Verfahren und Anordnung zur Kompensation von regelungsbedingten Drehwinkel- Asynchronitäten

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Rotationsdruckmaschine zur Durchführung eines Verfahrens zur Kompensation von regelungsbedingten Drehwinkel- Asynchronitäten zweier unabhängig voneinander angetriebener Zylinder, die während der Zustellbewegung eines der Zylinder auftreten, gemäß Oberbegriff des ersten Anspruchs und ein entsprechendes Verfahren zur Kompensation von regelungsbedingten Drehwinkel- Asynchronitäten.

[0002] In zunehmendem Maße werden Druckmaschinen, beispielsweise Offsetdruckmaschinen, eingesetzt, bei denen zur Verkürzung von Rüstzeiten einzelne Zylinder aus dem durchgehenden Antriebsräderzug ausgegliedert werden und parallel zum Hauptantrieb einzeln angetrieben werden. Beispielsweise können Plattenzylinder in Offsetdruckwerken einen separaten Antriebsmotor (Einzelantrieb) besitzen, damit z.B. alle Plattenzylinder gleichzeitig in die Plattenwechselposition gedreht werden können, um den Plattenwechsel an allen Druckwerken gleichzeitig durchführen zu können (z.B. DE 196 23 224 C1). Bei Druckmaschinen mit Einzelantrieben von Zylindern müssen die Winkellagen der einzeln und zentral angetriebenen Zylinder (z.B. Platten- und Gummizylinder) hochgenau erfasst werden, um eine schlupffreie Synchronisierung mit benachbarten, aufeinander abrollenden Zylindern zu ermöglichen. Unter Synchronisierung wird hier die fortlaufende Sicherstellung der richtigen Winkellagezuordnung der benachbarten Zylinder verstanden.

[0003] Zur Synchronisierung der Einzelantriebe mit dem zentralen Antriebsräderzug sind Drehwinkelgeber im Antriebsräderzug angeordnet, die Drehwinkel-Sollwerte für die Regelung der Einzelantriebe vorgeben. Durch die synchrone Rotation der jeweils benachbarten Zylinder soll sichergestellt werden, dass die Zylinderoberflächen stets schlupffrei aufeinander abrollen und keine Relativbewegungen an den Kontaktstellen der Zylinderoberflächen zustande kommen, wodurch entweder die Druckbildübertragung beeinträchtigt wird oder Zugspannungen im Bedruckstoff erzeugt werden. Die Synchronisierung der Einzelantriebe, die den Plattenzylindern zugeordnet sind, mit den vom Antriebsräderzug angetriebenen Gummizylindern erfolgt über Sollwertvorgaben, die von den Drehwinkelgebern an den Gummizylinderwellen abgeleitet werden.
Besondere Maßnahmen zur Synchronisierung sind dann erforderlich, wenn einer der miteinander synchronisierten Zylinder relativ zum anderen die Lage seiner Drehachse ändert, wie dies beispielsweise bei Gummi- und Plattenzylinderpaarungen der Fall ist (schwenkbarer Gummizylinder).
Zu Beginn eines Druckprozesses muss ein am Druck beteiligter Gummizylinder, der das Druckbild vom Plattenzylinder auf den Bedruckstoff übertragen soll, an den Druckzylinder angestellt werden (Druck-an-Position), bei Druckunterbrechungen muss er von diesem abgeschwenkt werden (Druck-ab-Position). Hierzu ist der Gummizylinder in einer Schwenkvorrichtung gelagert. Die Schwenkvorrichtung ist beispielsweise durch beiderseitige Exzenterlager oder Schwingen gebildet. Zur Gewährleistung eines optimalen und konstanten Anpressdruckes zwischen Gummi- und Plattenzylinder sind an beiden Seiten der Zylinder gehärtete Schmitzringe angeordnet, deren Außendurchmesser den Zylindermanteldurchmessern angepasst sind. Der Gummizylinder wird an den Plattenzylinder soweit angestellt, bis die zugeordneten Schmitzringe aufeinander abrollen.
Aufgrund der geringen Schwenkwege verbleibt der Gummizylinder selbst in der Druck-ab-Position im Zahneingriff mit dem Zahnräderzug, so dass der schwenkende Zylinder stets auch eine Drehung infolge des Abrollens der Zahnflanken am Zahneingriffspunkt vollzieht. Diese Drehung wird überlagert von der translatorischen Bewegungskomponente der Stellbewegung der Gummizylinderdrehachse.
In der Druck-ab-Position (abgeschwenkte Position des Gummizylinders) besteht kein Kontakt der Oberflächen und Schmitzringe von Gummi- und Plattenzylinder. Dieser Bereich ist für die Synchronität der Drehbewegung beider Zylinder weniger problembehaftet und ist nicht Gegenstand der Erfindung.
Beim Anschwenken des Gummizylinders an den Plattenzylinder vollzieht sich die translatorische Schwenkbewegung des Gummizylinders nach Herstellung des Oberflächenkontaktes näherungsweise tangential zur Plattenzylinderoberfläche, wobei das Gummituch in Kontakt mit der auf dem Plattenzylinder aufgespannten Druckplatte kommt. Auch die den Gummi- und Plattenzylindern beiderseitig zugeordneten Schmitzringe kommen in Kontakt miteinander und rollen schließlich kraftschlüssig aufeinander ab, wobei sie neben der gleichmäßigeren Pressung zwischen beiden Zylindern auch eine mechanische Unterstützung der Synchronisierung der Drehbewegung der aufeinander abrollenden Zylinder bewirken. Synchronisierungsprobleme beim Schwenken im Kontaktbereich entstehen dadurch, dass nur die Drehung des Gummizylinders beim Abrollen der Zahnflanken während des Schwenkens durch den an der Gummizylinderwelle angeordneten Drehwinkelgeber erfasst und über die Maschinensteuerung die Drehwinkelposition des Plattenzylinders entsprechend synchron nachgeführt werden kann. Dagegen ist die Erfassung der translatorischen Bewegung der Zylinderdrehachse mit einem Drehwinkelgeber ohne zusätzliche Maßnahmen nicht möglich, so dass die tangentiale Verschiebung der Gummizylinderoberfläche relativ zur Plattenzylinderoberfläche nicht von der Maschinensteuerung erkannt wird und demzufolge auch nicht mit einem äquivalenten zusätzlichen Mitdrehen des Einzelantriebes am benachbarten Plattenzylinder nachvollzogen wird.
Der Plattenzylinder wird dabei einerseits durch den reibschlüssigen Oberflächenkontakt zwischen Gummi und Druckplatte bzw. zwischen den Schmitzringen zu einer Drehung veranlasst. Dieser wird aber andererseits durch die Positionsregelung des Plattenzylinderantriebs, die die Verschiebung der Gummizylinderdrehachse nicht erfasst hat, entgegengewirkt. Beim Schwenken des Gummizylinders im Kontaktbereich geht deshalb die Drehwinkel-Soll-Lage des benachbarten, einzeln angetriebenen Plattenzylinders gegenüber dem Gummizylinder verloren und es kommt zu einem Schlupf zwischen Gummituch und Druckplatte und damit zu einem unerwünschten Drehmomentensprung am Einzelantrieb sowie zu einem Verwischen des Druckbildes. Schwingungen in der Druckmaschine und Druckstörungen sind die Folge.

