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EP0668160A1 - Device for the synchronous driving of several shafts of an installation - Google Patents

Device for the synchronous driving of several shafts of an installation Download PDF

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Publication number
EP0668160A1
EP0668160A1 EP94810090A EP94810090A EP0668160A1 EP 0668160 A1 EP0668160 A1 EP 0668160A1 EP 94810090 A EP94810090 A EP 94810090A EP 94810090 A EP94810090 A EP 94810090A EP 0668160 A1 EP0668160 A1 EP 0668160A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric motor
speed
auxiliary
auxiliary electric
main
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP94810090A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Gertsch
Robert Imhof
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.)
Gimaco Ingenieur AG fur Maschinenbau
Original Assignee
Gimaco Ingenieur AG fur Maschinenbau
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 Gimaco Ingenieur AG fur Maschinenbau filed Critical Gimaco Ingenieur AG fur Maschinenbau
Priority to EP94810090A priority Critical patent/EP0668160A1/en
Publication of EP0668160A1 publication Critical patent/EP0668160A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/0008—Driving devices
    • 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
    • B41P2213/10—Constitutive elements of driving devices
    • B41P2213/20—Gearings
    • B41P2213/208—Harmonic drive

Definitions

  • the present invention relates to a device for synchronously driving a plurality of drivable shafts of a system, in particular a system for printing web-shaped materials, according to the preamble of patent claim 1.
  • Solutions are also known in which the longitudinal shaft described above is dispensed with, the various shafts of a system or its individual units being driven by a drive motor mounted directly on the shaft, as is known, for example, from DE-A-41 38 479 .
  • the object of the invention is to provide direct drives for several shafts or units of a system, which can be dimensioned according to the required drive power and which can be finely regulated with simple means according to the accuracy requirements when operating this system.
  • the speed of the main electric motor does not have to be changed for regulation, because the regulation can be carried out via an auxiliary electric motor, this regulation with a large gear ratio via the differential gear to the shaft is transmitted.
  • the shaft can be very finely regulated by a large change in the speed of the auxiliary electric motor.
  • auxiliary electric motors of the system run at a predetermined average speed during their operation.
  • the speed of the corresponding auxiliary electric motor can consequently be reduced or increased.
  • the auxiliary electric motor does not have to change its direction of rotation, there is no need to start the auxiliary electric motor to regulate the shaft. This makes the control device simpler.
  • three-phase motors or alternating-current motors can be used as electric motors, which are simple to use and inexpensive.
  • individual assemblies of the system are each equipped with a corresponding drive.
  • the individual assemblies of the system can be driven individually via the main electric motor, which is advantageous if the individual assemblies are to be set up or, for example, a printing unit's inking unit is to be pre-inked.
  • a further advantageous embodiment of the invention is that the direction of rotation of the main electric motor and the direction of rotation of the auxiliary electric motor are directed such that the speed transmitted from the main electric motor to the shaft is reduced by the speed output from the auxiliary electric motor to the shaft.
  • the auxiliary electric motors can be driven in a first stage in a time interval t 1 to the average speed, while the main electric motors are driven in the same time interval t 1 to a speed that corresponds to that at medium Speed of the auxiliary electric motors is delivered to the shafts. The waves practically stand still during this time interval t 1 .
  • the main electric motors can then be ramped up to the production speed, and this second stage of ramp-up can be regulated by changing the speed of the auxiliary electric drives.
  • the entire system can be started up synchronously, the regulation being carried out by the auxiliary electric motors, in that their speed can be changed.
  • the system is stopped in the reverse manner, the process being regulated until the shafts come to a standstill, after which the main and auxiliary electric motors can be stopped while the shafts are practically standing still.
  • the system 1 shown in FIG. 1 for printing on a paper web 2 consists of roll stands 3, pretensioners 4, printing units 5, pull-out units 6 and a folder 7.
  • the roll stands 3 and pretensioners 4 are each equipped with a direct drive 8 .
  • the printing units 5, each consisting of four printing units 9 in the example given here the plate cylinder 10 from which the blanket cylinder 10a is driven and the inking and dampening unit 11 are each equipped with a direct drive 8 for each printing unit 9.
  • each pull-out unit 6 and the folder 7 have a direct drive 8.
  • the paper draw elements 12 are also equipped with a direct drive 8.
  • the direct drives 8 of this system 1 must be operated synchronously with one another. This means that each direct drive 8 must be controllable so that any synchronization errors that occur can be corrected.
  • each direct drive 8 consists of a main electric motor 13.
  • a differential gear 14 is flanged to this main electric motor 13.
  • the rotation of the shaft 15 of the main electric motor 13 is transmitted in a known manner via a gear 16, a pair of gears 17 and another gear 18 to the output shaft 19 of the differential gear 14.
  • the pair of gears 17 is freely rotatably mounted in a housing 20, which in turn is freely rotatably mounted in the differential gear 14.
  • the worm wheel 22 is driven by an auxiliary electric motor 23. It is also possible to use differential gears of a different construction than the one described above, for example the gear known under the name "harmonic drive”.
  • the speed of the output shaft 19 can be changed by rotating the housing 20 via the auxiliary electric motor 23. Since the pair of gearwheels 17 has gearwheels with different diameters, there is a change in speed for the output shaft 19. Depending on the direction of rotation of the auxiliary electric motor 23 and consequently of the housing 20, the speed of the output shaft 19 is corrected upwards or downwards.
  • FIG. 4 shows a main control 24 for the main electric motor 13, which is connected to the differential gear 14 via the shaft 15.
  • the output shaft 19 of the differential gear 14 is connected to a shaft of the unit 25 of the system 1 to be driven accordingly.
  • the auxiliary electric motor 23 is controlled via an auxiliary control 26.
  • the auxiliary control 26 receives a reference value via a line 28, which defines the target value of the output shaft 19.
  • the actual value of the unit 25, which is fed to the auxiliary control 26 via the line 29, is determined via a measuring device 27. In a known manner, the difference between the setpoint and actual value is corrected by driving the auxiliary electric motor 23.
  • main electric motors 13 ', 13 "of further direct drives of the system can also be controlled from the main control 24, the corresponding reference values being passed on to the auxiliary controls via the lines 28', 28".
  • the speed of a reference shaft can serve as a reference variable.
  • it can also be defined as the angular position of the corresponding reference wave at specific times.
  • the paper web tension could also serve as a reference variable for the paper draw members 12 of the system 1.
  • the measuring point 27 is equipped in such a way that the corresponding actual values can be measured.
  • a flywheel can be attached in order to achieve a smoother run even with the folder 7, in particular in order to dampen the "fold stroke". This avoids a permanent correction of the synchronism fluctuations that occur due to the impact.
  • the direction of rotation of the auxiliary electric motors 23 of the system 1 can be set on one side or the other. In one direction of rotation, the speed transmitted from the main electric motors 13 to the shaft 19 is increased by the speed given by the auxiliary electric motor 23 to the shaft 19, while in the other direction of rotation the speed of the shaft 19 is reduced.
  • the presettings of the system 1 can be accomplished, which is achieved by increasing or reducing the speed of the auxiliary electric motors 23 for a certain time until the desired position of the rollers and / or cylinders to be adjusted is reached is.
  • the positions of the individual modules can be adjusted relative to one another during normal production.
  • the system is stopped in the reverse order.
  • the main electric motors 13 are braked in a controlled manner to the corresponding speed, which they reach when starting up after the time interval t 1 , as a result of which the shafts 19 come to a standstill.
  • the main electric motors 13 and the auxiliary electric motors 23 are braked together until they come to a standstill. During this phase, the shafts 19 practically remain stationary.
  • the main electric motors 13 can also be driven individually from the main control 24. This separate driving takes place at a low speed. For example, inking units can be pre-inked, printing units can be set up, etc. In this case, the auxiliary electric motor 23 remains switched off.
  • the device according to the invention for synchronously driving a plurality of drivable shafts of a system is not only limited to systems for printing web-shaped materials, but is also conceivable for practically all areas of application in which several shafts are to be driven synchronously.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • Rotary Presses (AREA)

