DE19643252C2 - Steuerung für den Betrieb einer Druckmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für den Betrieb einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie seitens der Druckmaschine R700 der MAN Roland Druckmaschinen AG bekannt.

Bogenoffsetdruckmaschinen weisen in der Regel drehzahlgeregelte Antriebsmotore in Form von Gleichstrommotoren auf, durch welchen die Maschine auf gegebenen Drehzahl- Sollwerten fahrbar ist. Durch Gleichstrommotore lassen sich ferner auch zum 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 fla­ chen Hochlauframpe, also in einem entsprechend großen Zeitintervall. Dadurch wird ver­ mieden, 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.

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 auf­ grund der Massenträgheit der einzelnen Druckwerke bzw. Druckwerkszylinder sehr hohe und den Antriebszug aufgrund der Elastizität relativ zueinander verdrehende Momente, so daß es gerade in dieser Betriebssituation zu Passerdifferenzen und/oder Doubliererschei­ nungen kommt. Ein Nachführen der Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr ist bei einer derartig schnellen Drehzahländerung der Maschine unter entsprechender Auslegung der die Zufuhr­ raten verändernden Stellmotoren überhaupt nicht möglich.

Aus der EP 0 160 167 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektronischen Steuerung einer Druckmaschine bekannt. Die den einzelnen Komponenten der Ma­ schine zugeordneten Stellantriebe sind über mittels einem Bus mit einer Zentral­ steuerung verbundener Controller betätigbar. Dadurch sind in den verschiedenen Einheiten bestimmte Vorgänge zeitgleich bzw. dem Druckprozeß entsprechend zeitverzögert auslösbar.

Aus der DE 44 07 642 C1 ist ein Verfahren zum Verändern der Drehzahl einer Druckmaschine bekannt. Um zu vermeiden, daß eine Drehzahlveränderung der Maschine Färbungsveränderungen verursacht, wird die Zeitrampe (Zeitfunktion) für eine Drehzahlveränderung mit einer derartigen Steilheit gewählt, so daß eine mit Einleiten der Drehzahlveränderung vorgenommene Färbungsveränderung zur Kompensation des Über- bzw. Unterfärbens parallel zu der Färbungsveränderung ablaufen kann.

Aus der DE 44 06 727 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung der Farbgebung bei der Herstellung von Druckerzeugnissen bekannt. Hierbei wird nach Eingabe eines eine Drehzahlveränderung bewirkenden Kommandos zunächst eine entsprechende Fär­ bungsveränderung eingeleitet und zeitversetzt dazu dann die Drehzahlveränderung (Hochfahren/Abtouren) ausgelöst. Der vorzusehende Zeitverzug richtet sich dabei nach der Totzeit des Farbwerkes.

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 insbesondere die beim Ändern der Druckge­ schwindigkeit nötigen Anpassungen der Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr vorgenommen werden können.

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

Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß über die dem Antrieb der Druckmaschine vorge­ ordnete Steuerung in Abhängigkeit des Betriebszustandes der Druckmaschine, insbesondere in Abhängigkeit des Schaltzustandes der Druckwerkszylinder (Druck-An/Druck-Ab), be­ züglich der durchführenden Drehzahl im Zeitverhalten unterschiedliche Rampen vorgeb­ bar sind. Dadurch ist insbesondere bei einem Abtourvorgang erzielbar, daß die Druckma­ schine nach Abstellen des letzten druckenden Druckwerkes in einer viel kürzeren Zeit (nach einer steileren Rampe) abgetourt werden kann, als dies beim Abtouren während des Be­ druckens von Bogen der Fall ist. Der erfindungsgemäß ausgebildeten Steuerung werden dazu die Signale der die Druckwerkszylinder (Gummituchzylinder) in den einzelnen Druck­ werken an- und abstellenden Organe bzw. der dies insgesamt bewirkenden Steuerung zuge­ führt.