[0004] Aus der DE 197 20 952 C2 ist eine Drehwinkelkorrektureinrichtung für einen schwenkbaren Zylinder mit Einzelantrieb bekannt, die mit Hilfe zusätzlicher Messmittel entweder die Translationsbewegung der Zylinderachse bestimmt oder den Schwenkwinkel erfasst und einer mehrstufigen Regeleinrichtung zuführt, die daraus den erforderlichen Korrekturwinkel für den Einzelantrieb ermittelt zur Unterdrückung von Relativbewegungen zwischen den benachbarten Zylinderoberflächen. Nachteilig ist der wirtschaftliche Aufwand für zusätzliche Lagegeber und Regelungseinrichtungen.
Üblicherweise wird dies gelöst, indem der Rotor des Gebers (Hohlwellengeber) fest auf die Zylinderachse montiert wird und sich der Stator des Gebers (Gebergehäuse) über eine Drehmomentstütze am Gestell der Druckmaschine abstützt. Dafür sind verschiedene Varianten bekannt.
Um beim Schwenken des Gummizylinders in Druck-an-Position eine Relativbewegung der Zylinderoberflächen zu vermeiden, ist in einer konventionellen Weise der Geberabstützpunkt des Gebergehäuses am Gummizylinder in den Wälzpunkt der Schmitzringe gelegt worden, wobei sich der konventionelle Abstützpunkt aus einer statischen Betrachtung der Schwenkbewegung ergibt (EP 1 593 510 A2, DE 10 2005 029 968 A1). Möglich ist auch eine Kopplung der Drehwinkelgebergehäuse am Platten- und Gummizylinder, wobei jeder Drehwinkelgeber den halben Betrag der Translationsbewegung erfasst und in einen entsprechenden Drehwinkel umformt (DE 196 35 796 C2, DE 10 2005 029 969 A1).

[0005] Nachteilig an diesen Lösungen ist es, dass bei der Druck-An-Zustellbewegung infolge der Beschleunigung des Gummizylinders während der Schwenkbewegung und der verzögerten Nachführung der Ausgleichsdrehung des Plattenzylinders ein Schleppfehler entsteht, so dass die beiden Zylinderoberflächen nicht in der konventionellen (sich theoretisch ergebenden) Drehwinkelposition, sondern um den Schleppfehler versetzt aufeinander treffen. Diese Regelabweichung muss im Zylinder- und Schmitzringkontakt ausgeregelt werden, was zu einer unerwünschten und Störmomente erzeugenden Relativbewegung zwischen den Zylinderoberflächen bzw. Schmitzringen führt.
Ein weiteres Synchronisierungsproblem ergibt sich aus dem wechselnden Anpressdruck der Zylinderpaarung Gummizylinder/Druckzylinder. Der Gummizylinder bildet mit einem benachbarten Druckzylinder, auf dem die Bogen durch das jeweilige Druckwerk transportiert werden, die Druckzone, wobei sich die Pressung beim Durchlauf der Zylinderkanäle durch die Druckzone sprunghaft ändert. Durch die unterschiedliche Verbiegung des Gummizylinders bei voller Pressung (Berührung Gummituch/Bedruckstoff) und unter reduzierter Pressung (Kanaldurchlauf) erfasst der Drehwinkelgeber eine scheinbare Verdrehung, da sich der Drehwinkelgeber, der auf dem sich verbiegenden Gummizylinderschenkel sitzt, relativ zum gestellfesten Abstützpunkt im Abwälzpunkt bewegt. Diese scheinbare Verdrehung versucht die Antriebsregelung für den Plattenzylinder dann auszuregeln, wodurch eine nachteilige Relativbewegung der Zylinderoberflächen erst durch die Winkelregelung selbst erzeugt wird.

[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Lagefehler beim Anschwenken eines zweiten Zylinders an einen ersten Zylinder, insbesondere bei der Druck-An-Schaltung eines Gummizylinders an einen Plattenzylinder in einem Offsetdruckwerk, im Moment der Berührung der Zylinder zu minimieren.

[0007] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Rotationsdruckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.

[0008] Die Erfindung hat den Vorteil, dass Druckstörungen verursachende Relativbewegungen der miteinander synchronisierten Zylinder während des Schwenkens im Kontaktbereich sicher vermieden werden können.

[0009] Im Folgenden soll die Erfindung am Beispiel eines Drehwinkelgebers an einem Gummizylinder eines Offsetdruckwerkes erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt in

Figur 1:

eine schematische Darstellung der Drehwinkelgeberabstützung mit qualitativen Lagen des erfindungsgemäßen Geberabstützpunktes.

