30 is provided as a pre-control component for the current regulation 21.
  • the output variable 36 of the sensor 30 is the actual value of the position control 29 of the dancer roller 16.
  • attitude control 29 is thus activated with attitude control 29 to form the setpoint 28 of the current control 21 of the output variable 27 of the speed control 22 as a pilot component of the differentiated actual value 36 of Position control 29 switched.
  • the output signal 34 provided by the differentiation element 32 is offset with the auxiliary variable 35, which in turn is the third power of the radius of the printing material roll multiplied by the roll width thereof.
  • the dancer roller Due to the inventive conversion of the pilot component after a roll change to the time differential of the position signal of the dancer roller, the tendency to vibration of the dancer roller can be reduced.
  • the dancer roller is excited with the control method according to the invention to significantly less control vibrations.
  • the robustness of the control increases with respect to parameter inaccuracies or parameter errors in the control loop and with respect to possible disturbance variables.
  • the method according to the invention can be used not only when unwinding a printing material web from a printing substrate roll but also during winding or wrapping.

Landscapes

  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Rollenwechslers einer Rollendruckmaschine, mit einem Kaskadenregelkreis aus einer Stromregelung (21) und einer der Stromregelung (21) überlagerten Drehzahlregelung (22) zur Regelung der Drehzahl eines eine Bedruckstoffrolle (10) antreibenden Motors (14) und damit zur Regelung der Umfangsgeschwindigkeit der Bedruckstoffrolle (10) bzw. der Bahngeschwindigkeit einer von der Bedruckstoffrolle (10) abzuwickelnden Bedruckstoffbahn (12), und mit einer dem Kaskadenregelkreis aus Stromregelung (21) und Drehzahlregelung (22) im Sinne einer weiteren Kaskade überlagerten Lageregelung (29) für eine auf die abgewickelte Bedruckstoffbahn (12) einwirkende Tänzerwalze (16), wobei die Tänzerwalze (16) der Bereitstellung einer definierten Bahnspannung dient. Erfindungsgemäß wird: a) bei einem Rollenwechsel zur Synchronisation der Umfangsgeschwindigkeit einer neuen Bedruckstoffrolle auf die Umfangsgeschwindigkeit der auslaufenden Bedruckstoffrolle die Lageregelung (29) der Tänzerwalze (16) deaktiviert und zur Bildung eines Sollwerts (28) der Stromregelung (21) einer Ausgangsgröße (27) der Drehzahlregelung (22) als Vorsteuerkomponente der differenzierte Sollwert (24) der Drehzahlregelung (22) aufgeschaltet; b) nach erfolgtem Rollenwechsel die Lageregelung (29) der Tänzerwalze (16) aktiviert und zur Bildung des Sollwerts (28) der Stromregelung (21) der Ausgangsgröße (27) der Drehzahlregelung (22) als Vorsteuerkomponente der differenzierte Istwert (36) der Lageregelung (29) aufgeschaltet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Rollenwechslers einer Rollendruckmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Rollenwechsler einer Rollendruckmaschine.
  • Rollenwechsler von Rollendruckmaschinen übernehmen in erster Linie drei Hauptaufgaben, erstens das Abspulen einer Bedruckstoffbahn von einer Bedruckstoffrolle mit einer definierten Bahngeschwindigkeit, zweitens das Aufbringen einer definierten Bahnspannung auf die abzuspulende Bedruckstoffbahn und drittens die Ausführung eines Rollenwechsels zwischen einer auslaufenden Bedruckstoffrolle und einer neuen Bedruckstoffrolle. Rollenwechsler werden auch als Rollenträger bezeichnet. Beim Abspulen der Bedruckstoffbahn von der Bedruckstoffrolle steht das Einhalten der definierten Bahngeschwindigkeit sowie das Aufbringen der definierten Bahnspannung im Vordergrund. Soll hingegen ein Rollenwechsel zwischen einer auslaufenden Bedruckstoffrolle und einer neuen Bedruckstoffrolle ausgeführt werden, so muss die neue Bedruckstoffrolle auf die Umfangsgeschwindigkeit der auslaufenden Bedruckstoffrolle beschleunigt werden, um so die Bahngeschwindigkeiten der jeweiligen Bedruckstoffbahnen zu synchronisieren.