Die erfindungsgemäße Steuerung steht mit einem Speicher in Wirkverbindung, in welchen die für die unterschiedlichen Betriebsbedingungen vorgesehenen Rampen für das Hochlau­ fen bzw. Abtouren des Hauptantriebes in Abhängigkeit der unterschiedlichen Betriebsbedin­ gungen (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 ent­ sprechend den Zustandssignalen der das Druck-An- und Druck-Abstellen der Gummituch­ zylinder in den einzelnen Druckwerken bzw. vorgewählten Druckwerken den Betriebszu­ stand fest und wählt die entsprechende vorgesehene Kennlinie aus dem Speicher aus. Ent­ sprechend 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 Zeit­ funktion (Zeitrampe) durchgeführt wird, wenn über die Eingabevorrichtung bzw. dem Leit­ stand das Bedrucken von ersten in die Maschine einlaufenden Bogen nach Erreichen dieser höheren Drehzahl vorgegeben bzw. vorgewählt ist. Da während des schnellen Hochlaufvor­ ganges keine Bogen bedruckt werden, bewirkt dieses schnelle Hochfahren mit der entspre­ chenden Drehmomentbeanspruchung keine durch Torsion im Antriebszug verursachte Pas­ serdifferenz 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 ent­ sprechend dem vorgesehenen Drehzahlwert angesteuerten Stellmittel die für diesen Maschi­ nendrehzahlwert vorgesehenen Dosierungen vorgenommen haben.

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 bedrucken­ de Bogen durch die Maschine laufen. Auch in diesem Falle wird das Kommando zum Ab­ touren über die Eingabeeinrichtung bzw. den Leitstand der Maschine vorgegeben, worauf­ hin 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 Ab­ tourrampe bzw. Kennlinie verwendet. Entsprechend der für diesen Betriebszustand vorge­ sehenen Abtourrampe bzw. Kennlinie erfolgt sodann das entsprechende Bestromen des An­ triebsmotors 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 An­ wendung kommt, als dies während des Bedruckens von Bogen der Fall ist.

Gemäß 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 vorteil­ haft, wenn die die Dosierung der Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr bewirkenden Stellan­ triebe (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 Netzfrequenz aufweisen wird. Wird die gesamte Druckmaschine an einem eine Netzfrequenz von 50 Hz aufweisenden Netz betrieben, so laufen die entsprechenden Farb- und Feuchtmit­ telantriebe 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 Netzfre­ quenzen angepasste Hochlauf und Abtourrampen abgespeichert, welche über die Steuerung entsprechend der aktuellen bzw. am Hauptantrieb eingestellten Netzfrequenz zur Ausfüh­ rung kommen. Durch die Auswahl einer vorgesehenen Hochlauf bzw. Abtourrampe in Ab­ hängigkeit an die aktuelle Netzfrequenz erfolgt eine Anpassung des Hochlauf bzw. Ab­ tourvorganges an die Verstellgeschwindigkeit der die Farb- und/oder Feuchtmittelzufuhr bei Druckgeschwindigkeitsänderungen nachführenden Stellantriebe.

Des weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung. Diese zeigt die erfindungsgemäße Steuerung mit dem Antrieb der Druckmaschi­ ne sowie die mit der Steuerung in Wirk- bzw. Signalverbindung stehenden Komponenten. Beschrieben wird - ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens - die Ausbil­ dung der Steuerung mit zwei gespeicherten Rampen zum betriebsartabhängigen Abtouren der Maschine.

Die erfindungsgemäße Steuerung 1 steht über einen netzgeführten Gleichrichter 2 mit einem als Gleichstrommotor ausgebildeten Antriebsmotor 3 der Druckmaschine 4 in Wirkverbin­ dung. Über die Steuerung 1 können durch entsprechendes Bestromen des Antriebsmotors 3 über den Gleichrichter 2 eine Vielzahl von Drehzahlwerten zum Betreiben der Druckma­ schine 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 Eingabevorrich­ tung 6 Kommandos zum Erhöhen bzw. Verringern der Druckgeschwindigkeit gegeben wer­ den können.

Die erfindungsgemäße Steuerung 1 steht ferner mit einem Speicher 8 in Wirkverbindung, in welchem zum Abtouren der Maschine zwei unterschiedlich steile Abtourrampen bzw. ent­ sprechende Zeitfunktionen abgespeichert sind. Diese in der Figur als zwei Kennlinien dar­ gestellten 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.

