DE2951246C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rollendruckmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Dehnungssteuerung, z. B. für ein Walzwerk, mit vergleichbarem Aufbau ist aus der US-PS 37 07 658 bekannt. Bei dieser Maschine wird aus den beiden Impulsfolgen, die von den Walzen zweier von einem Bahnmaterial durchlaufenen Stationen abgeleitet werden, ein Fehlersignal erzeugt, das dazu dient, an der zweiten Station eine höhere Bahngeschwindigkeit aufrechtzuerhalten.

Die Bahngeschwindigkeitsdifferenz an den beiden Stationen kann dadurch eingestellt werden, daß eine Bezugsspannung, mit der das Fehlersignal erzeugt wird, verstellt wird. Eine derartige Beeinflussung der Bahngeschwindigkeitsdifferenz in genauer und wiederholbarer Weise ist jedoch schwierig durchzuführen.

Bei Rollendruckmaschinen besteht ebenfalls die Notwendigkeit, bei einem z. B. einem Druckwerk nachgeschalteten Falzapparat eine höhere Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten, da die Papierbahn im Druckwerk Feuchtigkeit aufnimmt und sich dadurch dehnt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Rollendruckmaschine die Möglichkeit zu schaffen, auf möglichst einfache, genaue und wiederholbare Weise die relative Geschwindigkeit einer Papierbahn an verschiedenen Stellen der Maschine einzustellen.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Die vorgeschlagene Änderung einer Impulsfolge ist von Vorteil, weil durch die Verwendung eines einstellbaren Teilers, der die Impulsfolgefrequenz beeinflußt, eine einfache, genaue und wiederholbare Einstellung durchgeführt werden kann. Die Beeinflussung der Impulsfolge erscheint der Steuereinrichtung als eine Art Fehlerzustand, auf den sie mit Erzeugung eines Fehlersignals reagiert, das aufrechterhalten bleibt, um die gewünschte Bahngeschwindigkeitsdifferenz aufrechtzuerhalten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 und 2 beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Rollendruckmaschine und

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung der Maschine der Fig. 1.

Die Rollendruckmaschine der Fig. 1 hat zwei Druckwerke 10 und 12. Eine Papierbahn 14 wird von einer Vorratsrolle (nicht dargestellt) dem Druckwerk 10 zugeführt, wo das Papier mit einer oder mehreren Farben bedruckt und dann beispielsweise einem Falzapparat 14 zugeführt wird. Die Druckwerke 10 und 12 haben konventionelle Bauweise und enthalten obere und untere Plattenzylinder 16 und 18 sowie obere und untere Gummizylinder 20 und 22. Typischerweise werden sämtliche Druckwerke einer solchen Rollendruckmaschine über eine Kupplung von einer Antriebswelle 24 angetrieben. Die Kupplung befindet sich zwischen der Antriebswelle 24 und dem unteren Plattenzylinder 18. Die Zylinder der Druckmaschine sind so miteinander gekoppel, daß sich die Zylinder 16, 20 und 22 in der eingezeichneten Pfeilrichtung drehen, wenn der Zylinder 18 in Pfeilrichtung angetrieben wird.

Die Papierbahn 14 läuft zwischen den Gummizylindern 20 und 22 hindurch, wie Fig. 1 zeigt, um beidseitig bedruckt zu werden, kann jedoch auch zwischen einem Plattenzylinder und einem Gummizylinder hindurchlaufen, um nur einseitig bedruckt zu werden. Die zusammenwirkenden Zylinder, etwa Zylinder 20 und 22 aus Fig. 1, erteilen der Papierbahn 14 auf die Oberfläche wirkende Kräfte, woraus sich eine bestimmte Antriebskraft und eine bestimmte Geschwindigkeit ergeben. Die so erzeugte Zugkraft rollt das Papier 14 von der Vorratsrolle ab und sorgt so für die notwendige Papierzufuhr.

Nach dem Verlassen des Druckwerkes 10 wird das Papier 14 direkt einem Falzapparat 14′ zugeführt, wie in der Zeichnung dargestellt ist, kann jedoch auch zuvor durch ein oder mehrere zusätzliche Druckwerke laufen. Eine Führungswalze 30 dient zum Umlenken der Papierbahn und zwar entweder, wie Fig. 1 zeigt, nach oben, oder aber abwärts, damit das Papier das zweite Druckwerk 12 auf seinem Weg zum Falzapparat durchlaufen kann. Beim Durchlaufen des Druckwerkes 10 dehnt sich das Papier durch das Befeuchten, das während des Druckvorgangs auftritt, weshalb die Oberflächengeschwindigkeit des Papiers leicht erhöht werden muß, um die notwendige Zugspannung für die Papierbahn auf ihrem Weg zum Falzapparat aufrecht zu erhalten. Hierzu dienen Walzen 32, die dem Papier im Produktionsgang nach dem Druckwerk 10 eine etwas erhöhte Oberflächengeschwindigkeit erteilen. Die Walzen 32 bestehen aus einer motorbetriebenen Klemmwalze 34 und einer frei laufenden Klemmwalze 36.

