EP2173556A1 - Verfahren zum betreiben einer druckmaschine - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer druckmaschine

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Publication number
EP2173556A1
EP2173556A1 EP08786459A EP08786459A EP2173556A1 EP 2173556 A1 EP2173556 A1 EP 2173556A1 EP 08786459 A EP08786459 A EP 08786459A EP 08786459 A EP08786459 A EP 08786459A EP 2173556 A1 EP2173556 A1 EP 2173556A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
printing
vibrations
cylinder
printing cylinder
printing press
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08786459A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hermann-Josef Veismann
Frank Westhof
Uwe HÖWELMEYER
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.)
Windmoeller and Hoelscher KG
Original Assignee
Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Windmoeller and Hoelscher KG filed Critical Windmoeller and Hoelscher KG
Publication of EP2173556A1 publication Critical patent/EP2173556A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B41F13/08—Cylinders
    • B41F13/085—Cylinders with means for preventing or damping vibrations or shocks
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0009—Central control units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/04—Tripping devices or stop-motions
    • B41F33/08—Tripping devices or stop-motions for starting or stopping operation of cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/16—Programming systems for automatic control of sequence of operations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/03—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using magnetic or electromagnetic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2213/00—Arrangements for actuating or driving printing presses; Auxiliary devices or processes
    • B41P2213/40—Auxiliary devices or processes associated with the drives
    • B41P2213/42—Vibration-dampers for machine parts

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a printing press, a printing press and a data set for use on a printing press. It is known that a variety of vibrations occur when operating printing presses. These vibrations include vibrations in the movement of the printing cylinder in its perennialshchtung.
  • the object of the present invention is therefore to be such
  • Claim 1 solved. Accordingly, it is additionally provided:
  • a stimulating signal can therefore be any signal that the function of causing vibrations of the printing cylinder - in this case vibrations in the circumferential direction of the printing cylinder are usually meant - met.
  • this task will be solved by signals that are the power supplied to the drive, switched on.
  • these are deliberate changes or jumps in the torque-forming current of the power controller.
  • the signals can be applied before or during operation.
  • the decisive factor is that the signal is emitted deliberately. In either case (pre-operational or in-service signaling), the signal will allow faster detection of critical frequencies, thereby reducing quality degradation.
  • the selectively generated signal during printing operation can also lead to a loss of quality on the substrate.
  • the exciting signal may be provided with a much smaller amplitude than the exciting vibrations caused by the normal operation.
  • frequencies or frequency ranges which trigger undesired vibrations come into consideration as critical frequencies.
  • frequencies are also understood to mean such an unfavorable ratio between the amplitude of the exciting and the resulting oscillation that the print quality is impaired.
  • active measures are proposed in the prior art - as already mentioned - which consist in the application of the oscillating system drive-pressure cylinder with negative vibrations.
  • the prevention itself can be done, for example, by stimulating signals are filtered before and / or after the power electronic amplifier.
  • the use of a notch filter is advantageous.
  • the system which in the present context is subjected to torsional or torsional vibrations, consists at least of the rotor of the driving electric machine and the pressure cylinder.
  • geared connection components such as clutches and gears are also to be considered.
  • Decisive for the print quality is the vibration behavior of the printing cylinder.
  • Adaptersleeves different scope. These adapter sleeves are pushed on press mandrels having a free or releasable end and locked to the mandrels. The outer circumference of the adapter sleeve then forms the outer circumference of the mandrel and the adapter sleeve formed pressure cylinder and carries the printing form.
  • the leading printing processes in packaging printing include gravure and flexo printing.
  • the tension of a printing material web which can be measured, can precede the implementation of these process steps.
  • the methods according to the invention can be developed in such a way that, before the exciting oscillations pass through critical frequency ranges and / or resonance frequencies, they are avoided or compensated for by counter-oscillations.
  • the exciting signal causes at least one deflection of the printing cylinder from its instantaneous movement situation (for example, standstill or printing operation).
  • the stimulating signal comprising a wider frequency range.
  • a variation of the amplitudes of the respective vibrations is advantageous.
  • a control device of a printing press according to the invention should be set up so that it can carry out the method according to the invention. It can be acted upon with appropriate program commands. It must have a connection with the required measuring and starting devices as well as with the actual drives with which it can control or communicate with them.
