[0001] Die Erfindung betrifft eine Steuerung für den Antrieb einer Druckmaschine gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
[0002] Bogenoffsetdruckmaschinen weisen in der Regel drehzahlegeregelte Antriebsmotore in
Form von Gleichstrommotoren auf, durch welchen die Maschine auf gegebenen Drehzahl-Sollwerten
fahrbar ist. Durch Gleichstrommotore lassen sich ferner auch Hoch- bzw. Herunterfahren
(hoch-/abtouren) vorgegebene Drehzahlrampen fahren, d.h. die Drehzahl der Druckmaschine
verändert sich entsprechend einer vorgegebenen Zeitfunktion. Das Hochfahren der Druckmaschine
erfolgt dabei zweckmäßigerweise nach einer möglichst flachen Hochlauframpe, also in
einem entsprechend großen Zeitintervall. Dadurch wird vermieden, daß nach Einlaufen
eines ersten Bogens sowie entsprechendem Druck-An-Schalten der einzelnen Druckwerkszylinder
das durch die zusätzliche Anfahrtorrsion bedingte Lastmoment zu einem Passerversatz
bzw. zu Doubliererscheinungen auf dem Druckprodukt führt. Ein möglichst flaches bzw.
langsames Hochfahren der Druckmaschine hat ferner den Vorteil, daß während des Durchführens
der Geschwindigkeitsänderung die Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhren an die druckgeschwindigkeitsabhängigen
Gegebenheiten anpaßbar sind.
[0003] Bei Bogenoffsetdruckmaschinen mit insbesondere drehzahlgeregeltem Gleichstrommotor
innerhalb des Hauptantriebes wird das Abtouren häufig nach einer sehr steil verlaufenden
Ablauframpe, d.h. in relativ kurzer Zeit durchgeführt. Somit wirken nur beim Abtouren
aufgrund der Massenträgheit der einzelnen Druckwerke bzw. Druckwerkszylinder sehr
hohe und den Antriebszug aufgrund der Elastivtät relativ zueinander verdrehende Momente,
so daß es gerade in dieser Betriebssituation zu Passerdifferenzen und/oder Doubliererscheinungen
kommt. Ein Nachführen der Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr ist bei einer derartig
schnellen Drehzahländerung der Maschine unter entsprechender Auslegung der die Zufuhrraten
verändernden Stellmotoren überhaupt nicht möglich.
[0004] Aus der DE 4 132 766 A1 ist eine Drehzahlregeleinrichtung für den Antriebsmotor einer
Druckmaschine bekannt, welche eine direkte Einflußmöglichkeit auf das Drehmoment der
Maschine vorsieht. Mit dieser Einrichtung ist neben einer einfachen Drehzahlregelung
eine direkte Beeinflussung des Drehmomentes möglich. Mit dieser Drezahlregeleinrichtung
läßt sich das auf den Antriebszug wirkende Drehmoment beeinflussen, nicht jedoch ist
eine flexible und in Abhängigkeit der Druckbedingung bzw. des Betriebszustandes der
Maschine erfolgende Anpassung der Hoch- bzw. Ablauframpen möglich. So wird bei dieser
Einrichtung zwar das beim Abtouren auftretende Drehmoment begrenzt, jedoch sind auch
derartige im Drehmoment begrenzte Abtourrampen hinsichtlich ihrer zeitlichen Ausdehnung
bzw. Steilheit nicht an die die Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr bewirkenden Stellmotoren
angepaßt.