Abstract

A device for driving several shafts synchronously comprises several direct drives (8), each equipped with a main electric motor (13). On the end is a differential gearbox (14) between the motor and the output shaft (19). There is an auxiliary electric motor (23) which regulates the speed of the output shaft. Each motor of each drive has its own control circuit. For the auxiliary one, there is a comparison between a shaft speed measurement and a setpoint. The auxiliary motor is used to increase and decrease the shaft speed. The motors are induction motors.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum synchronen Antreiben von mehreren antreibbaren Wellen einer Anlage, insbesondere einer Anlage zum Bedrucken von bahnförmigen Materialien, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a device for synchronously driving a plurality of drivable shafts of a system, in particular a system for printing web-shaped materials, according to the preamble of patent claim 1.

Bekannte Anlagen zum Bedrucken von bahnförmigen Materialien sind mit einer längs der Anlage verlaufenden Längswelle ausgestattet, die über einen Hauptantrieb angetrieben wird. Der Antrieb der einzelnen Aggregate dieser Anlage, wie zum Beispiel Druckwerke, Falzapparate, Bahnzugorgane, usw. erfolgt über mechanische Getriebe, Kupplungen, usw. von dieser Längswelle aus. Dadurch wird wohl ein im wesentlichen synchroner Lauf der einzelnen Aggregate erreicht, wobei sich jedoch beispielsweise die elastische Nachgiebigkeit und das Spiel der mechanischen Uebertragungsglieder negativ auf die Druckqualität des Druckproduktes auswirken können.Known systems for printing web-shaped materials are equipped with a longitudinal shaft running along the system, which is driven by a main drive. The individual units of this system, such as printing units, folders, web tension members, etc. are driven by mechanical gears, couplings, etc. from this longitudinal shaft. As a result, an essentially synchronous running of the individual units is probably achieved, although, for example, the elastic compliance and the play of the mechanical transmission elements can have a negative effect on the print quality of the printed product.

Des weiteren ist eine derartige mechanische Uebertragungskette des Antriebs vom Hauptantrieb aus sehr aufwendig, da sehr viele Einzelteile erforderlich sind, wodurch der ganze Antrieb sehr kompliziert, aufwendig und teuer in der Herstellung und der Montage wird.Furthermore, such a mechanical transmission chain of the drive from the main drive is very complex, since a large number of individual parts are required, as a result of which the entire drive is very complicated, complex and expensive to manufacture and assemble.

