DD288567A5 - Einrichtung zum regeln der bahnspannung in einer rollenrotationsdruckmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln der Bahnspannung in einer Rollenrotationsdruckmaschine mit einem elektrischen Einzelantrieb fuer das Einziehwerk und elektrischen Einzel- oder Gruppenantrieben fuer die nachgeordneten Druckmaschinenaggregate. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf der Grundlage des Einzelantriebes von Druckmaschinenaggregaten die Bahnspannung in einer Rollenrotationsdruckmaschine ohne Verwendung stufenlos einstellbarer hochgenauer mechanischer Getriebe zu regeln. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe im wesentlichen dadurch geloest, dasz die Gesamtheit m der Antriebsmotoren Gleichstrommotoren sind, dasz Regeleinrichtungen zum Regeln der Bahnspannung mittels einer Drehmomentensteuerung von Antriebsmotoren vorgesehen sind, dasz einer Anzahl von n Regeleinrichtungen zum Regeln der Bahnspannung eine Anzahl von n Antriebsmotoren entspricht, die fremderregbare Gleichstrommotoren sind und dasz jeder Regeleinrichtung ein fremderregbarer Gleichstrommotor zugeordnet ist.{Einrichtung; Regeln; Bahnspannung; Rollenrotationsdruckmaschine; Einzelantrieb; Antriebsmotor; Gleichstrommotor, fremderregbar; Drehmoment, steuerbar; Erregerwicklung; Ankerwicklung}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln der Bahnspannung in einer Rollenrotationsdruckmaschine mit einem elektrischen Einzelantrieb für das Einziehwerk und elektrischen Einzel- oder Gruppenantrieben für die nachgeordneten Druckmaschinenaggregate.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei Rollenrotationsdruckmaschinen wird die Bedruckstoffbahn von einer Rolle abgewickelt und anschließend durch ein oder mehrere Druckwerke sowie im allgemeinen durch einen Bahntrockner und ein Kühlaggregat gezogen. Der Druck in mehreren Farben erfolgt nacheinander in den einzelnen Druckwerken und muß registergenau erfolgen. Wesentliche Voraussetzung dafür ist, daß in der Druckmaschine zwischen dem Einziehwerk und dem Ausziehwerk, dessen Funktion beispielsweise vom Kühlaggregat mit erfüllt wird, die Bahnspannung konstant gehalten wird. Da die Registerhaltigkeit beim Druck zwischen dem Einzieh- und dem Ausziehwerk in jedem Bahnwegabschnitt gleiche Bahndehnung erfordert und diese außer von der Bahnspannung auch von den in den einzelnen Bahnwegabschnitten unterschiedlichen Bahneigenschaften abhängen beispielsweise durch die fortschreitende Feuchtung der Papierbahn bein Offsetdruck- sind für die einzelnen Bahnwegabschnitte unterschiedliche Bahnspannungs-Sollwerte hoher zeitlicher Konstanz erforderlich. Der Trend zu steigenden Maschinendrehzahlen erhöht die Anforderungen an die Genauigkeit und Konstanz der Bahnspannung, Der Bedeutung dieses technischen Problems entsprechend liegt bereits eine große Anzahl von Vorschlägen zur Problemlösung vor. Bekannt ist es, bei Rollenrotationsdruckmaschinen mit einem Hauptantpsbsmotor und einer die Aggregate zwangsläufig verbindenden Hauptantriebswelle, die unter Zwischenschaltung von stufenlos einstell- oder regelbaren mechanischen Getrieben did Bahnspannung mittels einer Drehzahlsteuerung der einzelnen Bahnfördereinrichtungen zu beeinflussen-vergl. DE-AS 1761432. Hierbei besteht die Aufgabe darin, die Drehzahlen der Bahnfördereinrichtungen zu erfassen und die Drehzahldifferenz bzw. das Drehzahlverhältnis konstant zu regeln.

Nachteilig ist diese Lösung wegen des hohen Fertigungsaufwandes solcher hochgenauen mechanischen Getriebe und wegen ihres den hohen Bahngeschwindigkeiten nicht mehr genügenden dynamischen Verhaltens.

