DE19650075A1

DE19650075A1 - Antrieb für eine Druckmaschine

Info

Publication number: DE19650075A1
Application number: DE19650075A
Authority: DE
Inventors: Albrecht Voelz; Holger Dr Wiese; Thomas Herrmann; Joachim Blumoer; Helmut Schild; Klaus-Peter Reichardt
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 1998-06-04
Also published as: JP3002167B2; US5927195A; EP0846555A1; ATE188913T1; DE59701033D1; JPH10157054A; EP0846555B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für eine Druckmaschine, insbesondere Bogenoffset druckmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bogenoffsetdruckmaschinen der weitverbreiteteren Art weisen einen Hauptantrieb insbe sondere in der Form eines Gleichstrommotors auf, der die Zylinder der Druckwerke sowie die dem Bogentransport dienenden Zylinder/Trommeln über einen durchgehenden Räderzug antreibt. In diesem Räderzug entstehen insbesondere bei einer hohen Anzahl von Druck werken sehr große Lastmomente, welche eine Torsion zwischen den einzelnen Druckwer ken bewirken. Gerade bei Lastwechseln kommt es somit zu Doubliererscheinungen bzw. Passerdifferenzen. Der Antrieb einer Bogenoffsetdruckmaschine mit einer Einspeisestelle mittels einem Antriebsmotor hat ferner auch den Nachteil, daß bspw. bei einer Betriebsar tenumstellung von Schön auf Schön- und Widerdruck und umgekehrt der Räderzug aufzu trennen ist, was aufwendige mechanische Bauteile erforderlich macht. Bei einer über einen durchgehenden Räderzug angetriebenen Maschine ist es als nachteilig anzusehen, daß auto matisierte Vorgänge stets nacheinander auszuführen sind, da bei diesen Prozessen unter schiedliche Drehrichtungen und/oder Drehzahlen zu fahren sind. Als Beispiel hierfür seien das automatische Gummituch- und/oder Druckzylinderwaschen sowie das Wechseln der Druckformen/Druckplatten zu nennen.

Aus der DE 42 41 807 A1 ist ein Antrieb für eine Druckmaschine bekannt, bei dem der Einfluß aus dem Antriebsstrang aller nicht zur Förderung des Bedruckstoffes dienenden Elemente auf die Synchronität verringert werden soll. Ein erster Antrieb (ein oder mehrere Antriebsmotoren) sind für alle zum Transport des Bedruckstoffes dienenden Zylinder und die Plattenzylinder vorgesehen, wobei diese Zylinder über einen durchgehenden Räderzug miteinander verbunden sind. Die nicht dem Transport des Bedruckstoffes dienenden Ele mente wie insbesondere die Farb- und/oder Feuchtwerke weisen eigene Antriebe auf, wobei der Antrieb dieser Elemente lagegeregelt zum Lauf der Zylinder erfolgt. Es erfolgt somit eine Synchronisation der voneinander entkoppelten Teilsysteme durch Signale von Bewe gungsgrößen erfassende Steuerungen. Ein derartiger Antrieb vermeidet die negativen Ein wirkungen der insbesondere durch das Zusammenwirken der Heberwalzen mit den ersten Farbwerkwalzen (Reiberwalze) entstehenden Drehmomentschwankungen in den Farbwer ken auf den Druckprozeß. Nachteilig ist hierbei aber, daß der Plattenzylinder mechanisch mit dem durchgehenden Räderzug der übrigen Druckwerkzylinder verbunden ist, so daß sich Lastschwankungen direkt auf den Plattenzylinder übertragen und entsprechende Stö rungen hervorrufen.