  • Die Einhaltung einer definierten Bahngeschwindigkeit sowie einer definierten Bahnspannung der von der Bedruckstoffrolle abzuwickelnden Bedruckstoffbahn sowie das Beschleunigen einer neuen Bedruckstoffrolle auf die Umfangsgeschwindigkeit einer auslaufenden Bedruckstoffrolle beim Rollenwechsel erfolgt mithilfe eines Regelungsverfahrens.
  • Aus der Praxis ist es bereits bekannt, zur Regelung der Drehzahl eines eine Bedruckstoffrolle antreibenden Motors und damit zur Regelung der Umfangsgeschwindigkeit der Bedruckstoffrolle bzw. der Bahngeschwindigkeit der abzuwickelnden Bedruckstoffbahn einen Kaskadenregelkreis aus einer Stromregelung und einer der Stromregelung überlagerten Drehzahlregelung einzusetzen. Weiterhin ist es aus der Praxis bekannt, die definierte Bahnspannung durch eine Tänzerwalze bereitzustellen, die mit einer definierten Kraft in eine Schlaufe der von der Bedruckstoffrolle abgewickelten Bedruckstoffbahn drückt. Die Tänzerwalze soll dabei über eine Lageregelung in einer Mittellage gehalten werden, d.h. dass die Bahngeschwindigkeit der Bedruckstoffbahn vor bzw. stromaufwärts der Tänzerwalze der Bahngeschwindigkeit der Bedruckstoffbahn nach bzw. stromabwärts der Tänzerwalze entsprechen soll. Hierzu ist dem Kaskadenregelkreis aus der Stromregelung und Drehzahlregelung im Sinne einer weiteren Kaskade eine Lagerregelung überlagert, welche die Tänzerwalze in der definierten Mittellage hält.
  • Das obige, aus dem Stand der Technik bekannte Regelkonzept für einen Rollenwechsler neigt zu Schwingungen, welche die Regelgüte negativ beeinträchtigen. Dies liegt unter anderem darin begründet, dass sowohl die Bedruckstoffrolle als auch die Tänzerwalze durch ein integrales Regelungsverhalten gekennzeichnet sind, was letztendlich zu Regelschwingungen führen kann.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, ein neuartiges Verfahren zur Regelung eines Rollenwechslers einer Rollendruckmaschine sowie einen neuartigen Rollenwechsler zu schaffen.
  • Dieses Problem wird durch ein Verfahren zur Regelung eines Rollenwechslers einer Rollendruckmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird bei einem Rollenwechsel zur Synchronisation der Umfangsgeschwindigkeit einer neuen Bedruckstoffrolle auf die Umfangsgeschwindigkeit der auslaufenden Bedruckstoffrolle die Lageregelung der Tänzerwalze deaktiviert und zur Bildung eines Sollwerts der Stromregelung einer Ausgangsgröße der Drehzahlregelung als Vorsteuerkomponente der differenzierte Sollwert der Drehzahlregelung aufgeschaltet; nach erfolgtem Rollenwechsel wird im Lauf bzw. beim Abwickeln der Bedruckstoffbahn die Lageregelung der Tänzerwalze aktiviert und zur Bildung des Sollwerts der Stromregelung der Ausgangsgröße der Drehzahlregelung als Vorsteuerkomponente der differenzierte Istwert der Lageregelung aufgeschaltet.
  • Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, beim Rollenwechsel und bei deaktivierter Lageregelung der Tänzerwalze bei der Bildung des Sollwerts für die Stromregelung des Kaskadenregelkreises aus Stromregelung und Drehzahlregelung als Vorsteuerkomponente das zeitliche Differential des Sollwerts der Drehzahlregelung zu verwenden. Nach erfolgtem Rollenwechsel wird bei aktivierter Lageregelung der Tänzerwalze bei der Bildung des Sollwerts der Stromregelung als Vorsteuerkomponente das zeitliche Differential des Istwerts der Lageregelung verwendet. Hierbei kann sowohl beim Rollenwechsel als auch nach erfolgten Rollenwechsel Regelschwingungen entgegengewirkt werden, wodurch sich ein gutes Regelverhalten erzielen lässt. Weiterhin ist ein robustes Regelverhalten realisierbar, welches gegenüber Fehlanpassungen zwischen dem Motor und der Bedruckstoffrolle, wie es bei großen Bedruckstoffrollen auftreten kann, unempfindlich ist. Bei großen Massenträgheiten der Bedruckstoffrollen können relativ kleine Motoren mit geringer Leistung verwendet werden. Die ist ein weiterer, ökonomischer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Der erfindungsgemäße Rollenwechsler einer Rollendruckmaschine ist in Anspruch 6 definiert.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
    • Fig. 1:
    ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regelung eines Rollenwechslers einer Rollendruckmaschine.
  • Nachfolgend wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1 in größerem Detail beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Regelstruktur für einen Rollenwechsler einer Rollenrotationsdruckmaschine, wobei gemäß Fig. 1 von einer Bedruckstoffrolle 10 im Sinne des Pfeils 11 eine Bedruckstoffbahn 12 abgewickelt wird, die im Sinne des Pfeils 13 einer Rollenrotationsdruckmaschine zugeführt wird. Die Bedruckstoffrolle 10 ist auf einem im Detail nicht-dargestellten Rollenwechsler gelagert, wobei ein Rollenwechsler auch als Rollenträger bezeichnet wird. Die Bedruckstoffrolle 10 wird von einem Motor 14 angetrieben, wobei aus der Drehzahl des Motors 14 und dem Radius bzw. Durchmesser der Bedruckstoffrolle 10 die Umfangsgeschwindigkeit der Bedruckstoffrolle 10 und damit die Bahngeschwindigkeit der abzuwickelnden Bedruckstoffbahn 12 errechnet werden kann. Da sich der Radius der Bedruckstoffrolle 10 beim Abwickeln der Bedruckstoffbahn 12 ändert, muss zur Einhaltung einer konstanten Bahngeschwindigkeit die Drehzahl des Motors 14 laufend angepasst werden.
  • Die von der Bedruckstoffrolle 10 abgewickelte Bedruckstoffbahn 12 wird an Walzen 15, 16 und 17 unter Bildung einer Schlaufe 18 geführt, wobei es sich bei den Walzen 15 und 17 um Umlenkrollen und bei der Walze 16 um eine sogenannte Tänzerwalze handelt. Die Tänzerwalze 16 drückt im Sinne des Pfeils 19 mit einer bestimmten Kraft in die Schlaufe 18, um eine definierte Bahnspannung bereitzustellen. Die Bahngeschwindigkeit der Bedruckstoffbahn 12 soll vor bzw. stromaufwärts der Tänzerwalze 16 genauso groß sein wie nach bzw. stromabwärts der Tänzerwalze 16. Ist dies der Fall, so befindet sich die Tänzerwalze 16 in der in Fig. 1 dargestellten Mittellage. Tritt hingegen an der Tänzerwalze 16 eine Differenzgeschwindigkeit auf, so wird die Tänzerwalze 16 im Sinne des Doppelpfeils 20 gegenüber dieser Mittellage entweder nach oben oder nach unten ausgelenkt. Dies soll vermieden werden.
  • Ziel der in Fig. 1 dargestellten Regelstruktur ist es, die Bedruckstoffbahn 10 mit einer definierten Bahngeschwindigkeit von der Bedruckstoffrolle 10 abzuwickeln und dabei die Tänzerrolle 16 in ihrer Mittellage zu halten, sodass an der Tänzerwalze 16, welche die Bahnspännung an der Bedruckstoffbahn 12 erzeugt, keine Differenzgeschwindigkeit auftritt.