Es sind auch Lösungen bekannt, bei welchen auf die oben beschriebene Längswelle verzichtet wird, wobei die verschiedenen Wellen einer Anlage bzw. deren Einzelaggregate mit einem direkt auf die Welle aufgesetzten Antriebsmotor angetrieben werden, wie beispielsweise aus der DE-A-41 38 479 bekannt ist.Solutions are also known in which the longitudinal shaft described above is dispensed with, the various shafts of a system or its individual units being driven by a drive motor mounted directly on the shaft, as is known, for example, from DE-A-41 38 479 .

Da die Anforderungen an die Genauigkeit des Synchronlaufes dieser Antriebe sehr hoch sind, und damit eine sehr feine und genaue Regelung insbesondere bei Druckmaschinen möglich wird, ist es bei der obengenannten bekannten Ausführungsart mit den Direktantrieben erforderlich, dass die Antriebsmotoren überdimensioniert sein müssen, damit mit diesen direkt die Feinkorrekturen während des Betriebes der Anlage ausgeführt werden können. Hierzu ist auch eine Regelungseinrichtung erforderlich, die diese Feinkorrekturen ermöglicht, und die demzufolge relativ aufwendig und teuer konzipiert ist.Since the requirements for the accuracy of the synchronous operation of these drives are very high, and thus a very fine and precise control is possible, particularly in the case of printing machines, it is necessary in the above-mentioned known embodiment with the direct drives that the drive motors have to be oversized, so that with them the fine corrections can be carried out directly while the system is in operation. For this purpose, a control device is also required which enables these fine corrections and which is consequently designed to be relatively complex and expensive.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, Direktantriebe für mehrere Wellen oder Aggregate einer Anlage zu schaffen, die entsprechend der erforderlichen Antriebsleistung dimensioniert sein können und die entsprechend den Genauigkeitsanforderungen beim Betrieb dieser Anlage mit einfachen Mitteln fein regulierbar sind.The object of the invention is to provide direct drives for several shafts or units of a system, which can be dimensioned according to the required drive power and which can be finely regulated with simple means according to the accuracy requirements when operating this system.

Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch die in der Kennzeichnung des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.According to the invention, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Durch die Zwischenschaltung eines Differentialgetriebes zwischen den Haupt-Elektromotor und die Welle muss nicht die Drehzahl des Haupt-Elektromotors zur Regulierung verändert werden, weil die Regulierung über einen Hilfs-Elektromotor erfolgen kann, wobei diese Regulierung mit einem grossen Uebersetzungsverhältnis über das Differentialgetriebe auf die Welle übertragen wird. Dadurch kann durch eine grosse Veränderung der Drehzahl des Hilfs-Elektromotors die Welle sehr fein reguliert werden.By interposing a differential gear between the main electric motor and the shaft, the speed of the main electric motor does not have to be changed for regulation, because the regulation can be carried out via an auxiliary electric motor, this regulation with a large gear ratio via the differential gear to the shaft is transmitted. As a result, the shaft can be very finely regulated by a large change in the speed of the auxiliary electric motor.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Hilfs-Elektromotoren der Anlage während deren Betrieb mit einer vorgegebenen mittleren Drehzahl laufen. Zur Regelung einer der Wellen kann demzufolge die Drehzahl des entsprechenden Hilfs-Elektromotors verkleinert oder vergrössert werden. Dadurch muss der Hilfs-Elektromotor seine Drehrichtung nicht ändern, ein Anfahren des Hilfs-Elektromotors zur Regelung der Welle entfällt. Hierdurch wird die Regelungseinrichtung einfacher.An advantageous embodiment of the invention is that the auxiliary electric motors of the system run at a predetermined average speed during their operation. To control one of the shafts, the speed of the corresponding auxiliary electric motor can consequently be reduced or increased. As a result, the auxiliary electric motor does not have to change its direction of rotation, there is no need to start the auxiliary electric motor to regulate the shaft. This makes the control device simpler.

Durch die erfindungsgemässe Antriebsart können als Elektromotoren Drehstrommotoren oder Wechselstrommotoren verwendet werden, welche einfach in der Handhabung und kostengünstig sind.Due to the type of drive according to the invention, three-phase motors or alternating-current motors can be used as electric motors, which are simple to use and inexpensive.