Bekannt sind auch Rollenrotationsdruckmaschinen mit elektrischen Einzelantrieben für die Aggregate, bei denen insbesondere digital arbeitende Einrichtungen zum Regeln der Drehzahl der einzelnen Antriebsmotoren zum Zwecke der Bahnspannungsbeeinflussung vorgesehen sind - vergl. DE-OS 29 51246. Drehzahlregelungen dieser Art erfüllen zwar die Aufgabe des Regeins konstanter Drehzahlverhältnisse zwischen den Einzelantrieben, berücksichtigen aber nicht den Einfluß von Störgrößen auf die Bahnspannung bzw. sich zeitlich ändernde Eigenschaften der Bedruckstoffbahn innerhalb der Druckmaschine.

Bekannt ist des weiteren eine Einrichtung zum Regeln des Gleichlaufs der Einzelantriebsmotoren einer Druckmaschine -vergl. CK-PS 528368- die die Aufgabe des Regeins des Drehwinkels löst und die Überlagerung der Drehwinkel-Regelabweichung durch eine Register-Regelabweichung als Hilfsregelgröße ermöglicht. Diese Lösung erfüllt zwar alle Anforderungen bezüglich der Batinspannung, ist aber regelungstechnisch aufwendig.

Bekannt ist weiterhin eine Drehzahlregelung für eine bahnfördernde Maschine - vergl. DE-OS 2613 600 - mit drehzahlgesteuerten Einzelantriebsmoto'ren, die dio Aufgabe löst, unter Berücksichtigung der Zugwalzendurchmesser aller Bahnfördereinrichtungen für jeden Antriebsmotor die Ist-Drehzahl solcher Soll-Drehzahl anzugleichen, daß in allen Bahnwegabschnitten gleiche Förderleistungen erzielt werden. Bahnspannungs-Istwertgeber sind nur insoweit vorgesehen, wie es zur Gewinnung eines Drehzahl-Leit-Sollwertes erforderlich ist. Bahnspannungsänderungen innerhalb der Druckmaschine infolge Störgrößenbeeinflussung bleiben unberücksichtigt. Nachteilig ist auch hier der große regelungstechnische Aufwand.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Regeln der Bahnspannung in einer Rollen .umdruckmaschine mit einem elektrischen Einzelantrieb für das Einziehwerk und elektrischen Einzel- oder Gruppenantrieben für die nachgeordneten Druckmaschinenaggregate vorzuschlagen, die. sich durch Einfachheit im Aufbau und in Verbindung damit durch gesenkte Herstellungskosten sowie durch eine hohe Konstanz der Bahnspannung als einer Voraussetzung für das Registerhalten besonders bei schnellaufenden Rollenrotationsdruckmaschinen-auszeichnet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf der Grundlage des Einzelantriebes von Druckmaschinenaggregaten die Bahnspannung in einer Rollenrotationsdruckmaschine ohne Verwendung stufenlos einstellbarer hochgenauer mechanischer Getriebe zu regeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Gesamtheit m der Antriebsmotoren Gleichstrommotoren sind, daß Regeleinrichtungen zum Regeln der Bahnspannung mittels einer Drehmomentensteuerung von Antriebsmotoren vorgesehen sind und daß einer Gesamtheit von η Regeleinrichtungen zum Regeln der Bahnspannung eine Anzahl von η Antriebsmotoren entspricht, die fremderregbare Gleichstrommotoren sind. Jeder Regeleinrichtung ist ein fremderregbarer Gleichstrommotor zugeordnet. Geber für die Bahnspannungs-Istwerte sind jeweils in Bahnwegabschnitten angeordnet, die sich den zugeordneten fremderregbaren Gleichstrommotoren zwangsläufig verbundenen Bahnfördereinrichtungen unmittelbar anschließen. Die Erregerwicklungen der fremderregbaren Gleichstrommotoren mit zugeordneter Regeleinrichtung sind dwells mit den Ausgangsklemmen des Stellgliedes derzugeordneten Regeleinrichtung verbunden. Die Ankerwicklungen der Gesamtheit m der Gleichstrommotoren sind in bekannter Weise parallel an die Ausgangsklemmen der Antriebssteuereinrichtung zum Regeln der Maschinendrehzahl angeschlossen.