  • Zur Regelung der Umfangsgeschwindigkeit der Bedruckstoffrolle 10 und damit der Bahngeschwindigkeit der Bedruckstoffbahn 12 wird die Drehzahl des die Bedruckstoffrolle 10 antreibenden Motors 14 mithilfe eines Kaskadenregelkreises aus einer Stromregelung 21 und einer der Stromregelung 21 überlagerten Drehzahlregelung 22 geregelt. Gemäß Fig. 1 wird ein Sollwert 23 für die Bahngeschwindigkeit der Bedruckstoffbahn 12 und damit für die Umfangsgeschwindigkeit der Bedruckstoffrolle 10 vorgegeben, wobei dieser Sollwert 23 zur Bereitstellung eines Sollwerts 24 für die Drehzahlregelung 22 des Motors 14 mit einer Hilfsgröße 25 verrechnet wird. Bei der Hilfsgröße 25 handelt es sich um den Durchmesser der Bedruckstoffrolle 10, der sich, wie bereits erwähnt, während des Abspulens der Bedruckstoffbahn 12 von der Bedruckstoffrolle 10 laufend ändert. Der Sollwert 24 für die Drehzahlregelung 22 wird mit einem am Motor 14 erfassten Istwert 26 der Motordrehzahl verrechnet, wobei die Drehzahlregelung 22 eine Ausgangsgröße 27 bereitstellt, aus der ein Sollwert 28 für die Stromregelung 21 generiert bzw. ermittelt wird.
  • Dem Kaskadenregelkreis aus der Stromregelung 21 und der Drehzahlregelung 22 ist im Sinne einer weiteren Kaskade eine Lageregelung 29 für die Tänzerwalze 16 überlagert. Mithilfe der Lageregelung 29 soll die Tänzerwalze 16, die der Bereitstellung einer definierten Bahnspannung dient, in ihrer Mittellage gehalten werden, sodass demnach an der Tänzerwalze 16 keine Differenzgeschwindigkeit auftritt. Die Bahngeschwindigkeit vor der Tänzerwalze 16 soll also genauso groß sein wie die Bahngeschwindigkeit nach der Tänzerwalze 16. Hierzu wird die Lage der Tänzerwalze 16 mithilfe eines Sensors 30 überwacht, und ein entsprechender Istwert 36 wird der Lageregelung 29 zugeführt.
  • Stromregelung 21 und Drehzahlregelung 22 werden vorzugsweise über PI-Regler realisiert. Die Lagerregung 29 hingegen ist vorzugsweise über einen PID-Regler ausgeführt. Der I-Anteil der als PID-Regler ausgeführten Lageregelung 29 sorgt dafür, dass auch bei falscher Hilfsgröße 25, also bei unrichtig bestimmtem Durchmesser der Bedruckstoffrolle 10, eine exakte Mittellage der Tänzerwalze 16 eingehalten werden kann.
  • Gemäß Fig. 1 ist die Lageregelung 29 der Tänzerwalze 16 über einen Schalter 31 aktivierbar sowie deaktivierbar. Zur Ausführung eines Rollenwechsels ist die Lageregelung 29 der Tänzerwalze 16 deaktiviert, nach erfolgtem Rollenwechsel hingegen aktiviert. Fig. 1 zeigt die Regelstruktur mit geöffnetem Schalter 31, also in einem zur Durchführung eines Rollenwechsels vorliegenden Zustand.
  • Bei bzw. zur Durchführung eines Rollenwechsels wird zur Bildung des Sollwerts 28 für die Stromregelung 21 der Ausgangsgröße 27 der Drehzahlregelung 22 das zeitliche Differential des Sollwerts 24 der Drehzahlregelung 22 aufgeschaltet. So zeigt Fig. 1 ein Differentiationsglied 32, welchem beim Rollenwechsel bedingt durch die Stellung des Schalters 33 als Eingangsgröße der Sollwert 24 der Drehzahlregelung 22 zugeführt wird, wobei das Differentiationsglied 32 dann als Ausgangsgröße 34 das zeitliche Differential des Sollwerts 24 der Drehzahlregelung 22 bereitstellt. Die Ausgangsgröße 34 wird mit einer Hilfsgröße 35 verrechnet, nämlich multipliziert und anschließend auf die Ausgangsgröße 27 der Drehzahlregelung 22 addiert, um so den Sollwert 28 der Stromregelung 21 zu bilden. Bei der Hilfsgröße 35 handelt es sich um die dritte Potenz des Radius der Bedruckstoffrolle 10 multipliziert mit der Rollenbreite derselben.