[0005] Aus der DE 4 137 482 A1 ist eine Abtoureinrichtung für den Antriebsmotor einer Druckmaschine
bekannt, bei der zwischen Stromrichterregeleinrichtung und Maschinensteuerung eine
einen Timer enthaltende, den Abtourvorgang bezogen auf ein Drehzahl/Zeitkoordiantensystem
nach einer dreiphasigen Kennlinie realisierende Drehzahlsollwerteinrichtung angeordnet
ist. Mit dieser Einrichtung wird ein schnelles Abtouren mit einer Phase eines sanften
Abtourbeginnes und einer Phase eines sanften Abtourendes begrenzt. Dadurch werden
stoßartige Belastungen während des Beginns und des Endes des Abtourvorganges in ihren
Auswirkungen verringert, nicht jedoch die bereits zum vorigen Stand der Technik erläuterten
Nachteile hinsichtlich der Möglichkeit, die Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr über
entsprechende Stellmotoren während des Abtourens nachzuführen.
[0006] Aus der DE 3 214 707 A1 ist eine Steuerung für einen Druckmaschinenantriebsmotor
bekannt, welche eine Anfahrmomentsteuerung zur Beeinflussung des Anfahrmomentes beim
Wiederanfahren der Fortdruck-Drehzahl für einen Antriebsmotor einer Druckmaschine
aufweist. Auch hiermit werden lediglich die beim Hochfahren von einer Grund- auf eine
Fortdruckdrehzahl auftretenden und durch Torsion bedingten Passer- und/oder Doubliererscheinungen
vermieden bzw. vermindert.
[0007] Aus der EP 0 243 728 B1 ist ein Sicherheitssystem für eine Druckmaschine bekannt,
bei der der Hauptantrieb programmgesteuert entsprechend der vorliegenden Betriebssituationen
stillsetzbar ist. Dieses speicher- und programmgesteuerte Stillsetzen erfolgt jedoch
nicht zum Anpassen des Abtourens an denDruckprozeß.
[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Steuerung für den Antrieb einer
Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derartig zu erweitern, so daß eine
bestmögliche Anpassung des Hochlauf- bzw. Abtourvorganges der Druckmaschine auf die
jeweilig vorliegende Betriebssituation gegeben ist und die beim Ändern der Druckgeschwindigkeit
nötigen Anpassungen der Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr vorgenommen werden können.
[0009] Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1. Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0010] Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß über die dem Antrieb der Druckmaschine vorgeordnete
Steuerung in Abhängigkeit des Betriebszustandes der Druckmaschine, insbesondere in
Abhängigkeit des Schaltzustandes der Druckwerkszylinder (Druck-An/Druck-Ab), bezüglich
der durchzuführenden Drehzahl im Zeitverhalten unterschiedliche Rampen vorgebbar sind.
Dadurch ist insbesondere bei einem Abtourvorgang erzielbar, daß die Druckmaschine
nach Abstellen des letzten druckenden Druckwerkes in einer viel kürzeren Zeit (nach
einer steileren Rampe) abgetourt werden kann, als dies beim Abtouren während des Bedruckens
von Bogen der Fall ist. Der erfindungsgemäß ausgebildeten Steuerung werden dazu die
Signale der die Druckwerkszylinder (Gummituchzylinder) in den einzelnen Druckwerken
an- und abstellenden Organe bzw. der dies insgesamt bewirkenden Steuerung zugeführt.