[0010] Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Druckwerksausschnitt einer Bogenoffsetrotationsdruckmaschine in Seitenansicht mit einem einfachgroßen Plattenzylinder 1.P, einem schwenkbaren einfachgroßen Gummizylinder 2.G, der dazu mit seinen Wellenzapfen 10 beiderseitig in Exzenterlagern 4 gelagert ist, und einen doppelt großen Druckzylinder 3. Die Zylinder 1, 2 sind in Seitengestellen der Druckmaschine gelagert. Dem Plattenzylinder 1.P ist ein erster Antrieb zugeordnet, der beispielsweise ein bekannter Einzelantrieb M sein kann, der dem Plattenzylinder 1.P zugeordnet ist und der von einem (nicht dargestellten) bekannten Antriebsregler bzgl. Drehwinkellage, Rotationsgeschwindigkeit und Beschleunigung mit dem Gummizylinder 2.G synchronisiert wird. Der Gummizylinder 2.G wird im Ausführungsbeispiel über einen zentralen Antriebsräderzug von einem zweiten Antrieb, dem Druckmaschinenhauptantrieb, angetrieben. Zwischen Plattenzylinder 1.P und Gummizylinder 2.G besteht keine formschlüssige mechanische Antriebsverbindung.
Dem einzeln angetriebenen Plattenzylinder 1.P sind zwei Schmitzringe auf beiden Seiten zugeordnet, die in bekannter Weise mit zwei weiteren Schmitzringen auf der Welle 10 des Gummizylinders 2.G zusammenwirken. Die Schmitzringe rollen paarweise kraftschlüssig aufeinander ab. Aus Vereinfachungsgründen wurde in der Fig. 1 nicht zwischen dem Abwälzpunkt der Schmitzringe und dem Kontaktbereich der Zylinderoberflächen differenziert.
Auf der Welle des Plattenzylinders 1.P ist ein erster Drehwinkelgeber 5 zur Erfassung der absoluten Drehwinkellage (Inkrementalgeber bzw. Encoder) zentrisch angeordnet. Analog zum ersten Drehwinkelgeber 5 ist ein zweiter Drehwinkelgeber 6 auf der Welle 10 des benachbarten Gummizylinders 2.G zentrisch gelagert, dessen Rotor 6.R drehfest mit der Welle 10 verbunden ist und dessen Stator 6.S (Drehwinkelgebergehäuse) drehbeweglich auf der Welle 10 gelagert ist. Die Welle 10 kann durch Drehung der Exzenterlager 4 zwischen einer "Druck-an" - Position und einer "Druck-ab"- Position verschwenkt werden.
Am Stator 6.S ist eine biegesteife Statorabstützung 7 fest und in radialer Richtung angeordnet, die eine drehwinkelspielfreie Lagerung des Stators 6.S sichert. Die Statorabstützung 7 ist an ihrem vom Stator 6.S abgewandten Ende an einem gestellfesten Anschlag, dem Geberabstützpunkt 8.1, 8.2 oder 8.3, drehbeweglich gelagert, um die Schwenkbewegung des Gummizylinders 2.G in eine Drehbewegung des Stators 6.S zu transformieren. Die Statorabstützung 7 ist beispielsweise als eine am Drehwinkelgebergehäuse angeschweißte stabförmige Verdrehsicherung ausgebildet. Am freien Ende liegt die Statorabstützung 7 an einer Anschlagkontur an, die so ausgerichtet ist, dass die verlängerte Längsachse der Statorabstützung 7 in Richtung des Plattenzylinders 1.P weist. Die Statorabstützung 7 ist zur spielfreien Lagerung am Anschlag 8 beispielsweise über eine Zugfeder 9 kraftschlüssig mit dem Anschlag 8 verbunden. Da die Schwenkbewegungen des Gummizylinders 2.G auch eine Änderung des Abstandes zum Anschlag 8 bewirken, ist die Statorabstützung 7 in ihrer Längsrichtung am Anschlag 8 verschiebbar gelagert. Die Statorabstützung 7 kann ebenso in einem Drehlager mit dem Anschlag 8 verbunden sein. Dies erfordert dann jedoch eine längenvariable Gestaltung der Statorabstützung 7, die dazu beispielsweise zweiteilig mit in Längsrichtung überlappenden Teilen ausgebildet ist, die in Längsrichtung relativ zueinander beweglich sind.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht nun vor, das Drehwinkelgebergehäuse nicht am konventionellen Geberabstützpunkt 8.0, sondern an einem davon entfernten Geberabstützpunkt 8.1, 8.2 oder 8.3 abzustützen. Die vorgeschlagenen neuen Geberabstützpunkte 8.1, 8.2 oder 8.3 sind vom konventionellen Geberabstützpunkt 8.0 entfernt angeordnet, wobei die Richtung und der Betrag des Abstandes der erfindungsgemäßen Geberabstützpunkte 8.1, 8.2, 8.3 vom konventionellen Geberabstützpunkt 8.0 von der Schwenkgetriebegeometrie bzw. der Schwenkkurve der Drehachse des Gummizylinders 2.G und dem auszugleichenden Schleppfehler der Antriebsregelung abhängen. Die Lagen der Geberabstützpunkte 8.1, 8.2 oder 8.3 relativ zu den konventionellen Geberabstützpunkten 8.0 und die Lagen relativ zu den Drehachsen der Gummizylinder 2.G sind dabei aufgrund eines Freiheitsgrades für die Geberabstützpunkte variierbar. Die dem Ausgleich der Regelungsfehler dienenden Geberabstützpunkte 8.1, 8.2 oder 8.3 befinden sich auf einem geometrischen Ort, der sich aus den geometrischen Verhältnissen der Schwenkbewegung des Gummizylinders 2.G mit Hilfe von CAD-Programmen für den Zeitpunkt der Schmitzringberührung ermitteln lässt. In der Figur 1 sind beispielhaft und unmaßstäblich drei Geberabstützpunkte 8.1, 8.2 oder 8.3 dargestellt, die so ermittelt wurden. Die Erzeugung eines vorauseilenden Sollwertes für den Antriebsregler des Plattenzylinders 1.P ist gegenüber dem konventionellen Geberabstützpunkt 8.0 also beispielsweise durch Änderung der Hebellänge der Statorabstützung 7 und/oder Änderung der Relativlage zur Schwenkkurve der Drehachse des Gummizylinders 2.G realisierbar.
In der Figur 1 ist der konventionelle Geberabstützpunkt 8.0 im Abwälzpunkt von Platten- und Gummizylinder 1.P, 2.G bzw. im Abwälzpunkt der zugeordneten Schmitzringe eingezeichnet. Die weiteren Punkte 8.1, 8.2, 8.3 bezeichnen mögliche Geberabstützpunkte, bei denen das Drehwinkelgebergehäuse in der Annäherungsphase der Zylinderoberflächen um einen zusätzlichen Winkel gedreht wird, welcher den Schleppfehler Δα_s kompensiert und der aufgrund der Beschleunigung des Gummizylinders 2.G und der Regelverzögerung während der Druck-an- Bewegung entsteht.