In vorteilhafter Weise sind einzelne Baugruppen der Anlage jeweils mit einem entsprechenden Antrieb ausgestattet. Dadurch können die einzelnen Baugruppen der Anlage neben dem synchronen Betrieb bei Produktion über den Haupt-Elektromotor einzeln angetrieben werden, was von Vorteil ist, wenn die einzelnen Baugruppen eingerichtet oder beispielsweise ein Farbwerk einer Druckmaschine voreingefärbt werden soll.Advantageously, individual assemblies of the system are each equipped with a corresponding drive. As a result, in addition to synchronous operation during production, the individual assemblies of the system can be driven individually via the main electric motor, which is advantageous if the individual assemblies are to be set up or, for example, a printing unit's inking unit is to be pre-inked.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Drehrichtung des Haupteleketromotors und die Drehrichtung des Hilfs-Elektromotors so gerichtet sind, dass die vom Haupt-Elektromotor auf die Welle übertragene Drehzahl um die vom Hilfs-Elektromotor auf die Welle abgegebene Drehzahl reduziert wird. Zum Hochfahren der Anlage auf Produktionsdrehzahl können die Hilfs-Elektromotoren in einer ersten Stufe in einem Zeitintervall t1 auf die mittlere Drehzahl gefahren werden, währenddem die Haupt-Elektromotoren im gleichen Zeitintervall t1 auf eine Drehzahl gefahren werden, welche derjenigen entspricht, die bei mittlerer Drehzahl der Hilfs-Elektromotoren auf die Wellen abgegeben wird. Während dieses Zeitintervalls t1 stehen die Wellen praktisch still. Danach können die Haupt-Elektromotoren bis zur Produktionsdrehzahl weiter hochgefahren werden, wobei diese zweite Stufe des Hochfahrens durch die Hilfselektroantriebe durch Verändern deren Drehzahl geregelt werden kann. Dadurch kann ein synchrones Hochfahren der gesamten Anlage erreicht werden, wobei die Regelung durch die Hilfs-Elektromotoren erfolgt, indem deren Drehzahl verändert werden kann.A further advantageous embodiment of the invention is that the direction of rotation of the main electric motor and the direction of rotation of the auxiliary electric motor are directed such that the speed transmitted from the main electric motor to the shaft is reduced by the speed output from the auxiliary electric motor to the shaft. In order to ramp up the system to production speed, the auxiliary electric motors can be driven in a first stage in a time interval t 1 to the average speed, while the main electric motors are driven in the same time interval t 1 to a speed that corresponds to that at medium Speed of the auxiliary electric motors is delivered to the shafts. The waves practically stand still during this time interval t 1 . The main electric motors can then be ramped up to the production speed, and this second stage of ramp-up can be regulated by changing the speed of the auxiliary electric drives. As a result, the entire system can be started up synchronously, the regulation being carried out by the auxiliary electric motors, in that their speed can be changed.

Das Anhalten der Anlage erfolgt in umgekehrter Weise, wobei der Vorgang bis zum Stillstehen der Wellen geregelt ist, wonach die Haupt- und Hilfs-Elektromotoren angehalten werden können, während die Wellen praktisch stillstehen.The system is stopped in the reverse manner, the process being regulated until the shafts come to a standstill, after which the main and auxiliary electric motors can be stopped while the shafts are practically standing still.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung beispielhaft näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing.

Es zeigt

  • Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Anlage zum Bedrucken von bahnförmigen Materialien;
  • Fig. 2 eine Seitenansicht auf einen Haupt-Elektromotor mit im Schnitt dargestellten Differentialgetriebe;
  • Fig. 3 eine Frontansicht auf das Differentialgetriebe mit zugeordnetem Hilfs-Elektromotor; und
  • Fig. 4 ein vereinfachtes Blockschaltbild der Steuerung und Regelung des Antriebs.
It shows
  • Figure 1 is a schematic representation of a system for printing web-shaped materials.
  • Figure 2 is a side view of a main electric motor with a differential gear shown in section.
  • 3 shows a front view of the differential gear with an associated auxiliary electric motor; and
  • Fig. 4 is a simplified block diagram of the control and regulation of the drive.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage 1 zum Bedrucken einer Papierbahn 2 besteht aus Rollenständern 3, Vorspannwerken 4, Druckeinheiten 5, Auszugwerken 6 und einem Falzapparat 7. Zum Antrieb dieser Anlage 1 sind die Rollenständer 3 und die Vorspannwerke 4 je mit einem Direktantrieb 8 ausgerüstet. Bei den Druckeinheiten 5, die jeweils im hier angeführten Beispiel aus vier Druckwerken 9 bestehen, ist pro Druckwerk 9 der Plattenzylinder 10, von welchem aus der Gummituchzylinder 10a angetrieben wird, und das Farb- und Feuchtwerk 11 jeweils mit einem Direktantrieb 8 ausgestattet. Des weiteren verfügt jedes Auszugwerk 6 und der Falzapparat 7 über einen Direktantrieb 8. Im Falzapparat 7 selbst sind die Papierzugorgane 12 ebenfalls mit einem Direktantrieb 8 ausgerüstet.The system 1 shown in FIG. 1 for printing on a paper web 2 consists of roll stands 3, pretensioners 4, printing units 5, pull-out units 6 and a folder 7. To drive this plant 1, the roll stands 3 and pretensioners 4 are each equipped with a direct drive 8 . In the printing units 5, each consisting of four printing units 9 in the example given here, the plate cylinder 10 from which the blanket cylinder 10a is driven and the inking and dampening unit 11 are each equipped with a direct drive 8 for each printing unit 9. In addition, each pull-out unit 6 and the folder 7 have a direct drive 8. In the folder 7 itself, the paper draw elements 12 are also equipped with a direct drive 8.