  • Zur Durchführung eines Rollenwechsels und demnach zur Synchronisation der Umfangsgeschwindigkeit einer neuen Bedruckstoffrolle an die Umfangsgeschwindigkeit der auslaufenden Bedruckstoffrolle wird demnach bei deaktivierter Lageregelung 29 der Tänzerwalze 16 die Drehzahlregelung 22 des Motors 14 dadurch entlastet, dass der Stromregelung 21 eine Vorsteuerkomponente bereitgestellt wird, wobei es sich bei der Vorsteuerkomponente dann um das zeitliche Differential des Sollwerts 24 der Drehzahlregelung 22 handelt. Hierdurch wird eine Momentvorsteuerung beim Rollenwechsel bereitgestellt, sodass eine Geschwindigkeitsänderung der Druckmaschine oder eine Sollwertrampe beim Synchronisieren der Umfangsgeschwindigkeit von neuer Bedruckstoffrolle zu auslaufender Bedruckstoffrolle relativ exakt vorgesteuert werden kann, wodurch einer Schwingungsneigung entgegengewirkt wird.
  • Nach erfolgtem Rollenwechsel wird im Sinne der Erfindung die Regelstrategie dadurch geändert, dass beide Schalter 31 und 33 der Fig. 1 umgelegt werden, es wird demnach durch Schließen des Schalters 31 die Lageregelung 29 der Tänzerwalze 16 aktiviert, weiterhin wird durch Umlegen des Schalters 33 dem Sollwert 28 der Stromregelung 31 eine veränderte Vorsteuerkomponente aufgeschaltet.
  • Nach erfolgtem Rollenwechsel wird nämlich als Vorsteuerkomponente für die Stromregelung 21 das zeitliche Differential der Ausgangsgröße 36 des Sensors 30 bereitgestellt. Bei der Ausgangsgröße 36 des Sensors 30 handelt es sich um den Istwert der Lageregelung 29 der Tänzerwalze 16. Nach erfolgtem Rollenwechsel wird demnach bei aktivierter Lageregelung 29 zur Bildung des Sollwerts 28 der Stromregelung 21 der Ausgangsgröße 27 der Drehzahlregelung 22 als Vorsteuerkomponente der differenzierte Istwert 36 der Lageregelung 29 aufgeschaltet. Auch in diesem Fall wird das vom Differentiationsglied 32 bereitgestellte Ausgangssignal 34 mit der Hilfsgröße 35 verrechnet, bei der es sich wiederum um die dritte Potenz des Radius der Bedruckstoffrolle multipliziert mit der Rollenbreite derselben handelt.
  • Durch die erfindungsgemäße Umstellung der Vorsteuerkomponente nach erfolgtem Rollenwechsel auf das zeitliche Differential des Lagesignals der Tänzerwalze kann die Schwingungsneigung der Tänzerwalze reduziert werden. So wird die Tänzerwalze mit dem erfindungsgemäßen Regelungsverfahren zu deutlich weniger Regelschwingungen angeregt. Weiterhin steigt die Robustheit der Regelung gegenüber Parameterungenauigkeiten bzw. Parameterfehlern im Regelkreis und gegenüber möglichen Störgrößen.