  • Power controller appears possible. Also for this purpose, the control device of To set up power controller and / or the control device of the printing press in a suitable manner. For this, an admission with suitable control commands respectively software components can serve.
  • the control device of the printing machine should be arranged to drive or read the measuring device after the stimulating signal has been produced.
  • a measuring device a rotary encoder or similar measuring device for rotational angle and speed, which is in communication with the printing cylinder, advantageous.
  • a data record can be any combination of control commands or software. With such a data set, the control device can be acted upon or set up, so that the inventive method is automatically carried out.
  • the data record can be present with the control device, but also on any embodied data carrier - such as a DVD, CD, floppy disk. It is also possible to transport the data record via networks and the Internet. This can be done, for example, e-mail traffic.
  • connection and interface are functionally defined and include all possibilities to enable communication between two machine components or functional components, as well as classical data lines and "radio links".
  • connection and interface are functionally defined and include all possibilities to enable communication between two machine components or functional components, as well as classical data lines and "radio links”.
  • Fig. 1 is aphobiassskizze a first printing unit with directly driven printing cylinder.
  • Fig. 2 shows a section through a printing cylinder, which is composed of a largely hollow adapter sleeve and a carrier mandrel.
  • Fig. 3 shows a section through a printing cylinder, which consists of a
  • Adaptersleeve and a largely filled with polyurethane foam carrier mandrel is composed.
  • 4 is a functional sketch of a second printing unit with a
  • FIG. 1 shows a printing unit 11 with a drive 1 which drives the impression cylinder 3 via a bellows coupling 2.
  • a drive 1 which drives the impression cylinder 3 via a bellows coupling 2.
  • On the outer circumference of the printing cylinder 3 is as a glued printing form a cliché, as is customary in flexographic printing.
  • the mandrel 5, which carries the impression cylinder 3, in turn rests on the bearings 14th
  • the drive 1 receives the power it requires from a frequency converter 9, which acts as a power controller here.
  • the filter 10 indicates that the signal of the power controller 9 is filtered to be critical
  • the filter 10 may in fact be mounted on the power side of the frequency converter 9, as indicated in FIG. As a rule, however, the filtering of critical frequencies will be carried out before the power unit.
  • connection 15 with the carrier mandrel 5 of the printing cylinder 3 is merely indicated.
  • vibrations of the printing cylinder 3 can be measured particularly well.
  • control device 13 which communicate via connections 15 with a majority of the other devices of the printing press and can control these.
  • the exciting device for selectively applying the drive of the at least one printing cylinder of the printing machine with a stimulating signal of the power controller 9, with which signal vibrations of the printing cylinder 3 dimensionufbar are integrated into the frequency converter 9, so that the line between the frequency converter 9 and control device 13 also serves as a line between the control device 13 and pickup device. It is crucial in this case that the frequency converter 9 and the control device 13 are set up by programs for executing the signals according to the invention.
  • FIG. 2 shows a section through a second pressure cylinder 17, which is essentially composed of a largely hollow adapter sleeve 6 and a carrier mandrel 5.
  • the functional unit between the adapter sleeve 6 and carrier mandrel 5 is achieved by pulling the adapter sleeve 6 over the mandrel 5.
  • a Drucksleeve 7 which carries the actual printing form, pushed over the adapter sleeve 6.
  • the third pressure cylinder 18 has only one difference from the second pressure cylinder 17:
  • the adapter sleeve 8 of the third pressure cylinder 18 is in contrast to the adapter sleeve 6 with a foam material - usually polyurethane - filled.
  • FIG. 4 once again shows a sketch of a printing unit - in this case the second printing unit 16 - which, like the printing unit 11, has a drive 1 and a printing cylinder 3. Unlike the first printing unit 11, the torque between the engine 1 and pressure cylinder 3 is not transmitted gearless via a bellows coupling 2.