Aus der DE 42 14 394 A1 ist eine Rotationsdruckmaschine mit einer Anzahl einzeln ange triebener Zylinder sowie mindestens einem separat angetriebenen Falzapparat bekannt, bei der die Einzelantriebe der Zylinder und deren Antriebsregler zu Druckstellengruppen zu sammengefaßt sind. Die einzelnen Druckstellengruppen sind einem der Falzapparate zuge ordnet, die eine Positionsreferenz von diesem Falzapparat beziehen. Die Verwaltung der Druckstellengruppen erfolgt durch ein übergeordnetes Leitsystem. Bei Übertragung dieser vorbekannten Lösung auf eine Bogenoffsetdruckmaschine bedingt dies, daß jeder der ein zelnen Zylinder (Druckwerkzylinder, Zylinder bzw. Trommeln für den Bogentransport) ei nen eigenen lageregelbaren Antrieb aufweist. Damit läßt sich zwar eine höchstmögliche Funktionalität insbesondere für die Realisierbarkeit von Automatisierungsvorgängen erzie len, jedoch gestaltet sich die Anzahl der vorzusehenden Antriebe sehr kostenintensiv. Bei einer Bogenoffsetdruckmaschine sind darüber hinaus auch Vorkehrungen zu treffen, um zu vermeiden, daß die Greifereinrichtungen aufweisenden bogenführenden Zylinder (Gegendruckzylinder, Bogenführungszylinder/Trommeln) um einen maximal zulässigen Winkelbetrag relativ zueinander verdrehbar sind, da sonst die aus dem Teilkreisumfang her ausragenden Einrichtungen der Greifersysteme beschädigt würden.

Aus der EP 0 355 442 B1 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Reduzierung der Drehmomentbeanspruchung auf ein mittels eines Elektromotors angetriebenen Systems be kannt. Hier werden Änderungen des Lastmomentes durch entgegengerichtete Änderungen des Antriebsmomentes entgegengewirkt, derart, daß das Lastmoment auf einen näherungs weise konstanten Wert gehalten wird. Bei einer Bogenoffsetdruckmaschine mit mehreren Druckwerken und einem derartig gesteuerten Antriebsmotor lassen dich damit aber die durch die Lastschwankungen erzeugten Torsionen nur minimieren, wobei kein Zugewinn an Funktionalität erzielt wird.

Aus der DE 42 28 506 A1 ist ein Verfahren und ein Antrieb für eine Druckmaschine mit mehreren Druckwerken bekannt, bei der mehrere Antriebsmotore einen durchgehenden Rä derzug treiben. Ein erster Antriebsmotor speist einen Leistungsüberschuß in den Räderzug ein, der so bemessen ist, daß eine konstante Richtung des Leistungsflusses in dem Räderzug sichergestellt ist. Ein letzter Antriebsmotor kompensiert diesen Leistungsüberschuß, bremst also den Räderzug. Durch diese Verfahrensweise und den entsprechenden Antrieb können Zahnflankenwechsel, die zu unkontrollierbaren Verspannungen führen, vermieden werden. Nachteilig bei diesem Verfahren ist aber, das die Winkellage der Einspeisemotoren bzw. der von den Motoren angetriebenen Zylinder undefiniert ist, was bedeutet, daß die Winkellage stark von der Phase und der Toleranz der Zahnräder abhängt.

Aufgabe der folgenden Erfindung ist es daher, einen Antrieb für eine Druckmaschine, insbe sondere Bogenoffsetdruckmaschinen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derartig zu erweitern, so daß unter Vermeidung der zuvorstehenden genannten Nachteile ein den Druckprozeß verbessernder und sich kostengünstig gestalteter Antrieb erhalten wird. Der zu schaffende Antrieb soll dabei insbesondere eine Erhöhung der Funktionalität der Druck maschine bewirken.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1. Wei terbildung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß bei einer Mehrfarbenoffsetdruckmaschine, insbe sondere Bogenoffsetdruckmaschine die Gummituchzylinder, die Gegendruckzylinder sowie die zwischen den Gegendruckzylindern angeordneten bogenführenden Zylinder bzw. Trommeln durch einen Räderzug miteinander gekoppelt sind. Der Antrieb dieses Zylinder systems erfolgt durch den einzelnen Gummituchzylindern zugeordnete lageregelbare Antrie be, wobei die Sollwertvorgaben für die die Gummituchzylinder treibenden Antriebe um je weils einen Winkeloffset gegeneinander versetzt gewählt sind. Somit kommt es auf Grund dieser Sollwerte infolge der Elastizität des Zahnradzuges sowie der vorliegenden Toleran zen zu einer definierten Verspannung in dem Räderzug zwischen den Druckwerken. Der Winkeloffset zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gummituchzylindern ist dabei derartig bemessen, daß in dem dazwischen liegenden Räderzug (Gegendruckzylinder, bogenführende Zylinder bzw. Trommeln) das Zahnflankenspiel bei jeder Winkelstellung herausgefahren ist. Die Bemessung des Offsets richtet sich neben dem im Idealfall über eine Umdrehung gleichbleibenden Zahnflankenspiel ferner auch nach der Wälztoleranz sowie den Störmo menten im Räderzug zwischen zwei Gummituchzylindern. Der Offset kann an jeder Bo genoffsetdruckmaschine gemäß der erfaßten Wälztoleranzen individuell von Druckwerk zu Druckwerk eingestellt und jeweils als spezifischer Wert in der Regelelektronik gespeichert werden. Auch ist es möglich, für jede Maschine einen einheitlichen, genügend großen Offsetwert zu bestimmen und vorzugeben.