Um einen störungsfreien Antrieb der Anlage 1 sicherzustellen und um ein Produkt mit der gewünschten Druckqualität zu erhalten, müssen die Direktantriebe 8 dieser Anlage 1 synchron zueinander betrieben werden. Dies bedeutet, dass jeder Direktantrieb 8 regelbar sein muss, damit auftretende Gleichlauffehler korrigiert werden können.In order to ensure a trouble-free drive of the system 1 and to obtain a product with the desired print quality, the direct drives 8 of this system 1 must be operated synchronously with one another. This means that each direct drive 8 must be controllable so that any synchronization errors that occur can be corrected.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht jeder Direktantrieb 8 aus einem Haupt-Elektromotor 13. An diesen Haupt-Elektromotor 13 ist ein Differentialgetriebe 14 angeflanscht. Die Drehung der Welle 15 des Haupt-Elektromotors 13 wird in bekannter Weise über ein Zahnrad 16, ein Zahnradpaar 17 und ein weiteres Zahnrad 18 auf die Abtriebswelle 19 des Differentialgetriebes 14 übertragen. Das Zahnradpaar 17 ist frei drehbar in einem Gehäuse 20 gelagert, welches seinerseits im Differentialgetriebe 14 frei drehbar gelagert ist. Am Gehäuse 20 ist aussenseitig ein Zahnradkranz 21 angebracht, welcher mit einem Schneckenrad 22 kämmt.As can be seen from FIG. 2, each direct drive 8 consists of a main electric motor 13. A differential gear 14 is flanged to this main electric motor 13. The rotation of the shaft 15 of the main electric motor 13 is transmitted in a known manner via a gear 16, a pair of gears 17 and another gear 18 to the output shaft 19 of the differential gear 14. The pair of gears 17 is freely rotatably mounted in a housing 20, which in turn is freely rotatably mounted in the differential gear 14. On the outside of the housing 20 there is a gear rim 21 which meshes with a worm gear 22.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, wird das Schnekkenrad 22 durch einen Hilfs-Elektromotor 23 angetrieben. Es können auch anders aufgebaute Differentialgetriebe verwendet werden, als das vorgängig beschriebene, beispielsweise die unter der Bezeichnung "Harmonic-Drive" bekannten Getriebe.As can be seen from FIG. 3, the worm wheel 22 is driven by an auxiliary electric motor 23. It is also possible to use differential gears of a different construction than the one described above, for example the gear known under the name "harmonic drive".

Bei stillstehendem Hilfs-Elektromotor 23 bleibt das Gehäuse 20 im Differentialgetriebe 14 stehen, so dass die Abtriebswelle 19 nur durch den Haupt-Elektromotor 13 angetrieben wird.When the auxiliary electric motor 23 is stationary, the housing 20 remains in the differential gear 14, so that the output shaft 19 is only driven by the main electric motor 13.

Wenn die Welle 15 des Haupt-Elektromotors 13 mit konstanter Drehzahl angetrieben wird, kann die Drehzahl der Abtriebswelle 19 verändert werden, indem über den Hilfs-Elektromotor 23 das Gehäuse 20 in Drehung versetzt wird. Da das Zahnradpaar 17 Zahnräder mit unterschiedlichem Durchmesser aufweist, ergibt sich für die Abtriebswelle 19 eine Veränderung der Drehzahl. Je nachdem, wie die Drehrichtung des Hilfs-Elektromotors 23 und demzufolge des Gehäuses 20 ist, erfährt die Drehzahl der Abtriebswelle 19 eine Korrektur nach oben bzw. nach unten.If the shaft 15 of the main electric motor 13 is driven at a constant speed, the speed of the output shaft 19 can be changed by rotating the housing 20 via the auxiliary electric motor 23. Since the pair of gearwheels 17 has gearwheels with different diameters, there is a change in speed for the output shaft 19. Depending on the direction of rotation of the auxiliary electric motor 23 and consequently of the housing 20, the speed of the output shaft 19 is corrected upwards or downwards.

Das schematische Blockschaltbild gemäss Fig. 4 zeigt eine Hauptsteuerung 24 für den Haupt-Elektromotor 13, welcher über die Welle 15 mit dem Differentialgetriebe 14 verbunden ist. Die Abtriebswelle 19 des Differentialgetriebes 14 ist mit einer Welle des entsprechend anzutreibenden Aggregats 25 der Anlage 1 verbunden.4 shows a main control 24 for the main electric motor 13, which is connected to the differential gear 14 via the shaft 15. The output shaft 19 of the differential gear 14 is connected to a shaft of the unit 25 of the system 1 to be driven accordingly.

Der Hilfs-Elektromotor 23 wird über eine Hilfssteuerung 26 angesteuert. Die Hilfssteuerung 26 erhält über eine Leitung 28 einen Referenzwert, der den Soll-Wert der Abtriebswelle 19 festlegt. Ueber eine Messeinrichtung 27 wird der Ist-Wert des Aggregates 25 festgestellt, der über die Leitung 29 der Hilfssteuerung 26 zugeführt wird. In bekannter Weise wird die Differenz zwischen Soll- und Ist-Wert durch Ansteuern des Hilfs-Elektromotors 23 korrigiert.The auxiliary electric motor 23 is controlled via an auxiliary control 26. The auxiliary control 26 receives a reference value via a line 28, which defines the target value of the output shaft 19. The actual value of the unit 25, which is fed to the auxiliary control 26 via the line 29, is determined via a measuring device 27. In a known manner, the difference between the setpoint and actual value is corrected by driving the auxiliary electric motor 23.

Von der Hauptsteuerung 24 aus sind auch weitere Haupt-Elektromotoren 13', 13" weiterer Direktantriebe der Anlage ansteuerbar, wobei die entsprechenden Referenzwerte über die Leitungen 28', 28" an die Hilfssteuerungen weitergegeben werden.Other main electric motors 13 ', 13 "of further direct drives of the system can also be controlled from the main control 24, the corresponding reference values being passed on to the auxiliary controls via the lines 28', 28".