  • Abschließend sei darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur beim Abwickeln einer Bedruckstoffbahn von einer Bedruckstoffrolle sondern analog auch beim Aufwickeln oder Umwickeln verwendet werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Bedruckstoffrolle
    11
    Pfeil
    12
    Bedruckstoffbahn
    13
    Pfeil
    14
    Motor
    15
    Umlenkrolle
    16
    Tänzerwalze
    17
    Umlenkrolle
    18
    Schlaufe
    19
    Pfeil
    20
    Doppelpfeil
    21
    Stromregelung
    22
    Drehzahlregelung
    23
    Sollwert
    24
    Sollwert
    25
    Hilfsgröße
    26
    Istwert
    27
    Ausgangsgröße
    28
    Sollwert
    29
    Lageregelung
    30
    Sensor
    31
    Schalter
    32
    Differentiator
    33
    Schalter
    34
    Ausgangsgröße
    35
    Hilfsgröße
    36
    Ausgangsgröße

Claims (6)

  1. Verfahren zur Regelung eines Rollenwechslers einer Rollendruckmaschine, mit einem Kaskadenregelkreis aus einer Stromregelung (21) und einer der Stromregelung (21) überlagerten Drehzahlregelung (22) zur Regelung der Drehzahl eines eine Bedruckstoffrolle (10) antreibenden Motors (14) und damit zur Regelung der Umfangsgeschwindigkeit der Bedruckstoffrolle (10) bzw. der Bahngeschwindigkeit einer von der Bedruckstoffrolle (10) abzuwickelnden Bedruckstoffbahn (12), und mit einer dem Kaskadenregelkreis aus Stromregelung (21) und Drehzahlregelung (22) im Sinne einer weiteren Kaskade überlagerten Lageregelung (29) für eine auf die abgewickelte Bedruckstoffbahn (12) einwirkende Tänzerwalze (16), wobei die Tänzerwalze (16) der Bereitstellung einer definierten Bahnspannung dient, dadurch gekennzeichnet, dass:
    a) bei einem Rollenwechsel zur Synchronisation der Umfangsgeschwindigkeit einer neuen Bedruckstoffrolle auf die Umfangsgeschwindigkeit der auslaufenden Bedruckstoffrolle die Lageregelung (29) der Tänzerwalze (16) deaktiviert und zur Bildung eines Sollwerts (28) der Stromregelung (21) einer Ausgangsgröße (27) der Drehzahlregelung (22) als Vorsteuerkomponente der differenzierte Sollwert (24) der Drehzahlregelung (22) aufgeschaltet wird;
    b) nach erfolgtem Rollenwechsel die Lageregelung (29) der Tänzerwalze (16) aktiviert und zur Bildung des Sollwerts (28) der Stromregelung (21) der Ausgangsgröße (27) der Drehzahlregelung (22) als Vorsteuerkomponente der differenzierte Istwert (36) der Lageregelung (29) aufgeschaltet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Rollenwechsel zur Bildung des Sollwerts (28) der Stromregelung (21) der Ausgangsgröße (27) der Drehzahlregelung (22) das zeitliche Differential (34) des Sollwerts (24) der Drehzahlregelung (22) aufgeschaltet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Rollenwechsel zur Bildung des Sollwerts (28) der Stromregelung (21) der Ausgangsgröße (27) der Drehzahlregelung (22) als Vorsteuerkomponente das Differential (34) des Sollwerts (24) der Drehzahlregelung (22) derart aufgeschaltet wird, dass das Differential (34) des Sollwerts (24) der Drehzahlregelung (22) vor Aufschaltung desselben mit der dritten Potenz des Radius der Bedruckstoffrolle (10) und der Rollenbreite derselben verrechnet wird.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgtem Rollenwechsel zur Bildung des Sollwerts (28) der Stromregelung (21) der Ausgangsgröße (27) der Drehzahlregelung (22) das zeitliche Differential (34) des Istwerts (36) der Lageregelung (29) aufgeschaltet wird.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgtem Rollenwechsel zur Bildung des Sollwerts (28) der Stromregelung (21) der Ausgangsgröße (27) der Drehzahlregelung (22) als Vorsteuerkomponente das Differential (34) des Istwerts (36) der Lageregelung (29) derart aufgeschaltet wird, dass das Differential (34) des Istwerts (36) der Lageregelung (29) vor Aufschaltung desselben mit der dritten Potenz des Radius der Bedruckstoffrolle (10) und der Rollenbreite derselben verrechnet wird.
  6. Rollenwechsler einer Rollendruckmaschine, gekennzeichnet durch eine Regelungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5.
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