Bei der Realisierung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die den Gummituchzylindern in den einzelnen Druckwerken zugeordneten Antriebe von einer reellen oder virtuellen Leitachse (entsprechend ausgebildeter Sollwertgeber) generiert werden. So ist es insbeson dere möglich, daß beispielsweise am ersten Druckwerk (Gummituchzylinder) ein Lagegeber angeordnet ist, dessen Lage-Istwerte einer Auswerte- und Steuerschaltung zugeführt wer den. Diese generiert nun die entsprechenden Lage-Sollwerte für den Antrieb des Gum mituchzylinders im ersten Druckwerk, um die Maschine gemäß einem vorgegebenen Dreh zahl-Sollwert zu fahren. Die Auswerte- und Steuerschaltung generiert aus den Lage- Istwerten dieses Lagegebers die Lage-Sollwerte für die Antriebe der Gummituchzylinder im zweiten sowie den nachfolgenden Druckwerken. Bei einer einfachen Ausgestaltung der Er findung werden die Lage-Sollwerte für die Antriebe der Gummituchzylinder in den nachfol genden Druckwerken stets mit einem gleichen bzw. von Druckwerk zu Druckwerk unter schiedlich gewähltem Winkeloffset beaufschlagt, so daß es zu der zuvorstehend erwähnten Verspannung in dem Räderzug kommt.

An Stelle einer Lage-Sollwertregelung, welche einer reellen Bewegung eines Zylinders folgt, kann auch das Prinzip einer virtuellen Leitachsenregelung realisiert sein, dahingehend, daß die den einzelnen Gummituchzylindern zugeordneten Antriebe entsprechend einem vor gegebenen Kommando (z. B. zu fahrende Drehzahl) mit errechneten Lage-Sollwerten be aufschlagt werden. Auch hier werden die Lage-Sollwerte für die beispielsweise auf das erste Druckwerk folgenden Antriebe der Gummituchzylinder in den weiteren Druckwerken stets mit einem zusätzlichen Winkeloffset beaufschlagt, so daß es zu einer definierten Verspan nung in dem jeweils zwischen zwei Gummituchzylindern eingeschlossenen Räderzug kommt. Die von der den Antrieben zugeordneten Steuerung vorgegebenen Lage-Sollwerte werden in dieser Ausführungsweise von einer virtuellen Leitachse generiert.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehenen, daß die Platten bzw. Formzy linder in den einzelnen Druckwerken jeweils einen eigenen lagegeregelten Antrieb aufweisen und mechanisch entkoppelt von den jeweils zugeordneten Gummituchzylindern laufen. Da durch ist es möglich, die Plattenzylinder unabhängig von den über die Gummituchzylinder getriebenen Druckwerken anzutreiben. So können die Druckformen/Druckplatten in den einzelnen Druckwerken mit entsprechenden Wechseleinrichtungen gleichzeitig gewechselt werden bzw. es ist möglich, den Druckform-/Druckplattenwechselvorgang simultan zu einem automatischen Waschprogramm für die Gummituchzylinder/die Gegendruckzylinder ablaufen zu lassen.

Des weiteren erfolgt eine Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Zeichnung. Diese zeigt die vier Druckwerke einer Bogenoffsetdruckmaschine mit den den Gummituchzylindern zugeordneten lageregelbaren Antrieben.