Wird der Steuerung 1 über die Eingabevorrichtung 6 das Kommando zum Abtouren der Druckmaschine 4 von der gegebenen Fortdruckdrehzahl auf beispielsweise die Grunddreh­ zahl 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) so­ wie dem Schaltzustand der Druckwerkszylinder. Entsprechend der über die Eingabevorrich­ tung 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 Bedruc­ kens 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 An­ triebsmotors 3 über den Gleichrichter 2 nach einem relativ flachen Zeitverlauf herunterge­ fahren.

Ist über die Eingabevorrichtung 6 das Abtouren von der Fortdruckdrehzahl auf die Grund­ drehzahl 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 die­ sem Betriebszustand wird die Druckmaschine 4 mit einem wesentlich höheren Bremsmo­ ment abgetourt, um den Endzustand möglichst schnell zu erreichen.

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.

Die Steuerung steht ferner mit Antrieben 9, 10 der Farb- und Feuchtwerke in den einzelnen Druckwerken der Druckmaschine 4 in Wirkverbindung. Nachdem über die Eingabevor­ richtung 6 der Steuerung 1 das entsprechende Kommando zum Hochfahren bzw. Abtouren ge­ geben 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 zuvorste­ hend 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 vorab­ liegende Netzfrequenz vorgesehene Kennlinie zur Einstellung kommt. Hierdurch wird er­ reicht, daß bei Ausbildung der Antriebe 9, 10 in den Farbwerken/Feuchtwerken der Druck­ maschine 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 vor­ gesehen sein, daß die Steuerung 1 mit einer die Netzfrequenz erfassenden Einrichtung in Wirkverbindung steht.

Bezugszeichenliste

1

Steuerung

2

Gleichrichter

3

Antriebsmotor

4

Druckmaschine

5

Druckschaltvorrichtung

6

Eingabevorrichtung

7

Not-Aus-Taster

8

Speicher

9

Antrieb (Farbwerk)

10

Antrieb (Feuchtwerk)

Claims (4)

1. Steuerung für den Betrieb einer Druckmaschine, insbesondere Bogenoffsetdruckmaschine, wobei die Druckmaschine einen vorzugsweise als Gleichstrommotor ausgebildeten Antriebsmotor aufweist, dem Antriebsmotor eine Steuerung mit Speicher vorgeordnet ist, der Kommandos zum Verändern der Drehzahl der Druckmaschine zuführbar sind, woraufhin die Maschinendrehzahl gemäß in dem Speicher abgelegter Zeitfunktionen änderbar ist, und mit in einzelnen Druckwerken der Druckmaschine angeordneten Druckschaltvorrichtungen sowie einer mit diesen Druckschaltvorrichtungen und der Steuerung des Antriebsmotors in Signalverbindung stehender Maschinensteuerung, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Speicher (8) der Steuerung (1) dem aus dem Schaltzustand der in den Druckwerken der Druckmaschine (4) angeordneten Druckschaltvorrichtungen (5) ermittelbaren Betriebszustand der Druckmaschine (4) zugeordnete Zeitfunktionen zum Hochfahren und/oder Abtouren der Druckmaschine (4) abgespeichert sind, und
daß durch die Steuerung (1) auf das Kommando zum Verändern der Drehzahl die für den aktuellen Schaltzustand der Druckschaltvorrichtungen (5) vorgesehene Zeitfunktion über den Antriebsmotor (3) zur Anwendung bringbar ist.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Offsetdruckmaschine der Betriebszustand aus den Schaltzuständen der den Gummituchzylindern in den einzelnen Druckwerken zugeordneten Druckschaltvorrichtungen (5) ermittelbar ist.

3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über die Steuerung (1) nach Eingabe des das Verändern der Drehzahl bewirkenden Kommandos die in den einzelnen Druckwerken der Druckmaschine (4) dem Verändern der Farb- und /oder Feuchtdosierung dienenden Antriebe (9, 10) entsprechend dem angewählten Drehzahlwert der Druckmaschine (4) ansteuerbar sind.

4. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Speicher (8) der Steuerung (1) für unterschiedliche Netzfrequenzen, mit welchen die Antriebe (9, 10) der Farb- und/oder Feuchtdosierung betreibbar sind, unterschiedliche und das Verändern der Drehzahl der Druckmaschine (4) an die Verstellgeschwindigkeit der Farb- und/oder Feuchtdosierung anpassende Zeitfunktionen abgespeichert sind.