  • the gears 19 and 20 serve as a transmission. They translate the drive torque.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Druckmaschine mit folgenden Merkmalen: -die Ermittlung des Schwingungsverhaltens zumindest eines Druckzylinders (3) der Druckmaschine, -das Vermeiden oder Unterdrücken von unerwünschten Schwingungen wie Resonanzschwingungen durch Maßnahmen im Bereich der diese Schwingungen auslösenden kritischen Frequenzen Beim Betreiben einer solchen Druckmaschine treten unerwünschte Schwingungen auf, die Qualitätseinbußen in Bezug auf das Druckbild verursachen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin solche Qualitätseinbußen zu reduzieren. Die Aufgabe wird gelöst durch: -die gezielte Beaufschlagung des Antriebes (2) des zumindest einen Druckzylinders (3) der Druckmaschine mit einem anregenden Signal des Leistungsstellers (9), um Schwingungen des Druckzylinders (3) hervorzurufen, -die Ermittlung kritischer Frequenzen in dem Eigenfrequenzspektrum des zumindest einen Druckzylinders (3) in der Druckmaschine an Hand der hervorgerufenen Schwingungenvorzunehmen. Es werden auch eine Druckmaschine und ein Datensatz zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens beansprucht.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschine, eine Druckmaschine sowie einen Datensatz zum Einsatz an einer Druckmaschine. Es ist bekannt, dass beim Betreiben von Druckmaschinen die verschiedensten Schwingungen auftreten. Zu diesen Schwingungen gehören auch Schwingungen in der Bewegung des Druckzylinders in seiner Umfangshchtung.
Schwingungen dieser Art bilden den Hintergrund der Druckschriften EP 1 355 211 A2, EP O 882 588 B1 und DE 197 40 153 C2.
Bei diesen Druckschriften wird das Schwingungsverhalten eines Druckzylinders im Betrieb gemessen. Angesichts der durch die Messungen entstandenen Erkenntnisse zum Verlauf der Schwingungsamplitude gegenüber der Drehzahl des Druckzylinders werden zweite Schwingungen zur Kompensation der erstgenannten Schwingungen erzeugt. Auf diese Weise soll die Druckqualität durch aktive Maßnahmen (Beaufschlagung durch zweite „Gegen- Schwingungen") erhöht werden.
Bei den dargestellten Druckschriften werden jedoch Resonanzfrequenzen gemessen, die bereits im Betrieb aufgetreten sind. In der Regel werden die betreffenden Schwingungen also auch bereits Fehler beziehungsweise
Qualitätseinbußen in Bezug auf das Druckbild verursacht haben.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, solche
Qualitätseinbußen zu reduzieren.
Die Aufgabe wird durch die Beifügung der kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist zusätzlich vorgesehen:
- eine gezielte Beaufschlagung des Antriebes des zumindest einen Druckzylinders der Druckmaschine mit einem anregenden Signal des Leistungsstellers vorzunehmen, um Schwingungen des Druckzylinders hervorzurufen,
- und die Ermittlung kritischer Frequenzen in dem Eigenfrequenzspektrum des zumindest einen Druckzylinders an Hand der hervorgerufenen Schwingungen vorzunehmen.
Ein anregendes Signal kann demnach ein jedes Signal sein, das die Funktion, Schwingungen des Druckzylinders hervorzurufen - hier sind in der Regel Schwingungen in Umfangsrichtung des Druckzylinders gemeint - erfüllt. In der Regel wird diese Aufgabe durch Signale gelöst werden, die dem Strom, mit dem der Antrieb versorgt wird, aufgeschaltet werden. Vorteilhafterweise handelt es sich damit um bewusste Änderungen oder Sprünge im Drehmoment bildenden Strom des Leistungsstellers. Die Aufschaltung der Signale kann vor oder während des Betriebes erfolgen. Entscheidend ist, dass das Signal gezielt abgegeben wird. In beiden Fällen (Signalbeaufschlagung vor oder während des Betriebes) wird das Signal eine schnellere Ermittlung kritischer Frequenzen ermöglichen und so zur Reduzierung von Qualitätseinbußen beitragen. Natürlich kann das während des Druckbetriebes gezielt generierte Signal auch zu Qualitätseinbußen auf dem Bedruckstoff führen. Jedoch kann das anregende Signal zum Beispiel mit einer deutlich kleineren Amplitude ausgestattet werden, als die anregenden Schwingungen aufweisen, die durch den Normalbetrieb verursacht werden.