[0011] Die erfindungsgemäße Steuerung steht mit einem Speicher in Wirkverbindung, in welchen
die für die unterschiedlichen Betriebsbedingungen vorgesehenen Rampen für das Hochlaufen
bzw. Abtouren des Hauptantriebes in Abhängigkeit der unterschiedlichen Betriebsbedingungen
(Druck-An/Druck-Ab der Druckwerkszylinder) in Form von Parametern oder dgl. abgespeichert
sind. Wird nun über eine Eingaberichtung, welche mit der erfindungsgemäßen Steuerung
in Wirkverbindung steht, der Befehl zum Hochfahren der Maschine von einer gegebenen
Drehzahl auf eine vorgesehene Drehzahl gegeben, so stellt die Steuerung entsprechend
den Zustandssignalen der das Druck-An- und Druck-Abstellen der Gummituchzylinder in
den einzelnen Druckwerken bzw. vorgewählten Druckwerken den Betriebszustand fest und
wählt die entsprechende vorgesehene Kennlinie aus dem Speicher aus. Entsprechend den
Werten bzw. Parametern der ausgewählten Kennlinien wird dann der Hochlaufvorgang durch
entsprechendes Bestromen des Antriebsmotors der Druckmaschine durchgeführt. So kann
vorgesehen sein, daß das Hochfahren mit der Maschinendrehzahl von einem gegebenen
Wert auf einen vorgewählten Wert nach einer wesentlich steileren Zeitfunktion (Zeitrampe)
durchgeführt wird, wenn über die Eingabevorrichtung bzw. dem Leitstand das Bedrucken
von ersten in die Maschine einlaufenden Bogen nach Erreichen dieser höheren Drehzahl
vorgegeben bzw. vorgewählt ist. Da während des schnellen Hochlaufvorganges keine Bogen
bedruckt werden, bewirkt dieses schnelle Hochfahren mit der entsprechenden Drehmomentbeanspruchung
keine durch Torsion im Antriebszug verursachte Passerdifferenz bzw. Doubliererscheinung.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß der Bogeneinlauf erst dann freigegeben
wird, wenn die Maschine die vorgegebene Enddrehzahl erreicht hat und auch die für
das Nachführen der Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr entsprechend dem vorgesehenen
Drehzahlwert angesteuerten Stellmittel die für diesen Maschinendrehzahlwert vorgesehenen
Dosierungen vorgenommen haben.
[0012] Ein wesentlicher Vorteil wird durch Anwendung der Erfindung im Falle des Abtourens
der Maschine erzielt. Hier erfolgt das Abtouren nach einer relativ langsamen Zeitrampe
bzw. Zeitfunktion genau in dem Fall, wenn während dieses Abtourvorganges noch zu bedruckende
Bogen durch die Maschine laufen. Auch in diesem Falle wird das Kommando zum Abtouren
über die Eingabeeinrichtung bzw. den Leitstand der Maschine vorgegeben, woraufhin
die Steuerung dieses Kommando zum Abtouren vom gegebenen Drehzahlwert auf einen niederen
Drehzahlwert in Verbindung mit den Signalen der das Druck-An- und Druck-Ab-Stellen
der Gummituchzylinder bewirkenden Organe zur Auswahl einer vorgesehenen Abtourrampe
bzw. Kennlinie verwendet. Entsprechend der für diesen Betriebszustand vorgesehenen
Abtourrampe bzw. Kennlinie erfolgt sodann das entsprechende Bestromen des Antriebsmotors
zum Bremsen der Maschine. Hierbei ist vorgesehen, daß nach Bedrucken eines letzten
durch die Maschine laufenden Bogens und entsprechend folgerichtig eingeleitetem Druck-Ab-Schalten
der Gummituchzylinder eine wesentlich steilere Abtourrampe zur Anwendung kommt, als
dies während des Bedruckens von Bogen der Fall ist.
[0013] Gemaß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die für das Hochlaufen
bzw. Abtouren der Maschine vorgesehenen und in dem mit der Steuerung in Wirkverbindung
stehenden Speicher abgelegten Rampen bzw. Zeitfunktionen auch in Abhängigkeit der
Netzfrequenz, mittels der die Druckmaschine über den netzgeführten Gleichrichter betrieben
wird, ausgewählt werden. Diese Weiterbildung der Erfindung ist insbesondere dann vorteilhaft,
wenn die die Dosierung der Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr bewirkenden Stellantriebe
(Antrieb Farbduktor, Antrieb Feuchtduktor usw.) als Synchronmotoren ausgebildet sind.
Die Synchronmotore der Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr laufen mit einer von der
Netzfrequenz abhängigen Drehzahl, so daß eine Sollwertänderung in der Färbung bzw.