[0011] Aus der Menge der möglichen Geberabstützpunkte 8 wird vorzugsweise ein geeigneter Punkt 8.3 gewählt, der den Schleppfehler Δα_s während der Druck-an-Bewegung annähernd kompensiert und gleichzeitig zur Eliminierung des Einflusses der Biegeschwingungen des Gummizylinders 2.G infolge der Kanalschläge beim Abrollen auf dem Druckzylinder 3 in Verbiegerichtung des Gummizylinders 2.G (Verbindungslinie Gummizylinder 2.G - Druckzylinder 3) angeordnet ist. Gleichzeitig sollte der Geberabstützpunkt 8 im Bereich des Zylinderumfangs (8.1) liegen, um durch eine möglichst große Hebellänge die Auswirkungen von Störungen im Bereich der Geberabstützung, vor allem Rundlauffehler von Geber und Geberbefestigung, zu verringern. Der letztendlich gewählte Geberabstützpunkt wird vorteilhaft ein Kompromiss sein zwischen beiden Forderungen und ist in der Zeichnung beispielhaft als Geberabstützpunkt 8.2 dargestellt.

Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung:

[0012] In der "Druck-an"-Position ist der Gummizylinder 2.G in bekannter Weise sowohl an den Plattenzylinder 1.P als auch an den Druckzylinder 3 angestellt und überträgt das Druck(teil)bild vom Plattenzylinder 1.P auf die auf dem Druckzylinder 3 geführten Bogen. Der zweite Drehwinkelgeber 6 auf der Welle 10 des Gummizylinders 2.G erfasst den zeitlichen Verlauf der Drehwinkelwerte des Gummizylinders 2.G und übermittelt diese an die Antriebsregelung des Einzelantriebes M für den Plattenzylinder 1.P, um die Rotation des Plattenzylinders 1.P mit dem vom Antriebsräderzug angetriebenen Gummizylinder 2.G zu synchronisieren. Beide Zylinder 1, 2 rotieren im Idealfall mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit und mit einer vorgegebenen relativen Drehwinkelsynchronlage.
Wird der Gummizylinder 2.G durch Verdrehen der Exzenterlager 4 vom Druckzylinder 3 und Plattenzylinder 1.P auf einer entsprechend der vom Exzenterlager 4 vorgegebenen gekrümmten Bahn abgeschwenkt, um die Druck(teil)bildübertragung auf den Bogen zu unterbrechen, liegt der Schwenkweg im Millimeterbereich. Dabei bleibt der Zahneingriff der Antriebsräder von Gummi- und Druckzylinder 2.G, 3 fortbestehen. Beim Abschwenken kommt es deshalb neben der Verschiebung des Gummizylinders 2.G gegenüber dem Plattenzylinder 1.P zu einer Abrollbewegung des Antriebszahnrades des Gummizylinders 2.G auf dem Druckzylinderzahnrad um den Zahneingriffspunkt, die eine zusätzliche Drehung des Gummizylinders 2.G bewirkt. Diese Zylinderdrehung wird vom zweiten Drehwinkelgeber 6 erfasst und daraufhin der Plattenzylinder 1.P durch die Antriebsregelung des Einzelantriebes M synchron ebenfalls um diesen Winkel verdreht, so dass es deswegen zu keiner Relativbewegung an den Kontaktstellen mit dem Plattenzylinder 1.P (Gummi-Druckplatte, Schmitzringe) kommt.
Zur Abrollbewegung infolge Zahneingriffs zum Druckzylinder 3 kommt die Translation der Drehachse des Gummizylinders 2.G annähernd tangential zur Oberfläche des Plattenzylinders 1.P hinzu, die zur Vermeidung von verschleißförderndem Schlupf an den Kontaktstellen zwischen Platten- und Gummizylinder 1.P, 2.G und Abweichungen von der vorgegebenen Drehwinkel-Relativlage durch eine zusätzliche Rotation des Plattenzylinders 1.P mit einer dem Translationsweg entsprechenden Umfangsdrehung kompensiert werden muss (wie aus der DE 103 04 495 A1 bekannt).
Mit der Abstützung des Stators 6.S des Drehwinkelgebers 6 am konventionellen Abstützpunkt 8.0 wird erreicht, dass beim Anschwenken des Gummizylinders 2.G der Stator 6.S in Drehrichtung des Gummizylinders 2.G um einen Winkel gedreht wird, der eine dem Schwenkweg entsprechenden Umfangsweg des Plattenzylinders 1.P liefert. Da vom Stator 6.S der Nullpunkt der Drehwinkelmessung vorgegeben wird, stellt die Verdrehung des Nullpunktes in Drehrichtung für die Antriebsregelung eine geringere Drehung des Rotors 6.R des Drehwinkelgebers 6 dar. Der Gummizylinder 2.G ändert also infolge der Translationsbewegung scheinbar seine Drehwinkellage. Die Antriebsregelung korrigiert daraufhin die Drehwinkellage des Plattenzylinders 1.P mit einer Verzögerung der Vorwärtsdrehung.
Die Korrekturdrehung des Plattenzylinders 1.P ergibt einen Umfangsweg, der dem Translationsweg eines Oberflächenpunktes auf dem Gummizylinder 2.G näherungsweise entspricht. Der Plattenzylinder 1.P vollzieht mit seiner Korrekturdrehung die translatorische Verlagerung des Gummizylinders 2.G nach, wobei es zu keinem Verlust der Drehwinkellagezuordnung der beiden Zylinder 1, 2 kommen darf.
Die Güte der Annäherung von Umfangsweg des Plattenzylinders 1.P und Translationsweg des Gummizylinders 2.G ist mit zunehmender Annäherung des Gummizylinders 2.G an seine Druck-an-Position wesentlich für die Druckqualität, da der Plattenzylinder 1.P bei Wiederherstellung des Oberflächenkontaktes der Schmitzringe zur Vermeidung von Umfangsregisterfehlern oder Verwischen des Druckbildes exakt synchron mit dem Gummizylinder 2.G rotieren sollte.