Als kritische Frequenzen kommen vor allem Frequenzen beziehungsweise Frequenzbereiche in Frage, die unerwünschte Schwingungen auslösen. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung werden jedoch auch Frequenzen darunter verstanden, bei denen ein derart ungünstiges Verhältnis zwischen der Amplitude der anregenden und der resultierenden Schwingung auftritt, dass die Druckqualität beeinträchtigt wird. Als Maßnahmen gegen Resonanzschwingungen oder unerwünschte Schwingungen werden im Stand der Technik - wie bereits erwähnt - aktive Maßnahmen vorgeschlagen, die in der Beaufschlagung des schwingenden Systems Antrieb-Druckzylinder mit Gegenschwingungen bestehen.
Die Verfahren nach den genannten Druckschriften EP 1 355 211 A2, EP 0 882 588 B1 und DE 197 40 153 C2 sind aufwändig, da sie die Beaufschlagung der Druckmaschine mit verschiedenen Schwingungen voraussetzen und diese eigentlich auch während des gesamten Betriebes notwendig machen, um einen Erfolg herbeizuführen. Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht daher vor, die unerwünschten Schwingungen vor allem im Bereich des Druckzylinders zu vermeiden, indem passive Maßnahmen ergriffen werden. Zu diesen passiven Maßnahmen gehört das Vermeiden der kritischen Frequenzen, die die unerwünschten Schwingungen hervorrufen. Kritische Frequenzen können auf vielerlei Weise bei anregenden Schwingungen zustande kommen. In erster Linie dürften jedoch kritische Frequenzen im Bereich des Stromes, der vom Leistungssteller dem Antrieb bereitgestellt wird, eine Rolle spielen. Hierbei sind Oberwellen usw. zu berücksichtigen. Bei modernen leistungselektronischen Leistungsstellern, die oft als Frequenzumrichter bezeichnet werden, kommen extrem komplexe Spektren an Oberwellen zustande, da die Bereitstellung der von den Elektromaschinen benötigten Frequenzen im Laststrom eben elektronisch, das heißt durch sehr viele, in der Zeitdauer sehr begrenzte „zerhackte" Einzelimpulse realisiert wird. Bei der Vermeidung der kritischen Frequenzen sollte auch diesem Umstand Rechnung getragen werden.
Die Vermeidung selber kann beispielsweise geschehen, indem anregende Signale vor und/oder nach der leistungselektronischen Endstufe gefiltert werden. Vorteilhaft ist die Verwendung eines Notch-Filters.
Es ist vorteilhaft, die Verfahrensschritte
- gezielte Beaufschlagung des Antriebes des zumindest einen Druckzylinders der Druckmaschine mit einem anregenden Signal des Leistungsstellers, um
Schwingungen des Druckzylinders hervorzurufen, und - Ermittlung kritischer Frequenzen in dem Eigenfrequenzspektrum des zumindest einen Druckzylinders an Hand der hervorgerufenen Schwingungen
zumindest nach Änderungen der mechanischen Eigenschaften des betreffenden schwingenden Systems vorzunehmen. Das System, das im vorliegenden Zusammenhang Dreh- respektive Torsionsschwingungen ausgesetzt ist, besteht zumindest aus dem Rotor der antreibenden Elektromaschine und dem Druckzylinder. In der Regel sind getriebliche Verbindungskomponenten wie Kupplungen und Zahnräder ebenfalls zu berücksichtigen. Entscheidend für die Druckqualität ist das Schwingungsverhalten des Druckzylinders. Insbesondere im Verpackungsdruck werden viele Formatwechsel vorgenommen. Hier wird oft neben dem Druckmotiv der Umfang des Druckzylinders (= Drucklänge) von Auftrag zu Auftrag verändert. Dies geschieht häufig durch einen Austausch der ganzen Druckrolle (monolithischer Druckzylinder, der in der Regel mit Zapfen - oft auch Achsstummel genannt - in der Druckmaschine aufgehängt ist).
Eine Alternative zu dieser Auswechslung der gesamten Druckrolle zur Einstellung der Drucklänge ist die Verwendung von Adaptersleeves unterschiedlichen Umfanges. Diese Adaptersleeves werden auf Druckmaschinendorne, die ein freies oder freigebbares Ende aufweisen, geschoben und an den Dornen arretiert. Der Außenumfang des Adaptersleeves bildet daraufhin den Außenumfang des von Dorn und Adaptersleeve gebildeten Druckzylinders und trägt die Druckform. Zu den führenden Druckverfahren im Verpackungsdruck gehören Tief- und Flexodruck. Die vorgenannten Tatsachen, vor allem zu Rollen und Adaptersleeves, gehen beispielsweise aus der WO 2005/067364 A2 hervor.
