DE19803558A1

DE19803558A1 - Verfahren zur Ermittlung einer Winkellage eines ortsveränderbaren Zylinders einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE19803558A1
Application number: DE19803558A
Authority: DE
Inventors: Juergen Stiel
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-12
Also published as: DE59900462D1; US6327976B1; EP1053102B1; WO1999038689A1; EP1053102A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Winkellage eines ortsveränderbaren Zylinder einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Durch die DE 196 14 818 A1 ist eine Vorrichtung für einen Winkellagegeber bekannt, bei der ein Stator des Winkellagegebers relativ zum Seitengestell winkelfest angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung einer Winkellage eines ortsveränderbaren Zylinders einer Druckmaschine zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

In vorteilhafter Weise kann bei dem erfindungsgemäßen Antrieb für Zylinder einer Druckmaschine ein Winkellagegeber beliebig angeordnet sein, d. h. eine Winkellage des Winkellagegebers muß nicht beim Bewegen des Zylinders gegenüber einem Seitengestell konstant sein.

Auch ist es möglich, beispielsweise Fehler infolge fertigungsbedingter Toleranzen auszuschalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Längsschnittes einer Lagerung eines Zylinders;

Fig. 2 die schematische Darstellung der Seitenansicht nach Fig. 1;

Fig. 3 die schematische Darstellung eines Blockschaltbildes einer Antriebssteuerung.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt ein rotierendes Bauteil einer Druckmaschine, z. B. einen Zylinder 1, der um seine Längsachse, im folgenden Zylinderdrehachse 2 genannt, drehangetrieben wird und um eine Schwenkachse 5 schwenkbar ist. Der Zylinder 1 ist an seinen beiden äußeren Zylinderzapfen, von denen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist, in einer Exzenterbuchse 3 mittels eines Lagers 4 drehbar gelagert. Die Exzenterbuchse 3 ist in einem Maschinengestell 6 ihrerseits in einem Gleitlager drehbar gelagert. Mittels der Exzenterbuchse 3 wird der Zylinder 1 in an sich bekannter Weise um die Schwenkachse 5 verschwenkt. Die Schwenkachse 5 ist zugleich die Drehachse der Exzenterbuchse 3 in dem Maschinengestell 6. Der Abstand zwischen der Zylinderdrehachse 2 und der Schwenkachse 5 ist die Exzentrizität e.

Am äußersten Zapfenende des Zylinders 1 ist ein Winkellagegeber 9 verdrehsicher gegenüber der Zylinderdrehachse 2 befestigt. Der Winkellagegeber 9 wird durch einen Innenring 10 und eine damit starr verbundene, kreisringförmige Meßscheibe 13 gebildet. Die verdrehsichere Anbringung des Innenrings 10 auf dem Zapfen des Zylinders 1 wird durch einen Splint 11 angedeutet. Die Meßscheibe 13 weist eine bekannte Kreisteilung mit einer Vielzahl von in radialer Richtung verlaufenden Strichen auf. Den Innenring 10 umgibt ein darauf gleitdrehgelagerter Außenring 14, mit dem eine weitere kreisringförmige Scheibe 15 starr verbunden ist. Diese zweite Scheibe 15 ist mit einer Vielzahl von Photoelementen zur Abtastung der Strichteilung der Meßscheibe 13 versehen. Mittels der photoelektrischen Abtastung, die lediglich eine bevorzugte Ausführungsform der Abtastung darstellt, auf die die Erfindung jedoch nicht ausschließlich beschränkt ist, werden die relative Winkellage der Meßscheibe 13 gegenüber der zweiten Scheibe 15, die somit als Referenz (Bezug) für die Winkellage der ersten Meßscheibe 13 dient, erfaßt und daraus die Winkellage des Zylinders 1 gegenüber dem als Referenzelement 14 dienenden Außenring 14 mit der zweiten Scheibe 15, im folgenden Referenzscheibe 15 genannt, bestimmt. Der Außenring 14 und die Referenzscheibe 15 bilden ein Referenzelement zum Winklagegeber 9.

Ein Haltearm 30 ist am Maschinengestell 6 um eine Schwenkachse 31 schwenkbar gelagert. An seinem von der Schwenkachse 31 abgewandten Ende weist der Haltearm 30 eine längliche Ausnehmung 32 auf, die im Ausführungsbeispiel als einfaches Langloch ausgebildet ist. Die Schwenkachse 31 des Haltearms 30 verläuft parallel zur Zylinderdrehachse 2. In der Ausnehmung 32 wird ein starres Führungsmittel 17, das mit dem Referenzelement 14 starr verbunden ist, bei einer Schwenkbewegung des Zylinders 1 zwangsgeführt. Durch die Zwangsführung wird das Referenzelement 14 im Druckbetrieb, insbesondere auch beim Schwenken der Zylinderdrehachse 2, in seiner Nullstellung gehalten.