Der Abstützpunkt 8 des Drehwinkelgebers 6 des zu schwenkenden Gummizylinders 2.G wird dazu erfindungsgemäß nicht - wie quasi-statisch betrachtet ideal - in den Abwälzpunkt der Schmitzringe gelegt, sondern davon abweichend so gewählt, dass bei der Aufeinander-Zu-Bewegung der Zylinder 1, 2 der Schleppfehler Δα_s der Antriebsregelung kompensiert wird und die Zylinderoberflächen in der gewünschten Drehwinkellage zueinander, d.h. zueinander unverdreht , aufeinander treffen. Nach der ersten Berührung der Zylinderoberflächen wird der Korrekturbetrag während des Pressungsaufbaus durch die Anordnung des Geberabstützpunktes und infolge der Trägheit des Reglers im Vergleich zur Geschwindigkeit der Druckanstellbewegung wieder ausgeglichen, so dass die Zylinder 1, 2 im Endpunkt der Schwenkbewegung exakt zueinander stehen.
Der auszugleichende regelungsbedingte Schleppfehler Δα_s in der Drehwinkellage des Plattenzylinders 1.P verursacht ein Nacheilen des Plattenzylinders 1.P im Bereich von 2 bis 80 µm und wird durch eine vorauseilende Verdrehung des Drehwinkelgebergehäuses um einen Δα_s entsprechenden Korrekturwinkel ausgeglichen. Das Nacheilen des Plattenzylinders 1.P gegenüber der Synchronstellung (Soll- Drehwinkelposition) infolge der Regelungsverzögerung wird also mit einem um den Schleppfehler Δα_s korrigierten Drehwinkel- Sollwert, der einen temporären Vorlauf des Plattenzylinders 1.P bewirkt, kompensiert, so dass die Zylinderoberflächen beim Anschwenken des Gummizylinders 2.G an den Plattenzylinder 1.P in Synchronstellung aufeinander treffen.
Der dadurch bei der Druck-ab-Bewegung zusätzlich entstehende Fehler ist unkritisch, da er vom Antriebsregler nach Ende des Kontakts von Gummizylinder 2.G und Plattenzylinder 1.P leicht ausgeregelt werden kann.
Die erfindungsgemäße Kompensation von regelungsbedingten Asynchronitäten zwischen elektronisch über Drehwinkelgeber synchronisierten Zylindern oder anderen Rotationskörpern durch Verlagerung des Geberabstützpunktes des Sollwertgebers ist auch an anderen schwenkbaren Zylindern, die im angestellten Zustand in Abrollkontakt zu benachbarten Zylindern stehen, einsetzbar.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

[0013] 

1

erster Zylinder

1.P

Plattenzylinder

2

zweiter Zylinder

2.G

Gummizylinder

3

Druckzylinder

4

Exzenterlager

5

erster Drehwinkelgeber

6

zweiter Drehwinkelgeber

6.R

Rotor

6.S

Stator

7

Statorabstützung

8

Anschlag, Geberabstützpunkt

8.0

konventioneller Geberabstützpunkt

8.1, 8.2, 8.3

Geberabstützpunkte zur Berücksichtigung des Schleppfehlers

9

Zugfeder

10

Welle, Wellenzapfen des Gummizylinders

M

Einzelantrieb des Plattenzylinders

Ansprüche

1. Rotationsdruckmaschine zur Durchführung eines Verfahrens zur Kompensation von regelungsbedingten Drehwinkel- Asynchronitäten zweier unabhängig voneinander angetriebener Zylinder, die während der Zustellbewegung eines der Zylinder auftreten, wobei

- ein erster in einem Gestell gelagerter Zylinder (1), dem ein elektrischer Einzelantrieb (M) zugeordnet ist, mit einem benachbarten zweiten, schwenkbar gelagerten Zylinder (2), der mit einem zweiten Antrieb verbunden ist, während des Druckbetriebes in Abrollkontakt steht,

- ein Drehwinkelgeber (6) am zweiten Zylinder (2) angeordnet ist, welcher Drehwinkel-Sollwerte für eine Antriebsregelung des Einzelantriebes (M) bereitstellt, wobei

- ein Drehwinkelgebergehäuse einen drehbar um die Drehachse des zweiten Zylinders (2) gelagerten Stator (6.S) des Drehwinkelgebers (6) bildet und über eine Drehmomentstütze (7) an einem gestellfesten Geberabstützpunkt (8) abgestützt ist und

- ein Rotor (6.R) des Drehwinkelgebers (6) verdrehfest mit der Drehachse des zweiten Zylinders (2) verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet,
dass der Geberabstützpunkt (8.1, 8.2, 8.3) in radialer und/oder Umfangsrichtung vom durch den Abwälzpunkt der Zylinder (1, 2) oder von zugeordneten Schmitzringen gebildeten konventionellen Geberabstützpunkt (8.0) entfernt angeordnet ist, wobei Richtung und Betrag der Abweichung vom konventionellen Geberabstützpunkt (8.0) durch den auszugleichenden Schleppfehler Δα_s der Antriebsregelung bestimmt sind, derart, dass ein regelungsbedingtes Nacheilen um den Schleppfehler Δα_s zwischen der Soll-Drehwinkelposition und der Ist-Drehwinkelposition des ersten Zylinders (1) während des Anschwenkens des zweiten Zylinders (2) an den ersten Zylinder (1) kompensiert wird, so dass die Zylinderoberflächen im Moment der Berührung in Synchronstellung aufeinander treffen.

2. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Zylinder (1) ein Plattenzylinder (1.P) mit Einzelantrieb (M) in einer Bogenoffsetrotationsdruckmaschine ist und
dass der zweite Zylinder (2) ein Gummizylinder (2.G) ist, welcher von einer "Druck-ab" - Position ohne Oberflächenkontakt in eine "Druck-an" - Position, in welcher am Plattenzylinder (1.P) und Gummizylinder (2.G) angeordnete Schmitzringe aufeinander abrollen, schwenkbar ist.

3. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Geberabstützpunkt (8.1) im Bereich des Zylinderumfangs liegt, um durch eine möglichst große Hebellänge die Auswirkungen von Störungen im Bereich der Geberabstützung, vor allem Rundlauffehler von Geber und Geberbefestigung, zu verringern.

4. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Geberabstützpunkt (8.1, 8.2, 8.3) zur Eliminierung des Einflusses von Biegeschwingungen des Gummizylinders (2.G) infolge Kanalüberrollung in einer zwischen dem Gummizylinder (2.G) und einem Druckzylinder (3) gebildeten Druckzone in Richtung auf die Verbindungsgerade zwischen der Achse des Druckzylinders (3) und der Achse des Gummizylinders (2.G) verlagert ist.

5. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Geberabstützpunkt (8.2) zur Eliminierung des Einflusses von Biegeschwingungen des Gummizylinders (2.G) infolge Kanalüberrollung und zur Verringerung von Störungen im Bereich der Geberabstützung in radialer und Umfangsrichtung bezüglich des Gummizylinders (2.G) verlagert ist.

6. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Richtung und der Betrag des Abstandes vom konventionellen Geberabstützpunkt (8.0) weiter von der Schwenkgetriebegeometrie bzw. der Schwenkkurve der Drehachse des Gummizylinders (2.G) abhängen.

7. Verfahren zur Kompensation von regelungsbedingten Drehwinkel- Asynchronitäten zweier unabhängig voneinander angetriebener Zylinder in Rotationsdruckmaschinen, die während einer Zustellbewegung eines der Zylinder auftreten, wobei

- ein erster in einem Gestell gelagerter Zylinder (1), dem ein elektrischer Einzelantrieb (M) zugeordnet ist, mit einem benachbarten zweiten, schwenkbar gelagerten Zylinder (2), der mit einem zweiten Antrieb verbunden ist, während des Druckbetriebes in Abrollkontakt steht,

- ein Drehwinkelgeber (6) am zweiten Zylinder (2) angeordnet ist, welcher Drehwinkel-Sollwerte für eine Antriebsregelung des Einzelantriebes (M) bereitstellt, wobei

- ein Drehwinkelgebergehäuse einen drehbar um die Drehachse des zweiten Zylinders (2) gelagerten Stator (6.S) des Drehwinkelgebers (6) bildet und über eine Drehmomentstütze (7) an einem gestellfesten Geberabstützpunkt (8) abgestützt ist und

- ein Rotor (6.R) des Drehwinkelgebers (6) verdrehfest mit der Drehachse des zweiten Zylinders (2) verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet,
dass ein regelungsbedingtes Nacheilen um den Schleppfehler Δα_s zwischen der Soll-Drehwinkelposition und der Ist-Drehwinkelposition des ersten Zylinders (1) während des Anschwenkens des zweiten Zylinders (2) an den ersten Zylinder (1) durch Verlagerung des Geberabstützpunktes (8.1, 8.2, 8.3) vom konventionellen Geberabstützpunkt (8.0), welcher ohne Berücksichtigung von Regelungsfehlern eine Drehwinkelsynchronität bei angestelltem Zylinder (2) ermöglicht, kompensiert wird, so dass die Zylinderoberflächen im Moment der Berührung in Synchronstellung aufeinander treffen.

8. Verfahren nach Anspruch 7,
wobei nach einer ersten Berührung der Zylinderoberflächen der Korrekturbetrag während des Pressungsaufbaus durch die Anordnung des Geberabstützpunktes (8.1, 8.2, 8.3) und infolge der Trägheit des Reglers im Vergleich zur Geschwindigkeit der Druckanstellbewegung wieder ausgeglichen wird, so dass die Zylinder (1, 2) im Endpunkt der Schwenkbewegung exakt zueinander stehen.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
wobei der auszugleichende regelungsbedingte Schleppfehler Δα_s in der Drehwinkellage eines Plattenzylinders (1.P) ein Nacheilen des Plattenzylinders (1.P) im Bereich von 2 bis 80 µm verursacht und durch eine vorauseilende Verdrehung des Drehwinkelgebergehäuses um einen Δα_s entsprechenden Korrekturwinkel ausgeglichen wird.