Es ist vorteilhaft, insbesondere nach dem Wechsel von Adaptersleeves oder Rollen, die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte durchzuführen. Eine Veränderung der mechanischen Eigenschaften, die eine Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte in Betracht kommen lässt, kann jedoch auch bei einer Veränderung der Anstellung der am Druckprozess beteiligten Zylinder vorliegen.
Auch die Spannung einer Bedruckstoffbahn, die ja messbar ist, kann der Durchführung dieser Verfahrensschritte vorausgehen.
Die erfindungsgemäßen Verfahren können so weitergebildet werden, dass, bevor die anregenden Schwingungen kritische Frequenzbereiche und/oder Resonanzfrequenzen durchqueren, diese vermieden oder durch Gegenschwingungen kompensiert werden.
Allgemein ist anzumerken, dass das System Rotor, Kupplung/Getriebe sowie Druckzylinder in seinem Schwingungsverhalten einem mit einer Feder verbundenen Zweimassesystem ähnelt.
Bei der Beaufschlagung des Antriebes mit einem anregenden Signal kann so vorgegangen werden, dass das anregende Signal zumindest eine Auslenkung des Druckzylinders aus seiner augenblicklichen Bewegungssituation (z. B. Stillstand oder Druckbetrieb) hervorruft. Eine weitere Verbesserung der Ergebnisse kann erreicht werden, indem das anregende Signal einen breiteren Frequenzbereich umfasst. Auch eine Variation der Amplituden der betreffenden Schwingungen ist vorteilhaft.
Eine Steuervorrichtung einer erfindungsgemäßen Druckmaschine sollte so eingerichtet sein, dass sie das erfindungsgemäße Verfahren durchführen kann. Sie kann dazu mit entsprechenden Programmbefehlen beaufschlagt sein. Sie muss mit den benötigten Mess- und Anregevorrichtungen sowie zu den eigentlichen Antrieben eine Verbindung aufweisen, mit der sie diese ansteuern beziehungsweise mit diesen kommunizieren kann.
Eine Anregevorrichtung kann leistungselektronische Komponenten umfassen, welche die entsprechenden anregenden Signale in den den Motor antreibenden
Strom einbringen. Die entsprechenden leistungselektronischen Komponenten müssen dann in geeigneter weise ansteuerbar sein.
Eine Hardware-Integration dieser Anregevorrichtung in einen normalen
Leistungssteller erscheint möglich. Auch hierzu sind die Steuervorrichtung des Leistungsstellers und/oder die Steuervorrichtung der Druckmaschine in geeigneter Weise einzurichten. Hierzu kann eine Beaufschlagung mit geeigneten Steuerbefehlen respektive Softwarebestandteilen dienen.
Die Steuervorrichtung der Druckmaschine sollte so eingerichtet sein, dass sie die Messeinrichtung ansteuert oder ausliest, nachdem das anregende Signal produziert worden ist. Als Messeinrichtung ist ein Drehgeber oder eine ähnliche Messeinrichtung für Drehwinkel- und Geschwindigkeit, die mit dem Druckzylinder in Verbindung steht, vorteilhaft. In Sinne der vorliegenden Erfindung kann ein Datensatz eine beliebige Zusammenstellung von Steuerbefehlen beziehungsweise Software sein. Mit einem solchen Datensatz kann die Steuereinrichtung beaufschlagt oder eingerichtet werden, so dass das erfindungsgemäße Verfahren automatisch durchführbar wird. Der Datensatz kann mit der Steuervorrichtung, aber auch auf einem beliebigen verkörperten Datenträger - wie einer DVD, CD, Diskette - vorhanden sein. Auch der Transport des Datensatzes über Netzwerke und Internet ist möglich. Hierzu kann beispielsweise E-Mail-Verkehr dienen.