Als Referenzgrösse kann beispielsweise bei der beschriebenen Anlage zum Bedrucken von Papierbahnen die Drehzahl einer Referenzwelle dienen. Sie kann aber auch als Winkelposition der entsprechenden Referenzwelle zu bestimmten Zeitpunkten festgelegt sein. Für die Papierzugorgane 12 der Anlage 1 könnte als Referenzgrösse aber auch die Papierbahnspannung dienen. Die Messstelle 27 ist in diesen Fällen so ausgestattet, dass die entsprechenden Ist-Werte gemessen werden können.In the described system for printing on paper webs, the speed of a reference shaft can serve as a reference variable. However, it can also be defined as the angular position of the corresponding reference wave at specific times. However, the paper web tension could also serve as a reference variable for the paper draw members 12 of the system 1. In these cases, the measuring point 27 is equipped in such a way that the corresponding actual values can be measured.

Wenn die ganze Anlage 1 in Betrieb ist und mit einer Produktionsdrehzahl läuft, laufen alle Hilfs-Elektromotoren mit einer mittleren Drehzahl, die beispielsweise 1000 Umdrehungen pro Minute beträgt. Zur Korrektur einer entsprechenden Abtriebswelle 19 kann demzufolge die Drehzahl dieses Hilfs-Elektromotors 23 gesenkt oder angehoben werden, je nachdem, in welche Richtung die Korrektur der Abtriebswelle 19 zu erfolgen hat. Da die Uebersetzung des Differentialgetriebes 14 zur Einbringung dieser Korrektur gross ist, beispielsweise 1:1000, bewirkt dies, dass eine Drehzahländerung des Hilfs-Elektromotors 23 um 100 Umdrehungen pro Minute auf der Welle 19 bei entsprechender Ausführung der Zahnräder 16, 17 und 18 sowie 21 und 22 eine Korrektur von 0,1 Umdrehung pro Minute ergibt. Somit kann durch eine relativ grobe Regelung des Hilfs-Elektromotors 23 eine feine Korrektur beispielsweise der Abtriebswelle 19 erreicht werden, was durch eine einfache und kostengünstige Regelungseinrichtung bewerkstelligt werden kann.When the entire system 1 is in operation and runs at a production speed, all auxiliary electric motors run at an average speed, which is, for example, 1000 revolutions per minute. To correct a corresponding downforce shaft 19 can accordingly reduce or increase the speed of this auxiliary electric motor 23, depending on the direction in which the output shaft 19 has to be corrected. Since the gear ratio of the differential gear 14 for introducing this correction is large, for example 1: 1000, this has the effect that a change in the speed of the auxiliary electric motor 23 by 100 revolutions per minute on the shaft 19 with a corresponding design of the gear wheels 16, 17 and 18 and 21 and 22 gives a correction of 0.1 revolutions per minute. A relatively rough control of the auxiliary electric motor 23 can thus be used to achieve a fine correction, for example of the output shaft 19, which can be accomplished by a simple and inexpensive control device.

Da die Korrektur sehr fein erfolgt, wird ein ruhiger Lauf der gesamten Anlage erreicht, wodurch ein stetiges Korrigieren und Pendeln um den Soll-Wert vermieden wird. Dies zeigt sich bei der beschriebenen Anlage insbesondere darin, dass eine gute Druckqualität erreicht wird und ein Doublieren durch die Dauerkorrekturen vermieden wird. Um auch beim Falzapparat 7 einen ruhigeren Lauf zu erwirken, insbesondere um den "Falz-Schlag" zu dämpfen, kann eine Schwungmasse angebracht werden. Damit wird eine Dauerkorrektur der Gleichlaufschwankungen, die durch den Schlag auftreten, vermieden.Since the correction is carried out very finely, the entire system runs smoothly, avoiding constant correction and oscillation around the target value. In the system described, this is particularly evident in the fact that good print quality is achieved and duplication due to the long-term corrections is avoided. A flywheel can be attached in order to achieve a smoother run even with the folder 7, in particular in order to dampen the "fold stroke". This avoids a permanent correction of the synchronism fluctuations that occur due to the impact.

Die Drehrichtung der Hilfs-Elektromotoren 23 der Anlage 1 kann auf die eine oder die andere Seite festgelegt werden. Bei der einen Drehrichtung wird die von den Haupt-Elektromotoren 13 auf die Welle 19 übertragene Drehzahl um die vom Hilfs-Elektromotor 23 auf die Welle 19 abgegebene Drehzahl erhöht, während bei der anderen Drehrichtung die Drehzahl der Welle 19 reduziert wird.The direction of rotation of the auxiliary electric motors 23 of the system 1 can be set on one side or the other. In one direction of rotation, the speed transmitted from the main electric motors 13 to the shaft 19 is increased by the speed given by the auxiliary electric motor 23 to the shaft 19, while in the other direction of rotation the speed of the shaft 19 is reduced.