Die vier Druckwerke der in der Figur dargestellten Bogenoffsetdruckmaschine umfassen Plattenzylinder PZ, Gummituchzylinder GZ sowie die mit den Gummituchzylindern GZ zu sammenwirkenden Gegendruckzylinder GD. Zwischen den Gegendruckzylindern GD der einzelnen Druckwerke sind Transfertrommeln T angeordnet. Die Gummituchzylinder GZ, die Gegendruckzylinder GD sowie die den Gegendruckzylindern GD nachgeordneten Transfertrommeln T sind über einen mechanischen Räderzug miteinander gekoppelt. Der Weg des Bedruckstoffes bei der in der Figur dargestellten Konfiguration erfolgt in Richtung des Pfeiles von rechts nach links.

Die Gummituchzylinder GZ in den einzelnen Druckwerken sind jeweils über einen Unterset zungsgetriebe UGZ mit einem lageregelbaren Antrieb AGZ verbunden. Die Plattenzylinder PZ in den einzelnen Druckwerken laufen mechanisch entkoppelt von den zugeordneten Gummituchzylindern GZ und weisen ferner ebenfalls je ein Untersetzungsgetriebe UPZ und einen lageregelbaren Antrieb APZ auf. Die in der Figur dargestellten Farb- und/oder Feuchtwerke FW in den einzelnen Druckwerken laufen mechanisch gekoppelt mit den je weiligen Plattenzylindern PZ. Dies ist dadurch realisiert, daß einzelne Reiberwalzen in den Feucht- und/oder Farbwerken FW einen formschlüssigen Antrieb vom Plattenzylinder PZ aufweisen. Die Duktoren in den Feucht- und/oder Farbwerke FW weisen vorzugsweise ei gene drehzahlregelbare Antriebe auf.

Die Antriebe AGZ, APZ der Gummituchzylinder GZ sowie der Plattenzylinder PZ stehen mit einer übergeordneten Steuerung S in Wirkverbindung. Die Antriebe APZ der Plattenzy linder PZ erhalten somit von der Steuerung S die entsprechenden Lagesollwerte. In der Fi gur sind mit LS1, LS2, LS3, LS4 die Lagesollwerte der in Bogenlaufrichtung gezählten Druckwerke der Antriebe AGZ der Gummizylinder GZ bezeichnet. Entsprechend der Soll wertbeaufschlagung der Antriebe AGZ der Gummituchzylinder GZ erfolgt eine Lagesoll wertbeaufschlagung der Antriebe APZ der Plattenzylinder PZ zwecks Erzielung eines syn chronen Gleichlaufes im Druckbetrieb. Die Antriebe APZ der Plattenzylinder PZ können in bestimmten Situationen (Waschen der Druckwerkszylinder bzw. Wechseln der Druckplat ten/Druckformen der Plattenzylinder PZ) auch in einer von der Bewegung der Gummituch zylinder GZ unabhängigen Weise angetrieben werden (Druck-Ab der Gummituchzylinder GZ).

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß über die Steuerung S die Lagesollwerte LS1, LS2, LS3, LS4 derartig vorgegeben werden, so daß der Antrieb AGZ des zweiten Gummituch zylinders GZ den Räderzug zwischen dem Antrieb AGZ des ersten Gummituchzylinders GZ und dem zweiten Gummituchzylinder GZ um einen vorgegebenen Winkelbetrag verspannt. Ebenso ist der Lagesollwert LS3 des Antriebes AGZ im dritten Druckwerk mit einem derar tigen Winkeloffset beaufschlagt, so daß der zwischen dem Gummituchzylinder GZ des drit ten Druckwerkes und dem Gummituchzylinder GZ des zweiten Druckwerkes liegende Rä derzug um einen vorgesehen Winkelbetrag verspannt wird. Entsprechendes gilt für die Win keloffsetbeaufschlagung des Lagesollwertes LS4 für den Antrieb AGZ des Gummituchzy linders GZ im vierten Druckwerk bezüglich dem Lagesollwert LS3 des Antriebes AGZ des Gummituchzylinders GZ im dritten Druckwerk.