In der Sprache der vorliegenden Druckschrift sind die Begriffe „Verbindung und Schnittstelle" funktional definiert. Sie umfassen alle Möglichkeiten, Kommunikation zwischen zwei Maschinenkomponenten oder Funktionskomponenten zu ermöglichen. Klassische Datenleitungen gehören genauso wie „Funkverbindungen" zu diesen Möglichkeiten. An Stellen, an denen mehrere Funktionskomponenten in einem Hardware-Bestandteil miteinander vereinigt sind, ist trotzdem von mehreren Schnittstellen oder Leitungen die Rede, um der betreffenden Einrichtung der Schnittstelle oder Leitung zur Kommunikation mit verschiedenen Funktionskomponenten Rechnung zu tragen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Die einzelnen Figuren zeigen:
Fig. 1 Eine Funktionsskizze eines ersten Druckwerks mit direkt angetriebenem Druckzylinder. Fig. 2 Einen Schnitt durch einen Druckzylinder, der aus einem weitgehend hohlen Adaptersleeve und einem Trägerdorn zusammengesetzt ist. Fig. 3 Einen Schnitt durch einen Druckzylinder, der aus einem
Adaptersleeve und einem weitgehend mit Polyurethanschaum gefüllten Trägerdorn zusammengesetzt ist. Fig. 4 Eine Funktionsskizze eines zweiten Druckwerks mit einem
Druckzylinder, der sein Drehmoment über eine getriebliche
Verbindung erhält.
Figur 1 zeigt ein Druckwerk 11 mit einem Antrieb 1 , der über eine Balgkupplung 2 den Druckzylinder 3 antreibt. Auf dem Außenumfang des Druckzylinders 3 befindet sich als aufgeklebte Druckform ein Klischee, so wie es im Flexodruck üblich ist. Der Dorn 5, der den Druckzylinder 3 trägt, ruht seinerseits auf den Lagerstellen 14.
Der Antrieb 1 erhält die von ihm benötigte Leistung von einem Frequenzumrichter 9, der hier als Leistungssteller fungiert. Der Filter 10 deutet an, dass das Signal des Leistungsstellers 9 gefiltert wird, um kritische
Frequenzen bei der Versorgung des Antriebes 1 zu vermeiden. Der Filter 10 kann in der Tat auch auf der Leistungsseite des Frequenzumrichters 9 angebracht sein, wie es in Figur 1 angedeutet ist. In der Regel wird die Filterung kritischer Frequenzen jedoch schon vor dem Leistungsteil vorgenommen werden.
Als Messvorrichtung dient hier der Drehgeber 12. Seine Verbindung 15 mit dem Trägerdorn 5 des Druckzylinders 3 ist lediglich angedeutet. Bei dieser Art der Anordnung (Drehgeber 12) auf der dem Antrieb 1 abgewandten Seite des Druckzylinders 3 lassen sich Schwingungen des Druckzylinders 3 besonders gut messen. Jedoch ist es auch möglich, auf der anderen Seite des Druckzylinders 3 zu messen. Von besonderer Bedeutung ist noch die Steuervorrichtung 13, welche über Verbindungen 15 mit einem Großteil der anderen Vorrichtungen der Druckmaschine kommunizieren und diese ansteuern kann. Im vorliegenden Beispiel ist die Anregeeinrichtung zur gezielten Beaufschlagung des Antriebes des zumindest einen Druckzylinders der Druckmaschine mit einem anregenden Signal des Leistungsstellers 9, mit welchem Signal Schwingungen des Druckzylinders 3 hervorrufbar sind, in den Frequenzumrichter 9 integriert, so dass die Leitung zwischen Frequenzumrichter 9 und Steuervorrichtung 13 auch als Leitung zwischen Steuervorrichtung 13 und Anregeeinrichtung dient. Entscheidend ist in diesem Fall, dass der Frequenzumrichter 9 und die Steuervorrichtung 13 durch Programme zur Ausführung der erfindungsgemäßen Signale eingerichtet sind.
Figur 2 zeigt einen Schnitt durch einen zweiten Druckzylinder 17, der im Wesentlichen aus einem weitgehend hohlen Adaptersleeve 6 und einem Trägerdorn 5 zusammengesetzt ist. Die Funktionseinheit zwischen Adaptersleeve 6 und Trägerdorn 5 kommt zustande, indem der Adapterseeve 6 über den Dorn 5 gezogen wird. Durch das Austauschen eines solchen Adaptersleeves 6 gegen einen Adaptersleeve 6 unterschiedlichen Umfanges lässt sich die Drucklänge besonders schnell ändern. In diesem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Drucksleeve 7, der die eigentliche Druckform trägt, über den Adaptersleeve 6 geschoben.