Feuchtung während einer Drehzahländerung der Maschine eine Abhängigkeit von der Netzfrequnz
aufweisen wird. Wird die gesamte Druckmaschine an einem eine Netzfrequenz von 50 Hz
aufweisenden Netz betrieben, so laufen die entsprechenden Farb- und Feuchtmittelantriebe
geringfügig langsamer als dies bei einer Netzfrequenz von 60 Hz der Fall ist. Entsprechend
sind in der erfindungsgemäßen Steuerung bzw. dem mit der Steuerung in Wirkverbindung
stehenden Speicher auch für die verschiedene Zahl von möglichen Netzfrequenzen angepasste
Hochlauf- und Abtourrampen abgespeichert, welche über die Steuerung entsprechend der
aktuellen bzw. am Hauptantrieb eingestellten Netzfrequenz zur Ausführung kommen. Durch
die Auswahl einer vorgesehenen Hochlauf- bzw. Abtourrampe in Abhängigkeit an die aktuelle
Netzfrequenz erfolgt eine Anpassung des Hochlauf- bzw. Abtourvorganges an die Verstellgeschwindigkeit
der die Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr bei Druckgeschwindigkeitsänderungen nachführenden
Stellantriebe.
[0014] Des weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand
der Zeichnung. Diese zeigt die erfindungsgemäße Steuerung mit dem Antrieb der Druckmaschine
sowie die mit der Steuerung in Wirk- bzw. Signalverbindung stehenden Komponenten.
Beschrieben wird - ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens - die Ausbildung
der Steuerung mit zwei gespeicherten Rampen zum betriebsartabhängigen Abtouren der
Maschine.
[0015] Die erfindungsgemäße Steuerung 1 steht über einen netzgeführten Gleichrichter 2 mit
einem als Gleichstrommotor ausgebildeten Antriebsmotor 3 der Druckmaschine 4 in Wirkverbindung.
Über die Steuerung 1 können durch entsprechendes Bestromen des Antriebsmotors 3 über
den Gleichrichter 2 eine Vielzahl von Drehzahlwerten zum Betreiben der Druckmaschine
4 gefahren werden und ebenfalls auch Hochlauf- bzw. Abtourvorgänge eingeleitet werden.
Die Steuerung 1 steht über ein oder mehrere hier nur prinzipiell als ein Bussystem
angedeutete Signalübertragungen mit einer Eingabevorrichtung 6, Not-Aus-Tastern 7,
den Druckschaltervorrichtungen 5 in den einzelnen Druckwerken der Druckmaschine 4
sowie den Antrieben 9, 10 in den Farb- und Feuchtwerken der Druckwerke der Druckmaschine
4 in Wirkverbindung. Die Eingabevorrichtung 6 umfaßt dabei sowohl den Leitstand der
Druckmaschine 4 als auch die an den einzelnen Druckwerken sowie An- und Ausleger der
Druckmaschine 4 vorgesehenen Bedientastern. Ohne Beschränkung der Erfindung sei dabei
angenommen, daß über sämtliche vorstehend genannten Bedienelemente als Eingabevorrichtung
6 Kommandos zum Erhöhen bzw. Verringern der Druckgeschwindigkeit gegeben werden können.
[0016] Die erfindungsgemäße Steuerung 1 steht ferner mit einem Speicher 8 in Wirkverbindung,
in welchem zum Abtouren der Maschine zwei unterschiedlich steile Abtourrampen bzw.
entsprechende Zeitfunktionen abgespeichert sind. Diese in der Figur als zwei Kennlinien
dargestellten Abtourrampen im Speicher 8 sind dabei nur stellvertretend für eine Vielzahl
im Speicher 8 enthaltenen Zeitfunktionen sowohl für das Hochlaufen der Maschine als
auch das nachstehend weiter beschriebene Abtouren über den Antriebsmotor 3.