Claims

1. A rotary printing press for carrying out a method for compensating for regulated rotation angle asynchronicities of two cylinders driven independently from each other, said asynchronicities occurring during the advancing movement of one of the cylinders, wherein

- a first cylinder (1) mounted in a frame, to which an electrical single drive (M) is assigned, is in rolling contact with an adjacent second, pivotable cylinder (2), which is connected to a second drive, during the printing operation,

- a rotary angle transmitter (6) is arranged on the second cylinder (2), which provides rotary angle target values for a drive regulation of the single drive (M), wherein

- a rotary angle transmitter housing forms stator (6.S) of the rotary angle transmitter (6) that can be pivoted around the rotational axis of the second cylinder (2) and is supported via a torque support (7) on a fixed transmitter support point (8) and

- a rotor (6.R) of the rotary angle transmitter (6) is connected for conjoint rotation to the rotational axis of the second cylinder (2),

characterized
in that the transmitter support point (8.1, 8.2, 8.3) is arranged in radial and/or circumferential direction from the conventional transmitter support point (8.0) formed by the rolling point of the cylinders (1, 2) or from the assigned bearer rings, wherein direction and amount of the deviation from the conventional transmitter support point (8.0) is determined by the contouring error Δα_s of the drive control to be compensated, such that a regulated lag by the contouring error Δα_s between the target rotation angle position and the actual rotation angle position of the first cylinder (1) during the pivoting of the second cylinder (2) to the first cylinder (1) is compensated, so that the cylinder surfaces meet each other at the moment of touching in a synchronous position.

2. The rotary printing press according to claim 1,
characterized
in that the first cylinder (1) is a plate cylinder (1.P) with a single drive (M) in a sheet-fed offset rotary printing press and
in that the second cylinder (2) is a rubber cylinder (2.G), which can be pivoted from a "Print off" position without surface contact to a "Print on" position, in which bearer rings arranged on the plate cylinder (1.P) and rubber cylinder (2.G) roll onto each other.

3. The rotary printing press according to claim 1 or 2,
characterized
in that the transmitter support point (8.1) lies in the region of the cylinder periphery, in order by means of a largest possible lever length to reduce the effects of disturbances in the region of the transmitter support, above all rotational errors from the transmitter and transmitter fastening.

4. The rotary printing press according to claim 2 or 3,
characterized
in that the transmitter support point (8.1, 8.2, 8.3) is shifted for elimination of the influence of bending vibrations of the rubber cylinder (2.G) due to rolling over the groove in a printing zone formed between the rubber cylinder (2.G) and a printing cylinder (3) in the direction of the connecting straight line between the axis of the printing cylinder (3) and the axis of the rubber cylinder (2.G).

5. The rotary printing press according to claim 2, 3 or 4,
characterized
in that the transmitter support point (8.2) is shifted for elimination of the influence of bending vibrations of the rubber cylinder (2.G) due to rolling over the groove and to reduce disturbances in the region of the transmitter support in radial and circumferential direction with respect to the rubber cylinder (2.G).

6. The rotary printing press according to claim 2, 3, 4 or 5,
characterized
in that the direction and the amount of the distance form the conventional transmitter support point (8.0) further depend on the pivoting gear geometry or of the pivoting curve of the rotational axis of the rubber cylinder (2.G).

7. A method for compensating for regulated rotation angle asynchronicities of two cylinders driven independently from each other in rotary printing presses, said asynchronicities occurring during the advancing movement of one of the cylinders, wherein

- a first cylinder (1) mounted in a frame, to which an electrical single drive (M) is assigned, is in rolling contact with an adjacent second, pivotable cylinder (2), which is connected to a second drive, during the printing operation,

- a rotary angle transmitter (6) is arranged on the second cylinder (2), which provides rotary angle target values for a drive regulation of the single drive (M), wherein

- a rotary angle transmitter housing forms stator (6.S) of the rotary angle transmitter (6) that can be pivoted around the rotational axis of the second cylinder (2) and is supported via a torque support (7) on a fixed transmitter support point (8) and

- a rotor (6.R) of the rotary angle transmitter (6) is connected for conjoint rotation to the rotational axis of the second cylinder (2),

characterized
in that a regulated lag by the contouring error Δα_s between the target rotation angle position and the actual rotation angle position of the first cylinder (1) during the pivoting of the second cylinder (2) to the first cylinder (1) by shifting the transmission support point (8.1, 8.2, 8.3) from the conventional transmission support point (8.0), which makes a rotation angle synchronicity in the case of an engaged cylinder (2) is made possible without consideration of regulation errors, is compensated, so that the cylinder surfaces meet each other at the moment of touching in a synchronous position.

8. The method according to claim 7,
wherein after a first touching of the cylinder surfaces the correction value during the pressing is compensated by the arrangement of the transmitter support point (8.1, 8.2, 8.3) and as a consequence of the inertia of the regulator in comparison to the speed of the pressure application movement, so that the cylinders (1, 2) at the end point of the pivoting movement stay precisely together.

9. The method according to claim 7 or 8,
wherein the regulated contouring error Δα_s to be compensated in the rotation angle position of a plate cylinder (1.P) causes a lag of the plate cylinder (1.P) in the range of 2 to 80 µm and is compensated by an advance rotation of the rotary angle transmitter housing by a corresponding correction angle Δα_s.

Revendications

1. Machine d'impression rotative pour mettre en oeuvre un procédé de compensation d'asynchronismes d'angle de rotation conditionnés par un réglage, de deux cylindres entraînés indépendamment l'un de l'autre, qui surviennent pendant le mouvement d'approche de l'un des cylindres, dans laquelle

- un premier cylindre (1) monté dans un bâti, auquel est affecté un entraînement individuel (M) électrique, se trouve en contact par roulement avec un second cylindre (2) contigu monté de manière pivotante, qui est raccordé à un second entraînement, pendant l'opération d'impression,

- un capteur d'angle de rotation (6) est agencé contre le second cylindre (2), lequel fournit des valeurs nominales d'angle de rotation pour un réglage d'entraînement de l'entraînement individuel (M), dans laquelle

- un logement de capteur d'angle de rotation forme un stator (6.S) du capteur d'angle de rotation (6), monté de manière rotative autour de l'axe de rotation du second cylindre (2) et est soutenu par un support de moment de couple (7) contre un point de support de capteur (8) solidaire du bâti et