Der dritte Druckzylinder 18 weist nur einen Unterschied zu dem zweiten Druckzylinder 17 auf: Der Adaptersleeve 8 des dritten Druckzylinders 18 ist im Gegensatz zu dem Adaptersleeve 6 mit einem Schaummaterial - zumeist Polyurethan - gefüllt.
Wie bereits erwähnt, ist bei Druckzylindern die - wie die Druckzylinder 17 und 18 - im Wesentlichen aus Adaptersleeve 6, 8 und Trägerdorn 5 bestehen, damit zu rechnen, dass sich das Trägheitsmoment des Druckzylinders stark verändert, wenn der Adaptersleeve 6, 8 gewechselt wird.
Daher ist es vorteilhaft, nach einem solchen Wechsel zumindest einmal die kritischen Frequenzen des „umgebauten" Druckzylinders zu überprüfen. Figur 4 zeigt noch einmal eine Skizze eines Druckwerkes - hier des zweiten Druckwerkes 16 - das wie das Druckwerk 11 über einen Antrieb 1 und einen Druckzylinder 3 verfügt. Anders als bei dem ersten Druckwerk 11 wird das Drehmoment zwischen Motor 1 und Druckzylinder 3 jedoch nicht getriebelos über eine Balgkupplung 2 übertragen. Beim zweiten Druckwerk 16 dienen die Zahnräder 19 und 20 als Getriebe. Sie übersetzen das Antriebsdrehmoment.
Wichtig ist, dass weder die Balgkupplung 2 noch das Getriebe unendlich steif sein können, so dass es in dem Gesamtsystem Antriebsstrang immer zu Schwingungen kommen wird. Tests haben gezeigt, dass der Antriebsstrang des direkt angetriebenen Druckwerkes 11 noch anfälliger gegen Schwingungen ist als der des getriebebehafteten Druckwerkes 16. Aus diesem Grunde ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen bei direkt angetriebenen Druckwerken 3 besonders vorteilhaft.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschine mit folgenden Verfahrensmerkmalen:
- eine Ermittlung des Schwingungsverhaltens zumindest eines Druckzylinders (3) der Druckmaschine,
- ein Vermeiden oder Unterdrücken von unerwünschten Schwingungen wie Resonanzschwingungen durch Maßnahmen im Bereich der diese Schwingungen auslösenden kritischen Frequenzen, gekennzeichnet durch
- eine gezielte Beaufschlagung des Antriebes (1 ) des zumindest einen Druckzylinders (3) der Druckmaschine mit einem anregenden Signal des Leis- tungsstellers (9), um Schwingungen des Druckzylinders (3) hervorzurufen,
- eine Ermittlung kritischer Frequenzen in dem Eigenfrequenzspektrum des zumindest einen Druckzylinders (3) in der Druckmaschine an Hand der hervorgerufenen Schwingungen,
- wobei als kritische Frequenzen zumindest die Resonanzfrequenzen des Systems Rotor-Drehmomentübertragungsglied-Druckzylinder (3), erfasst werden.
2. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Maßnahmen im Bereich der die unerwünschten Schwingungen auslö- senden kritischen Frequenzen aktive Maßnahmen umfassen,
- die Maßnahmen das gezielte Aufbringen von zweiten Schwingungen zur Kompensation der ersten Schwingungen beinhalten.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Maßnahmen das Vermeiden der ermittelten kritischen Frequenzen bei der Versorgung des Antriebes (1 ) des zumindest einen Druckzylinders (3) durch den Leistungssteller (9) einschließen.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der kritischen Frequenzen und/oder die gezielte Beaufschlagung des Antriebes (1 ) des zumindest einen Druckzylinders (3) der Druckmaschine mit einem anregenden Signal des Leistungsstellers (9), um Schwingungen des Druckzylinders (3) hervorzurufen, zumindest nach jeder Änderung der mechanischen Eigenschaften des zumindest einen Druckzylinders (3) vorgenommen wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der kritischen Frequenzen vor und/oder die gezielte Beaufschlagung des Antriebes (1 ) des zumindest einen Druckzylinders (3) der Druckmaschine mit einem anregenden Signal des Leistungsstellers (9), um Schwingungen des Druckzylinders (3) hervorzurufen, zumindest einmal nach dem Anstellen des zumindest einen Druckzylinders (3) an einen Gegendruckzylinder vorgenommen wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gezielte Beaufschlagung des Antriebs (1 ) mit einem anregenden Signal des Leistungsstellers (9), um Schwingungen des zumindest einen Druckzylinders (3) hervorzurufen, zumindest einmal erfolgt, während der Druckzylinder (3) nicht rotiert.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gezielte Beaufschlagung des Antriebs (1 ) mit einem anregenden Signal des Leistungsstellers (9), um Schwingungen des Druckzylinders (3) hervorzurufen, zumindest einmal erfolgt, während der Druckzylinder (3) sich dreht und insbesondere während der Druckzylinder (3) sich im Druckbetrieb befindet.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten kritischen Frequenzen vermieden werden, indem ein Filter (10) verwendet wird.
9. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Filter (10) bereits Signale gefiltert werden, die die leistungselektronischen Komponenten des Leistungsstellers (9) ansteuern.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das anregende Signal zumindest eine Auslenkung des Druckzylinders (9) aus seinem augenblicklichen Bewegungszustand hervorruft.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- das anregende Signal eine Auslenkung des Druckzylinders (3) aus seinem augenblicklichen Bewegungszustand umfasst,
- wobei die Auslenkung die Frequenzen eines gewissen Frequenzbereiches überstreicht und/oder
- wobei die Auslenkung einen gewissen Amplitudenbereich umfasst.
12. Druckmaschine mit einer Steuervorrichtung (13),
- welche eine Verbindung (15) mit einer Messvorrichtung (12) zur Ermittlung eines Schwingungsverhaltens zumindest eines Druckzylinders (3) der Druckmaschine aufweist,
- wobei die Steuervorrichtung (13) derart eingerichtet ist, dass sie die Messvorrichtung (12) vor und/oder während des Druckbetriebs zum Ermitteln des Schwingungsverhaltens zumindest eines Druckzylinders (3) der Druckmaschine veranlasst,
- wobei die Steuervorrichtung (13) eine Verbindung (15) mit einer Vorrichtung zum Vermeiden oder Unterdrücken von unerwünschten Schwingungen des Druckzylinders (3) durch Maßnahmen im Bereich der diese Schwingungen auslösenden kritischen Frequenzen aufweist,
- wobei die Steuervorrichtung (13) derart eingerichtet ist, dass sie die Vorrichtung zum Vermeiden oder Unterdrücken von unerwünschten Schwingungen des Druckzylinders (3) während des Druckbetriebs ansteuert, gekennzeichnet durch
- eine Anregeeinrichtung, zur gezielten Beaufschlagung des Systems Rotor- Drehmomentübertragungsglied-Druckzylinder (3) der Druckmaschine mit einem anregenden Signal eines Leistungsstellers (9), mit welchem Signal Schwingungen des Systems Rotor-Drehmomentübertragungsglied- Druckzylinder (3) hervorrufbar sind,
- wobei die Steuervorrichtung (13) mit der Anregeeinrichtung eine Verbindung (15) aufweist und derart eingerichtet ist, dass sie die Anregeeinrichtung vor und/oder während des Druckbetriebs ansteuert
- und wobei die Messvorrichtung (12) derart eingerichtet ist, dass mit ihr die hervorgerufenen Schwingungen des Systems Rotor- Drehmomentübertragungsglied-Druckzylinder (3) messbar sind.
13. Steuervorrichtung (13) für eine Druckmaschine mit Schnittstellen zur Kommunikation und zur Ansteuerung von folgenden Maschinenelementen:
- einer Messvorrichtung (12) zur Ermittlung des Schwingungsverhaltens zumindest eines Druckzylinders (3) der Druckmaschine,
- einer Vorrichtung zum Vermeiden oder Unterdrücken von unerwünschten Schwingungen des Druckzylinders durch Maßnahmen im Bereich der diese Schwingungen auslösenden kritischen Frequenzen, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine zusätzliche Schnittstelle zu einer Anregeeinrichtung, zur gezielten Beaufschlagung des Antriebes (1 ) des zumindest einen Druckzylinders (3) der Druckmaschine mit einem anregenden Signal des Leistungsstellers (9), mit welchem Signal Schwingungen des Druckzylinders (3) hervorrufbar sind, an der Steuervorrichtung (13) vorgesehen ist,
- und dass die Steuervorrichtung zur automatisierten Durchführung zumindest eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 eingerichtet ist.
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