In Ausgestaltung der Regeleinrichtung zum Regeln der Bahnspannung besteht diese - bezüglich des Signalflusses - aus der Reihenschaltung des Gebers für den Bahnspannungs-Istwert, eines Vergleichsgliedes für den Soll-Istwert-Vergleich, ein >s Reglers und eines Stellgliedes zum Steuern des Erregerstromes und weist außerdem einen Geber für den Bahnspannungs-Sollwert auf. Der Geber für den Bahnspannungs-Istwert ist eine Tensiometerwalze. Die zu regelnde Bahnspannung im jeweiligen Bahnwegabschnitt der Druckmaschine wird von der Bahnspannungsmeßeinrichtung dauernd erfaßt und das Signal der Bahnspannung wird vom Vergleichsglied mit dem Signal des Sollwertes dieser Bahnopannung - ein mittels Geber vorgebbarer Festwert - ständig verglichen. Abhängig von der Regelabweichung wird der Erregerstrom des der Regeleinrichtung zugeordneten fremderregbaren Gleichstrommotors so beeinflußt, daß über eine Änderung des Drehmomente= bine Angleichung der Bahnspannung an den Sollwert erfolgt. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie im Vergleich mit der bekannten Einrichtung zum Regeln der Bahnspannung unter Verwendung stufenloser mechanischer Getriebe ein wesentlich besseres dynamisches Verhalten aufweist. Im Vergleich zu bekannten Einrichtungen zum Beeinflussen der Bahnspannung mittels drehzahlgrsteuerter Einzelantriebe liegt der Vorteil der Erfindung im relativ niedrigen Aufwand.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt schematisch das Beispiel einer Rollenrotationsdruckmaschind, bostehend aus einer Wickelrolle 1, einem Einzieh werk 2, vier Druckwerken 3.1. bis 3.4., einem Bahntrockner 4, einem Kühlaggregat 5 und einem Falzapparat 6. Eine Bedruckstoffbahn 7 kennzeichnet den Bahnweg in der Druckmaschine. Ein erster elektrischer Einzelantrieb ist für das Einziehwerk 2 vorgesehen und weist einen Antriebsmotor 8.1. auf. Ein zweiter elektrischer Einzelantrieb ist für den Falzapparat 6 vorgesehen und enthält einen Antriebsmotor 8.2. Der elektrische Antrieb der Druckwerke 3.1. bis 3.4. und des Kühlaggregates 4 ist als Gruppenantrieb ausgeführt und zeigt einen Antriebsmotor 8.3. sowie eine diese Aggregate zwangsläufig verbindende Hauptantriebswelle 9.