[0017] Wird der Steuerung 1 über die Eingabevorrichtung 6 das Kommando zum Abtouren der
Druckmaschine 4 von der gegebenen Fortdruckdrehzahl auf beispielsweise die Grunddrehzahl
der Maschine gegeben, so erfolgt über die Steuerung zunächst ein Erfassen der von
den Druckschaltvorrichtungen 5 in den einzelnen Druckwerken der Druckmaschine 4 gelieferten
Signale hinsichtlich dem Anwahlzustand der Druckwerke (Druckend/Nicht-Druckend) sowie
wie dem Schaltzustand der Druckwerkszylinder. Entsprechend der über die Eingabevorrichtung
6 vorgegebenen Anwahl der Druckwerke wird durch die Steuerung 1 über die Signale der
Druckschaltvorrichtung 5 ermittelt, ob der über die Eingabevorrichtung 6 vorgegebene
Befehl zum Abtouren der Maschine während des Bogenlaufes bzw. während des Bedruckens
von Bogen oder erst nach dem Bedrucken eines letzten Bogens durchgeführt werden soll.
Wird das Kommando zum Abtouren der Druckmaschine 4 von der Fortdruckdrehzahl z.B.
auf die Grunddrehzahl des normalen Druckbetriebes, d.h. also nicht vor Abschalten
der einzelnen Druckwerkszylinder in den Druckwerken der Druckmaschine 4 ausgelöst,
so wählt die Steuerung 1 die im Speicher 8 abgelegte Abtourrampe mit dem flachen Verlauf
(rechts) aus. Die Druckmaschine 4 wird sodann durch entsprechendes Bestromen des Antriebsmotors
3 über den Gleichrichter 2 nach einem relativ flachen Zeitverlauf heruntergefahren.
[0018] Ist über die Eingabevorrichtung 6 das Abtouren von der Fortdruckdrehzahl auf die
Grunddrehzahl nach Durchlaufen eines letzten Bogens aktiviert, so ist über die Steuerung
1 durch Auswahl der Signale der Druckschaltvorrichtung 5 das Passieren des letzten
Bogens durch die einzelnen Druckwerke der Druckmaschine 4 feststellbar, woraufhin
über die Steuerung 1 die entsprechend für diesen Betriebsfall vorgesehene steile Abtourrampe
im Speicher 8 zur Bestromung des Antriebsmotors 3 über den Gleichrichter 2 zur Anwendung
kommt. In diesem Betriebszustand wird die Druckmaschine 4 mit einem wesentlich höheren
Bremsmoment abgetourt, um den Endzustand möglichst schnell zu erreichen.
[0019] Die Steuerung 1 steht ferner noch mit Notaustastern 7 in Wirkverbindung, durch welche
unabhängig vom Betriebszustand (Signale der Druckschaltvorrichtungen 5) der schnellstmögliche
Abtourvorgang eingeleitet wird. Hier kann insbesondere das Bremsen des Antriebsmotors
3 über den Gleichrichter 2 an der Stromgrenze vorgesehen sein.
[0020] Die Steuerung steht ferner mit Antrieben 9, 10 der Farb- und Feuchtwerke in den einzelnen
Druckwerken der Druckmaschine 4 in Wirkverbindung. Nachdem über die Eingabevorrichtung
6 der Steuerung 1 das entsprechende Kommando zum Hochfahren bzw. Abtouren gegeben
wurde (Anfangsdrehzahlwert - Enddrehzahlwert) beginnen die nicht dargestellten Steuerungen
dieser Antriebe 9, 10 die Dosierungen auf die für den neuen Drehzahlwert der Druckmaschine
vorgesehenen Wert herauf- bzw. herunterzufahren. Wie bereits zuvorstehend erläutert
wurde ist hierbei insbesondere vorgesehen, daß im Speicher 8 der Steuerung 1 zu unterschiedlichen
Netzfrequenzen (Gleichrichter 2) unterschiedliche Kennlinien zum Hochfahren bzw. Abtouren
der Maschine gespeichert sind, wobei jeweils die für die vorabliegende Netzfrequenz
vorgesehene Kennlinie zur Einstellung kommt. Hierdurch wird erreicht, daß bei Ausbildung
der Antriebe 9, 10 in den Farbwerken/Feuchtwerken der Druckmaschine 4 als Synchronmotore
deren netzfrequenzabhängiges Drehzahlverhalten an die von der Druckmaschine 4 ausführbare
Drehzahlveränderung anpaßbar ist. Der Wert der am Gleichrichter 2 eingestellten Netzfrequenz
ist dabei durch die Steuerung 1 erfaßbar bzw. dort über eine entsprechende Eingabe
festlegbar (bei Maschineninstalation). Auch kann vorgesehen sein, daß die Steuerung
1 mit einer die Netzfrequenz erfassenden Einrichtung in Wirkverbindung steht.