Bei der Drehrichtung, bei welcher die Drehzahl reduziert wird, ergibt sich beim Anfahren der Anlage 1 ein Vorteil. Dieser besteht darin, dass die Hilfs-Elektromotoren in der Zeit t1 auf die mittlere Drehzahl gefahren werden, während die Haupt-Elektromotoren 13 in der gleichen Zeit t1 auf eine Drehzahl gefahren werden, welche derjenigen entspricht, die bei mittlerer Drehzahl der Hilfs-Elektromotoren 23 auf die Wellen 19 abgegeben wird. Sowohl das Hochfahren der Hilfs-Elektromotoren 23 wie auch der Haupt-Elektromotoren 13 auf die angegebenen Drehzahlen erfolgt vorteilhafterweise linear. Während des Hochfahrens auf die angegebenen Drehzahlen in der Zeit t1 bleiben die antreibbaren Wellen 19 der Anlage 1 stehen, da sich die beiden Antriebe gegenseitig aufheben. Dadurch kann das Anfahren der Haupt- und Hilfs-Elektromotoren auf diese genannten Drehzahlen in der Zeit t1 ungeregelt erfolgen.In the direction of rotation, in which the speed is reduced, there is an advantage when starting up system 1. This consists in that the auxiliary electric motors are driven to the mean speed in time t 1 , while the main electric motors 13 are driven in the same time t 1 to a speed which corresponds to that which corresponds to the auxiliary speed at medium speed. Electric motors 23 is delivered to the shafts 19. Both the start-up of the auxiliary electric motors 23 and the main electric motors 13 to the specified speeds are advantageously linear. During the run-up to the specified speeds in time t 1 , the drivable shafts 19 of the system 1 remain stationary since the two drives cancel each other out. As a result, the starting of the main and auxiliary electric motors at these speeds can take place in an unregulated manner in time t 1 .

Da erst ab einer bestimmten Drehzahl geregelt werden muss, wird die Regelung einfach. Bekanntlich wird eine Regelung von Antrieben mit kleiner werdender Drehzahl aufwendig und schwierig.Since it is only necessary to control from a certain speed, the control becomes easy. It is known that controlling drives with a decreasing speed becomes complex and difficult.

In dieser Phase, d.h. wenn die Wellen 19 noch stillstehen, können beispielsweise die Voreinstellungen der Anlage 1 bewerkstelligt werden, was durch eine Drehzahlerhöhung bzw. -reduktion während einer gewissen Zeit der Hilfs-Elektromotoren 23 erreicht wird, bis die gewünschte Lage der zu verstellenden Walzen und/oder Zylinder erreicht ist.At this stage, i.e. if the shafts 19 are still stationary, for example the presettings of the system 1 can be accomplished, which is achieved by increasing or reducing the speed of the auxiliary electric motors 23 for a certain time until the desired position of the rollers and / or cylinders to be adjusted is reached is.

Beim weiteren Hochfahren der Haupt-Elektromotoren 13 auf eine Produktionsdrehzahl wird die Regelung voll wirksam. Dadurch kann ein synchrones Hochfahren der gesamten Anlage auf die Produktionsdrehzahl mit der beschriebenen Regelung erreicht werden.When the main electric motors 13 continue to ramp up to a production speed, the control becomes fully effective. As a result, the entire system can be brought up to the production speed synchronously with the control described.

Durch Erhöhen oder Reduktion der Drehzahl der entsprechenden Hilfs-Elektromotoren während einer bestimmten Zeitdauer können die Positionen der einzelnen Baugruppen, beispielsweise zum Registerstellen, während der normalen Produktion zueinander verstellt werden.By increasing or reducing the speed of the corresponding auxiliary electric motors for a certain period of time, the positions of the individual modules, for example for registering, can be adjusted relative to one another during normal production.

Das Anhalten der Anlage erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Die Haupt-Elektromotoren 13 werden geregelt auf die entsprechende Drehzahl abgebremst, die sie beim Hochfahren nach dem Zeitintervall t1 erreichen, wodurch die Wellen 19 zum Stillstand kommen. Danach erfolgt das gemeinsame Abbremsen der Haupt-Elektromotoren 13 und der Hilfs-Elektromotoren 23 bis zum Stillstand. Während dieser Phase bleiben die Wellen 19 weiterhin praktisch stehen.The system is stopped in the reverse order. The main electric motors 13 are braked in a controlled manner to the corresponding speed, which they reach when starting up after the time interval t 1 , as a result of which the shafts 19 come to a standstill. Then the main electric motors 13 and the auxiliary electric motors 23 are braked together until they come to a standstill. During this phase, the shafts 19 practically remain stationary.

Die Haupt-Elektromotoren 13 sind jeweils von der Hauptsteuerung 24 aus auch einzeln antreibbar. Dieses separate Antreiben erfolgt mit einer kleinen Drehzahl. Damit können beispielsweise Farbwerke voreingefärbt, Druckwerke eingerichtet werden usw. Hierbei bleibt der Hilfs-Elektromotor 23 ausgeschaltet.The main electric motors 13 can also be driven individually from the main control 24. This separate driving takes place at a low speed. For example, inking units can be pre-inked, printing units can be set up, etc. In this case, the auxiliary electric motor 23 remains switched off.

Die erfindungsgemässe Einrichtung zum synchronen Antreiben von mehreren antreibbaren Wellen einer Anlage ist nicht nur auf Anlagen zum Bedrucken von bahnförmigen Materialien beschränkt, vielmehr ist diese für praktisch alle Anwendungsgebiete denkbar, bei welchen mehrere Wellen synchron angetrieben werden sollen.The device according to the invention for synchronously driving a plurality of drivable shafts of a system is not only limited to systems for printing web-shaped materials, but is also conceivable for practically all areas of application in which several shafts are to be driven synchronously.