Erfindungsgemäß sind die Antriebsmotoren 8.1. bis 8.3. Gleichstrommotoren. Es sind 2 Regeleinrichtungen zum Regeln der Bahnspannung mittels einer Drehmomentensteuerung von Antriebsmotoren vorgesehen. Der Gesamtheit von 2 Regeleinrichtungen entspricht, daß 2 Antriebsmotoren fremderregbare Gleichstrommotoren sind. Im Beispiel ist einer Regeleinrichtung 10.1. mit einem Geber 11.1. für den Bahnspannungs-Istwert der fremderregbare Gleichstrommotor 8.1., einer Regeleinrichtung 10.2. mit einem Geber 11.2. der fremderregbare Gleichstrommotor 8,2. zugeordnet. Die Geber 11.1. und 11.2. sind jeweils in Bahnwogabschnitten angeordnet, die sich unmittelbar den mit den zugeordneten fremderregbaren Gleichstrommotoren 8.1., 8,2. zwangsläufig verbundenen Bahnfördereinrichtungen - dem Einziehwerk 2 und dem Kühlaggregat 5 - anschließen. Die Erregerwicklungen der fremderregbaren Gleichstrommotoren 8.1., 8.2. sind jeweils mit den Ausgangsklemmen eines Stellgliedes 15.1., 15.2. der zugeordneten Regeleinrichtungen 10.1., 10.2. verbunden. Die Ankerwicklungen der Gesamtheit der Antriebsmotoren - der Gleichstrommotoren 8.1. bis 8.3. -sind in bekannter Weise parallel an die Ausgangsklemmen einer Antriebssteuereinrichtung 16 zum Regeln der Maschinendrehzahl angeschlossen. In die Erregerwicklung des Gleichstrommotors 8.2. - im Beispiel auch ein fremderregbarer Gleichstrommotor - ist ein konstanter Erregerstrom eingespeist. Ein Drehzahlgeber 17 ist an der Hauptantriobswelle 9 angeordnet und stellt für die Antriebssteuereinrichtung 16zum Regeln aar Maschinendrehzahl ein Signal der Drehzahl der Hauptantriebswelle 9 bereit. Die Regeleinrichtungen 10.1., 10.2. zum Regeln der Bahnspannung bestehen im einzelnen aus dem Geber 11.1., 11.2. für den Bahnspannungs-Istwert, einem Geber 12.1., 12.2. für den Bahnspannungs-Sollwert, einem Vergleichsglied 13.1., 13.2. für den Soll-Istwert-Vergleich, einem Regler 14.1., 14.2. sowie dem Stellglied 15.1., 15.2. Als Geber 10.1., 10.2. für den Bahnspannungs-Istwert fungiert eine Tensiometerwalze.

Claims (3)

1. Einrichtung zum Regeln der Bahnspannung in einer Rollenrotationsdruckmaschine mit einem elektrischen Einzelantrieb für das Einziehwerk und elektrischen Einzel- oder Gruppenantrieben für die nachgeordneten Druckmaschinenaggregate-Druckwerke, Trockner, Kühlaggregat, Falzapparat - auf einen vorgebbaren Festwert, geKcennzeichnet dadurch, daß die Gesamtheit m der Antriebsmotoren (8.1.-8.3.) Gleichstrommotoren sind, daß Regeleinrichtungen (10.1., 10.2.) zum Regeln der Bahnspannung mittels einer Drehmomentensteuerung von Antriebsmotoren vergesehen sind, daß einer Gesamtheit von η Regeleinrichtungen zum Regeln der Bahnspannung einer Anzahl von η Antriebsmotoren entspricht, die fremderregbare Gleichstrommotoren (8.1., 8.2.) sind, daß jedei Regeleinrichtung (10.1., 10.2.) ein fremderregbarer Gleichstrommotor (8.1..8.2.) zugeordnet ist, daß Geber (11.1., 11.2.) für die Bahnspannungs-Istwerte jeweils in Bahnwegabschnitten angeordnet sind, die sich den mit den zugeordneten fremderregbaren Gleichstrommotoren (8.1., 8.2.) zwangsläufig verbundenen Bahnfördereinrichtungen (2.5.) unmittelbar anschließen, daß die Erregerwicklungen der fremderregbaren Gleichstrommotoren (8.1., 8.2.) mit z-.-jeordneter Regeleinrichtung (10.1., 10.2.) mit den Ausgangsklemmendes Stellgliedes (15.1., 15.2.) der Regeleinrichtung verbunden sind und daß die Ankerwicklungen der Gesamtheit m der Gleichstrommotoren (8.1.-8.3.) in bekannter Weise parallel an die Ausgangsklemmen einer Antriebssteuereinrichtung (16) zum Regeln der Maschinendrehzahl angeschlossen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Regeleinrichtung (10.1., 10.2.) zum Regeln der Bahnspannung bezüglich des Signalflusses aus der Reihenschaltung eines Gebers (11.1., 11.2) für den Bahnspannungs-Istwert, eines Vergleichsgliedes (13.1., 13.2.) für den Soll-Istwert-Vergleich, eines Reglers (14.1., 14.2.) und eines Stellgliedes (15.1., 15.2.) zum Steuern des Errogerstromeü besteht und außerdem einen Geber (12.1., 12.2.) für den Bahnspannungs-Sollwert aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Geber (11.1., 11.2.) für den Bahnspannungs-Istwert eine Tensiometerwalze ist.