- un rotor (6.R) du capteur d'angle de rotation (6) est raccordé à l'axe de rotation du second cylindre (2) de manière à résister à la torsion,

caractérisée
en ce que le point de support de capteur (8.1, 8.2, 8.3) est agencé à distance dans une direction radiale et/ou circonférentielle du point de support de capteur (8.0) conventionnel formé par le point de roulement du cylindre (1, 2) ou par des bagues de support, dans lequel direction et grandeur de l'écart du point de support de capteur (8.0) conventionnel sont déterminés par l'erreur de poursuite Δα_s à contrebalancer du réglage d'entraînement, de sorte qu'un retard lié à un réglage est compensé à hauteur de l'erreur de poursuite Δα_s entre la position d'angle de rotation souhaitée et la position d'angle de rotation réalisée du premier cylindre (1) pendant le basculement du second cylindre (2) contre le premier cylindre (1), de sorte que les surfaces de cylindre se rencontrent au moment du contact en position synchrone.

2. Machine d'impression rotative selon la revendication 1,
caractérisée
en ce que le premier cylindre (1) est un cylindre porte-plaque (1.P) avec entraînement individuel (M) dans une machine d'impression rotative offset à feuilles et
en ce que le second cylindre (2) est un cylindre porte-blanchet (2.G), lequel peut pivoter depuis une position de « dégagement » sans contact de surface vers une position de « pressage » dans laquelle des bagues de support agencées contre le cylindre porte-plaque (1.P) et le cylindre porte-blanchet (2.G) se déroulent les unes sur les autres.

3. Machine d'impression rotative selon la revendication 1 ou 2,
caractérisée
en ce que le point de support de capteur (8.1) se situe dans la région de la circonférence du cylindre pour réduire, par une longueur du levier si possible grande, les effets d'interférences dans la région du support de capteur, notamment des défauts de concentricité de capteur et fixation de capteur.

4. Machine d'impression rotative selon la revendication 2 ou 3,
caractérisée
en ce que le point de support de capteur (8.1, 8.2, 8.3) est déplacé, pour éliminer l'impact de vibrations de flexion du cylindre porte-blanchet (2.G) suite à un roulement sur les gorges, dans une zone d'impression formée entre le cylindre porte-blanchet (2.G) et un cylindre d'impression (3) vers la droite de jonction entre l'axe du cylindre d'impression (3) et l'axe du cylindre porte-blanchet (2.G).

5. Machine d'impression rotative selon la revendication 2, 3 ou 4,
caractérisée
en ce que le point de support de capteur (8.2) est déplacé, pour éliminer l'impact de vibrations de flexion du cylindre porte-blanchet (2.G) suite à un roulement sur les gorges et pour réduire des interférences dans la région du support de capteur, dans une direction radiale et circonférentielle par rapport au cylindre porte-blanchet (2.G).

6. Machine d'impression rotative selon la revendication 2, 3, 4 ou 5,
caractérisée
en ce que la direction et la grandeur de la distance du point de support de capteur (8.0) conventionnel dépendent en outre de la géométrie d'engrenage pivotant ou de la courbe pivotante des axes de rotation du cylindre porte-blanchet (2.G).

7. Procédé de compensation d'asynchronismes d'angle de rotation conditionnés par un réglage, de deux cylindres entraînés indépendamment l'un de l'autre dans des machines d'impression rotative, qui surviennent pendant un mouvement d'approche de l'un des cylindres, dans laquelle

- un premier cylindre (1) monté dans un bâti, auquel est affecté un entraînement individuel (M) électrique, se trouve en contact par roulement avec un second cylindre (2) contigu monté de manière pivotante, qui est raccordé à un second entraînement, pendant l'opération d'impression,

- un capteur d'angle de rotation (6) est agencé contre le second cylindre (2), lequel fournit des valeurs nominales d'angle de rotation pour un réglage d'entraînement de l'entraînement individuel (M), dans laquelle

- un logement de capteur d'angle de rotation forme un stator (6.S) du capteur d'angle de rotation (6), monté de manière rotative autour de l'axe de rotation du second cylindre (2) et est soutenu par un support de moment de couple (7) contre un point de support de capteur (8) solidaire du bâti et

- un rotor (6.R) du capteur d'angle de rotation (6) est raccordé à l'axe de rotation du second cylindre (2) de manière à résister à la torsion, caractérisée

en ce que un retard lié à un réglage est compensé à hauteur de l'erreur de poursuite Δα_s entre la position d'angle de rotation souhaitée et la position d'angle de rotation réalisée du premier cylindre (1) pendant le basculement du second cylindre (2) contre le premier cylindre (1) par déplacement du point de support de capteur (8.1, 8.2, 8.3) du point de support de capteur (8.0) conventionnel, lequel permet un synchronisme d'angle de rotation chez un cylindre (2) engagé sans tenir compte d'erreurs de réglage, de sorte que les surfaces de cylindre se rencontrent au moment du contact en position synchrone.

8. Procédé selon la revendication 7,
dans lequel après un premier contact des surfaces de cylindre, la grandeur de correction est à nouveau contrebalancée pendant la mise en place du pressage par l'agencement du point de support de capteur (8.1, 8.2, 8.3) et suite à l'inertie du régulateur comparé à la vitesse du mouvement de mise en pression, de sorte qu'au point final du mouvement pivotant les cylindres (1, 2) se trouvent de manière exacte l'un par rapport à l'autre.

9. Procédé selon la revendication 7 ou 8,
dans lequel l'erreur de poursuite Δα_s conditionnée par un réglage et à contrebalancer provoque dans la position d'angle de rotation d'un cylindre porte-plaque (1.P) un retard du cylindre porte-plaque (1.P) dans la plage de 2 à 80 µm et est contrebalancée par une torsion anticipée du logement de capteur d'angle de rotation à hauteur d'un angle de correction Δα_s correspondant.

Zeichnung