Verallgemeinert kann die Winkeloffsetbeaufschlagung zur Bildung der Lagesollwerte LS1, LS2, LS3, LS4 für die Antriebe AGZ in den einzelnen Druckwerken wie folgt dargestellt werden. Mit L1, L2, L3, L4 seien hierbei die auf Grund der Zylindergeometrie bzw. Zylin derstellung sich ergebenden Lagesollwerte, welche von den Antrieben AGZ zum winkelsyn chronen Gleichlauf der Gummituchzylinder GZ bei einem verspannungsfreien Lauf auszu führen wären. Mit ΔS2, ΔS3, ΔS4 seien diejenigen Offsetwerte (positive oder negatives Vorzeigen) bezeichnet, welche zur Erzeugung der vorgesehenen Verspannungen der zwi schen den Gummituchzylindern GZ liegenden Räderzüge vorgesehen sind. Somit ergibt sich für den Lagesollwert LS2, welche über die Steuerung S dem Antrieb AGZ des Gummituch zylinders GZ im zweiten Druckwerk vorgegeben wird:

LS2 = L2 + ΔS2.

In diesem Ausführungsbeispiel wurde der Lagesollwert LS1 für die Beaufschlagung des Antriebes AGZ des ersten Gummituchzylinders GZ mit einem Winkeloffset von ΔS1 = 0 beaufschlagt.

Analog zu Berechnung des Lagesollwertes LS2 werden die Lagesollwerte LS3, LS4 zur Beaufschlagung der Antriebe AGZ der Gummituchzylinder GZ im dritten und vierten Druckwerk durch die Steuerung S ermittelt:

LS3 = L3 + ΔS3
LS4 = L4 + ΔS4

Die zuvorstehend erwähnten Winkeloffsetwerte ΔS2, ΔS3, ΔS4 zur lagegeregelten Ver spannung der Räderzüge zwischen zwei aufeinander folgenden Gummituchzylindern GZ können dabei gleich groß oder auch unterschiedlich (Vorzeichen) groß sein.

Bezugszeichenliste

PZ Plattenzylinder
GZ Gummituchzylinder
GD Gegendruckzylinder
T Transfertrommel
UPZ Untersetzungsgetriebe Plattenzylinder PZ
UGZ Untersetzungsgetriebe Gummituchzylinder GZ
APZ Antrieb Plattenzylinder PZ
AGZ Antrieb Gummituchzylinder GZ
FW Feucht-/Farbwerk
S Steuerung
L1, L2, L3, L4 theoretischer Lage-Sollwert
LS1, LS2, LS3, LS4 modifizierter Sollwert

Claims

1. Antrieb für eine Druckmaschine, insbesondere Bogenoffsetdruckmaschine, bei wel cher mehrere Zylinder bzw. Trommeln über einen durchgehenden Räderzug miteinan der gekoppelt und dem Räderzug wenigstens zwei an unterschiedlichen Stellen ein speisende, mit einer Steuerung verbundene, einzeln beaufschlagbare Antriebe zuge ordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Druckwerk wenigstens einem Zylinder (Gummizylinder GZ) ein lageregelbarer Antrieb (AGZ) zugeordnet ist, wobei über die Steuerung (S) die An triebe (AGZ) mit den Räderzug zwischen jeweils zwei Antrieben (AGZ) um vorgege bene Winkelbeträge verspannenden Lagesollwerten (LS1, LS2, LS3, LS4) beauf schlagbar sind.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bogenoffsetdruckmaschine die einzeln lageregelbaren Antriebe (AGZ) den Gummituchzylindern (GZ) zugeordnet sind.

3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Gummituchzylindern (GZ) zusammenwirkenden Plattenzylinder (PZ) jeweils einen Antrieb (AGP) aufweisen.

4. Antrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zylindern (Gummituchzylinder GZ, Plattenzylinder PZ) zugeordneten Antriebe (AGZ, APZ) jeweils über ein Untersetzungsgetriebe (UGZ, UPZ) ange koppelt sind.

5. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Plattenzylindern (PZ) zusammenwirkenden Feucht- und/oder Farb werke (FW) mechanisch mit den Plattenzylindern (PZ) gekoppelt sind.

6. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über die Steuerung (S) die Antriebe (AGZ) mit Lagesollwerten (LS1, LS2, LS3, LS4) beaufschlagbar sind, welche durch die Steuerung (S) aus den Lage-Istwerten wenigstens eines an der Maschine angebrachten Lagegebers ermittelbar sind.

7. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß über die Steuerung (S) die Antriebe (AGZ) mit Lagesollwerten (LS1, LS2, LS3, LS4) beaufschlagbar sind, welche entsprechend den vorgegebenen Laufkommandos aus einer durch die Steuerung (S) generierbaren Leitgröße ermittelbar sind.