In Fig. 2 ist die Anordnung nach Fig. 1 in einer Stirnansicht auf den Zylinder 1 dargestellt. Mittels eines Motors M oder eines Arbeitszylinders, der an der Exzenterbuchse 3 angreift, wird der Zylinder 1 um die Schwenkachse 5, die gleichzeitig die Schwenkachse des Zylinders 1 darstellt, um einen Winkel Alpha aus seiner Nullstellung, nämlich der Druckstellung, geschwenkt. Bei dieser Schwenkbewegung beschreibt die Zylinderdrehachse 2 einen Kreissegmentbogen s in die mit 2' angedeutete abgeschwenkte Stellung.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist das Referenzelement 14 starr mit dem Führungsmittel 17 verbunden, das in der Ausnehmung 32 des Haltearmes 30 seitlich eng beabstandet zwangsgeführt wird. Im Ausführungsbeispiel ist das Führungsmittel 17 als einfacher Vierkantbolzen ausgebildet, der in der Ausnehmung 32 gleitend rein translatorisch geführt wird; ein Verkippen wird dadurch verhindert. Die Winkellage des Referenzelements ändert sich beim Schwenken des Zylinders 1 nicht um den Schwenkwinkel Alpha des Zylinders 1, sondern um den kleineren Schwenkwinkel Beta des Haltearmes 30.

Der Zylinder 1 ist also von einer ersten Betriebsstellung, z. B. "Druck AN" in eine zweite Betriebsstellung "Druck AB" schwenkbar. Ist der Zylinder 1 dabei beispielsweise relativ zu der Exzenterbuchse 3 nicht verdrehbar angeordnet, verdrehen sich Rotor 13 und Stator 15 des Winkellagegebers 9 relativ zueinander. Es wird ein zweiter auf die zweite Betriebsstellung bezogener Istwert Beta 2 ermittelt. Aus einer Differenz von einen in einer ersten Betriebsstellung ermittelten Istwert Beta 1 und Istwert Beta 2 wird ein Korrekturwert Gamma festgelegt. Wird nun der Zylinder in der zweiten Betriebsstellung angetrieben, wird ein Rechner 33 mit dem zuvor ermittelten Korrekturwert Gamma beaufschlagt und korrigiert den tatsächlich ermittelten Istwert während des Betriebes um diesen Korrekturwert Gamma.

Dieser Korrekturwert Gamma kann auch aus den geometrischen Verhältnissen berechnet und festgelegt werden.

Auch ist es möglich für den gesamten Weg zwischen erster und zweiter Betriebsstellung eine Mehrzahl von Korrekturwerten festzulegen. Dazu können beispielsweise entsprechend dem zeitlichem Verlauf der Lageveränderung des Zylinders 1 Korrekturwerte festgelegt werden, d. h. eine Funktion von Korrekturwerten in Abhängigkeit der Zeit.

Auch ist es möglich dem Zylinder 1 einen Positionsgeber zuzuordnen, der eine Lage der Exzenterbuchse 3 und damit der Drehachse des Zylinders bezüglich dem Maschinengestell 6 feststellt. Damit ist es möglich Korrekturwerte in Abhängigkeit einer Lage des Zylinders 1 festzulegen.

Auch ist es möglich die Korrekturwerte in Abhängigkeit von der Zeit oder von der Lage sowohl in diskreten Schritten oder kontinuierlich zu ermitteln.

Unter Stellung des Zylinders ist die Lage der Zylinderdrehachse 2 des Zylinders 1 bezogen auf das Maschinengestell 6 zu verstehen.

Dem Rechner 33 ist ein Leistungsteil 34 zur Ansteuerung eines Antriebsmotors 36 zum Antrieb des Zylinders 1 nachgeschaltet.

Bezugszeichenliste

1

Zylinder

2

Zylinderdrehachse

3

Exzenterbuchse

4

Lager

5

Schwenkachse

6

Maschinengestell

7

-

8

-

9

Winkellagegeber

10

Innenring

11

Splint

12

-

13

Meßscheibe, Rotor

14

Außenring, Referenzelement

15

Scheibe, Stator

16

-

17

Führungsmittel

18

bis

29

frei

30

Haltearm

31

Schwenkachse

32

Ausnehmung

33

Rechner

34

Leistungsteil

35

-

36

Antriebsmotor

2

' Zylinderdrehachse, abgeschwenkte Stellung
M Motor
e Exzentrizität
s Kreissegmentbogen
Alpha Winkel
Beta Schwenkwinkel
Gamma Korrekturwert
Beta 1 Istwert, ermittelt
Beta 2 Istwert, bezogener

Claims

1. Verfahren zur Ermittlung einer Winkellage eines ortsveränderbaren rotierenden Bauteiles (1) einer Druckmaschine mittels eines Winkellagegebers (9), dadurch gekennzeichnet, daß in einer Referenzstellung eine erste Winkellage des Bauteils (1) ermittelt wird und daß mindestens in einer zweiten Stellung des Bauteils (1) eine zweite Winkellage des gegenüber der ersten Stellung nicht verdrehten Bauteils (1) ermittelt wird und eine Differenz aus erster und zweiter Winkellage als Kompensationswert zur Bestimmung einer Istwinkellage des rotierenden Bauteils in der zweiten Stellung verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationswert mittels des Winkellagegebers (9) ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationswert aus geometrischen Verhältnissen berechnet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Kompensationswerten festgelegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationswerte in Abhängigkeit von einem zeitlichen Verlauf der Veränderung der Lage des rotierenden Bauteils (1) festgelegt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem rotierenden Bauteil (1) ein Lagegeber zugeordnet wird und die Kompensationswerte in Abhängigkeit von einer Lage des rotierenden Bauteils festgelegt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Bauteil (1) als Walze oder Zylinder ausgebildet ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Bauteil (1) in Exzenterbuchsen (3) lageveränderbar gelagert wird.