Typischerweise wird die Klemmwalze 34 durch die Antriebswelle 24 mit angetrieben, die ihrerseits durch einen Motor 25 betrieben wird. Der erforderliche Geschwindigkeitsunterschied der Papierbahn an den Walzen 34 und 36 bezüglich dem Druckwerk wird durch geeignete Auswahl der Durchmesser der Walzen 32 erzielt. Dies ermöglicht jedoch keine einfache Einstellung unterschiedlicher relativer Geschwindigkeiten.

Die Klemmwalze 34 wird unabhängig von einem zweiten Motor 50 betrieben. Für einen synchronen Betrieb der beiden Motoren 25 und 50 sind Motorwellen-Codierer 52 und 54 vorgesehen. Diese Codierer liefern eine gegebene Anzahl von Impulsen pro Umdrehung. Diese Impulse werden einer Motorsteuerschaltung 56 zugeführt. Die Druckgeschwindigkeit wird durch eine Druckwerk-Motorsteuerschaltung 58 gesteuert, die in der Anlaufphase bedienergesteuert sein kann, bis eine Geschwindigkeit von etwa 1500 U/min erreicht ist. Die Motorsteuerschaltung 56 sorgt dafür, daß die Klemmwalze 34 so angetrieben wird, daß sie der Geschwindigkeit der Druckerantriebswelle 24 folgt. Um relative Änderungen des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen Druckwerk und Klemmwalze zu schaffen, enthält die Motorsteuerschaltung 56 Vorrichtungen zur Einstellung der Anzahl der Impulse, die der Codierer 54 pro Umdrehung erzeugt, um dadurch elektronisch die Codierer-Impulsrate variieren zu können, ohne die Codierer ändern zu müssen. Dies erlaubt eine einfache Einstellung des relativen Geschwindigkeitsverhältnisses während des Druckbetriebs.

Die Motorsteuerschaltung 56 ist ausführlicher in Fig. 2 gezeigt. Jeder Codierer 52 und 54 liefert eine Impulsfolge, die von einer Multiplizier- und/oder Dividierschaltung verarbeitet wird, die noch näher erläutert wird. Diese liefert zwei Impulsfolgen an einen Phasenkomparator 60. Die an den Phasenkomparator angelegten Pulsfolgen werden so gewählt, daß, wenn die Druckmaschine mit nominaler Geschwindigkeit läuft und die Abweichung der Klemmwalze 34 0,0% beträgt, jede Impulsfolge eine Frequenz von 100 Hz aufweist. Der Phasenkomparator 60 mißt jede Ungleichheit hinsichtlich Phase oder Frequenz zwischen den beiden Impulsfolgen. Die Schaltung liefert eine positive Spannung in der Größenordnung von weniger als 15 Volt, falls die Klemmwalze zu langsam läuft, und eine Ausgangsspannung von Null Volt, falls die Klemmwalze zu schnell läuft, und bildet einen offenen Schaltkreis, falls Druckmaschine und Klemmwalzenmotor mit genau gleicher Geschwindigkeit laufen. Die Ausgangsspannung des Phasenkomparators 60 wird durch einen Filterverstärker 62 gefiltert, der eine gewisse Pegelverschiebung liefert. Der Pegel dieses Ausgangs wird durch eine Pegelverschiebungsschaltung 64 erneut verschoben, um ein Gleichspannungssignal zu schaffen, dessen Polarität und Stärke proportional zur Phasen- und Frequenzdifferenz zwischen den beiden Eingangsimpulsfolgen ist. Dieses Signal stellt das Fehlersignal für die Geschwindigkeit zwischen der Druckmaschine und den Klemmwalzen dar. Dieses Fehlersignal wird dann einem Proportionalverstärker 66 und einem Integratorverstärker 68 zugeführt. Der Proportionalverstärker kann einen Verstärkungsfaktor von etwa 0,5 haben, wobei er im wesentlichen eine Ausgangsspannung von 0 liefert, wenn beide Motoren mit der richtigen Geschwindigkeit laufen. Der Integratorverstärker liefert eine Ausgangsspannung, die auf dem Gleichspannungspegel bleibt, der erforderlich ist, um den Motor mit der richtigen Geschwindigkeit laufen zu lassen. Diese Signale werden über Eingangswiderstände 70 und 72 einem Summierverstärker 74 zugeführt. Der Ausgang des Summierverstärkers wird einer Rückkopplungs-Antriebsschaltung 76 zugeführt, die dann den Motor 50 in der richtigen Richtung beschleunigt oder verlangsamt, um die entsprechende Justierung der Pulsfolgen durchzuführen, die dem Phasenkomparator 60 zugeführt werden.