Claims (8)

1. Einrichtung zum synchronen Antreiben von mehreren antreibbaren Wellen einer Anlage, insbesondere einer Anlage zum Bedrucken von bahnförmigen Materialien, wobei mindestens eine Anzahl dieser Wellen, die in einem Maschinenrahmen der Anlage drehbar gelagert sind und Zylinder, Walzen oder dgl. tragen, mit einem Direktantrieb in Form eines Haupt-Elektromotors versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen dem Haupt-Elektromotor (13) und der entsprechenden Welle (19) ein Differentialgetriebe (14) zwischengeschaltet ist, welches mit einem Hilfsantrieb in Form eines Hilfs-Elektromotors (23) gekoppelt ist, über welchen die Drehzahl der Welle (19) regulierbar ist.1. Device for synchronously driving a plurality of drivable shafts of a system, in particular a system for printing web-shaped materials, at least a number of these shafts, which are rotatably mounted in a machine frame of the system and carry cylinders, rollers or the like, with a direct drive in the form of a main elec are provided, characterized in that between the main electric motor (13) and the corresponding shaft (19) a differential gear (14) is interposed, which is coupled to an auxiliary drive in the form of an auxiliary electric motor (23), via which the speed of the shaft (19) is adjustable. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupt-Elektromotoren (13) über eine Hauptsteuerung (24) steuerbar sind, dass die Hilfs-Elektromotoren (23) über eine Hilfssteuerung (26) regulierbar sind, wobei diesen Hilfssteuerungen (26) je ein Messwert der entsprechenden Welle (19) und ein Referenzwert der Anlage (1) als Sollwert zugeleitet wird.2. Device according to claim 1, characterized in that the main electric motors (13) can be controlled via a main control (24), that the auxiliary electric motors (23) can be regulated via an auxiliary control (26), these auxiliary controls (26) A measured value of the corresponding shaft (19) and a reference value of the system (1) are supplied as the setpoint. 3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfs-Elektromotoren (23) während des Betriebs der Anlage (1) mit einer vorgegebenen mittleren Drehzahl laufen, und dass zur Regelung einer der Wellen (19) die Drehzahl des entsprechenden Hilfs-Elektromotors (23) verkleinert oder vergrössert wird.3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the auxiliary electric motors (23) run during operation of the system (1) at a predetermined average speed, and that to control one of the shafts (19) the speed of the corresponding auxiliary electric motor (23) is reduced or enlarged. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupt-Elektromotoren (13) und Hilfs-Elektromotoren (23) jeweils als Drehstrommotoren oder als Wechselstrommotoren ausgebildet sind.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the main electric motors (13) and auxiliary electric motors (23) are each designed as three-phase motors or as AC motors. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage aus zusammengesetzten Baugruppen (3, 4, 5, 6, 7) besteht, und jede Baugruppe (3, 4, 5, 6, 7) mit einem durch einen Haupt-Elektromotor (13) und einem Hilfs-Elektromotor (23) gebildeten Antrieb ausgestattet ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the system consists of assembled assemblies (3, 4, 5, 6, 7), and each assembly (3, 4, 5, 6, 7) with a through a main electric motor (13) and an auxiliary electric motor (23) formed drive. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Baugruppen (3, 4, 5, 6, 7) neben dem synchronen Betrieb zusammen mit der gesamten Anlage (1) zusätzlich über den entsprechenden Haupt-Elektromotor (13) einzeln antreibbar ist, und dass bei diesem Betrieb der Hilfs-Elektromotor (23) stillsteht.6. Device according to claim 5, characterized in that at least one of the modules (3, 4, 5, 6, 7) in addition to the synchronous operation together with the entire system (1) additionally via the corresponding main electric motor (13) individually driven and that during this operation the auxiliary electric motor (23) stands still. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung des Haupt-Elektromotors (13) und die Drehrichtung des Hilfs-Elektromotors (23) so gerichtet sind, dass die vom Haupt-Elektromotor (13) auf die Welle (19) übertragene Drehzahl um die vom Hilfs-Elektromotor (23) auf die Welle (19) abgegebene Drehzahl reduziert wird.7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the direction of rotation of the main electric motor (13) and the direction of rotation of the auxiliary electric motor (23) are directed so that the main electric motor (13) on the shaft (19) transmitted speed is reduced by the speed output by the auxiliary electric motor (23) on the shaft (19). 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Hochfahren der Anlage (1) auf Produktionsdrehzahl die Hilfs-Elektromotoren (23) in der Zeit (ti ) auf die mittlere Drehzahl gefahren werden, während die Haupt-Elektromotoren (13) in der gleichen Zeit (ti) auf eine Drehzahl gefahren werden, welche derjenigen entspricht, die bei mittlerer Drehzahl der Hilfs-Elektromotoren (23) auf die Wellen (19) abgegeben wird.8. Device according to claim 7, characterized in that when the system (1) is ramped up to the production speed, the auxiliary electric motors (23) are driven to the average speed in the time (t i ), while the main electric motors (13) are in the same time (ti) are driven to a speed which corresponds to that which is given to the shafts (19) at medium speed of the auxiliary electric motors (23).
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