Bezugszeichenliste
[0021]
- 1
- Steuerung
- 2
- Gleichrichter
- 3
- Antriebsmotor
- 4
- Druckmaschine
- 5
- Druckschaltvorrichtung
- 6
- Eingabevorrichtung
- 7
- Not-Aus-Taster
- 8
- Speicher
- 9
- Antrieb (Farbwerk)
- 10
- Antrieb (Feuchtwerk)
1. Steuerung für den Antrieb einer Druckmaschine, insbesondere Bogenoffsetdruckmaschine,
mit einer dem vorzugsweise als wenigstens ein Gleichstrommotor ausgebildeten Antriebsmotor
der Druckmaschine vorgeordneten Steuerung, der Kommandos zum Verändern der Drehzahl
der Druckmaschine zuführbar woraufhin die Maschinendrehzahl gemäß gespeicherter Zeitfunktionen
geändert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuerung (1) dem Betriebszustand der Druckmaschine (4) entspechende Signale
(Signale der Druckschaltvorrichtungen 5) zuführbar sind, daß die Steuerung (1) mit
einem Speicher (8) in Wirkverbindung steht, in welchem unterschiedlichen Betriebszuständen
der Druckmaschine zugeordnete Zeitfunktionen zum Hochfahren und/oder Abtouren der
Druckmaschine abgespeichert sind, und daß durch die Steuerung (1) auf ein Kommando
zum Verändern der Drehzahl die für den aktuellen Betriebszustand vorgesehene Zeitfunktion
über den Antriebsmotor (3) zur Anwendung kommt.
2. Steuerung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuerung (1) die Signale der in den einzelnen Druckwerken der Druckmaschine
(4) angeordneten Druckschaltvorrichtungen (5) zuführbar sind.
3. Steuerung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Bogenoffsetdruckmaschine die den Gummituchzylindern in den einzelnen
Druckwerken zugeordneten Druckschaltvorrichtungen (5) mit der Steuerung (1) in Signalverbindung
stehen.
4. Steuerung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuerung (1) die Signale einer der in den einzelnen Druckwerken der Druckmaschine
(4) angeordneten Druckschaltvorrichtungen (5) vorgeordneten Maschinensteuerung zuführbar
sind.
5. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß über die Steuerung (1) nach Eingabe eines eine Drehzahländerung bewirkenden Kommandos
die in den einzelnen Druckwerken der Druckmaschine (4) dem Verändern der Farb- und/oder
Feuchtdosierung dienenden Antriebe (9, 10) der Farb- und/oder Feuchtwerke entsprechend
dem angewählten Drehzahlwert der Druckmaschine (4) ansteuerbar sind.
6. Steuerung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Speicher (8) der Steuerung (1) für unterschiedliche Netzfrequenzen, mit welchen
die Antriebe (9, 10) der Farb- und/oder Feuchtwerke der Druckwerke der Druckmaschine
(4) betreibbar sind, unterschiedliche und das Verändern der Drehzahl der Druckmaschine
(4) an die Verstellgeschwindigkeit der Farb- und/oder Feuchtdosierung anpassende Zeitfunktionen
abgespeichert sind.