Die Pulscodierer 52 und 54 können verschiedene Ausführungsform aufweisen; beispielsweise kann der Codierer 52 405 Impulse pro Umdrehung liefern, während der Codierer 54 256 Impulse pro Umdrehung liefert. Bei einer nominalen Druckgeschwindigkeit von 1500 U/min weisen die Impulse vom Codierer 52 eine Frequenz in der Größenordnung von 12 600 Hz auf. Diese Pulse werden einem ersten Teilerkreis 80 zugeführt, der dazu dient, durch eine Zahl, in diesem Fall 126, zu dividieren, so daß die Ausgangsimpulsfolge vom Teilerkreis 80 eine Frequenz von 100 Hz bei der nominalen Druckgeschwindigkeit aufweist. Das Ziel bei einer Abweichung von 0,0% für die Klemmwalze 34 ist, den Ausgang des Codierers 54 so zu schalten, daß er ebenfalls eine Impulsfolge von 100 Hz an den Phasenkomparator 60 liefert. Wenn der Codierer 54 256 Impulse pro Umdrehung liefert, hat er bei der nominalen Druckgeschwindigkeit eine Frequenz von 7462 Hz. Um diesen Wert in eine Impulsfolge umzuwandeln, deren Frequenz 100 Hz beträgt, sind eine Multiplizierschaltung 82 und eine Dividierschaltung 84 vorgesehen. Die Multiplizierschaltung dient zum Multiplizieren der Impulsfolge mit einem Faktor von 134, so daß der Ausgang der Multiplizierschaltung eine Impulsfolge mit einer Frequenz darstellt, die bei der nominalen Druckgeschwindigkeit 1 MHz beträgt. Diese Impulsfolge wird von der Dividierschaltung 84 durch den Faktor 10 000 dividiert, so daß die Ausgangsimpulsfolge der Dividierschaltung bei der nominalen Druckgeschwindigkeit und bei einer Abweichung von 0,0% für die Walze 34 100 Hz beträgt, also genau der gleiche Wert wie ihn der Codierer 52 für die Antriebswelle 24 nach dem Dividieren liefert.

Die relativen Geschwindigkeiten der Antriebswelle 24 und der Klemmwalze 34 lassen sich dadurch einstellen, daß die Anzahl der Impulse, die der Codierer 54 pro Umdrehung liefert, geändert wird. Änderungen der Geschwindigkeit des Klemmwalzenmotors lassen sich folgendermaßen erreichen: Für die Steuerschaltung scheint der Codierer 54 eine größere oder kleinere Anzahl von Impulsen pro Zeiteinheit auszugeben, als der Sollwert beträgt. Das bewirkt, daß die Steuerschaltung den Motor nach Bedarf beschleunigt oder verlangsamt, damit die korrekte Impulsfrequenz erzeugt wird.

Dies läßt sich auf elektronischem Wege durch einen zweiten Teilerkreis 84 und eine Schaltung 90 mit von Hand einstellbaren Schaltern 92 und 94 in Verbindung mit einem Plus/Minus-Schalter 96 erreichen. Der Teilerkreis ist so eingestellt, daß er durch einen Faktor von 10 000 dividiert, wobei dieser Faktor durch die Schaltung 90 geändert werden kann, und zwar maximal bis plus oder minus 99, was einen Faktor von 10 099 oder aber 9901 ergibt. Indem der Schalter 96 in die positive Position geschaltet wird, wird dem Faktor 10 000 eine Zahl von maximal 99 hinzuaddiert. Wenn der Schalter in seine negative Position geschaltet wird, wird eine Zahl von maximal 99 subtrahiert.

Claims (2)

1. Rollendruckmaschine mit wenigstens einem von einem ersten Motor angetriebenen Druckwerk und einer nachgeschalteten, von einem zweiten Motor angetriebenen Materialrollen-Antriebsvorrichtung, einem ersten, dem ersten Motor zugeordneten Kodierer und einem zweiten, dem zweiten Motor zugeordneten Kodierer jeweils zur Erzeugung einer Impulsfolge in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und einer Steuereinrichtung zur Erzeugung eines dem zweiten Motor zugeführten Fehlersignals in Abhängigkeit von der Differenz der beiden zugeführten Impulsfolgen, gekennzeichnet durch eine dem zweiten Kodierer (54) nachgeschaltete Einstelleinrichtung (82, 84, 90, 92, 94, 96) zur Änderung der Impulsfolge des zweiten Kodierers (54).

2. Rollendruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (82, 84, 90, 92, 94, 96) von Hand einstellbar ist.