DE3424723C1 - Verfahren zur Messung der Druckpressung bei einer Druckmaschine - Google Patents

Description

Verfahren zur Messung der Druckpressung zwischen zwei zusammenwirkenden, mit Kanälen versehenen Zylindern einer Druckmaschine, insbesondere dem Farbübertragungszylinder und dem Druckzylinder einer Rotations-Offsetdruckmaschine, mit einem dem Druckzylinder zugeordneten Sensor, der als Signal eine elektrisehe Spannung abgibt, deren Größe von der Stärke der Druckpressung abhängig ist, wobei bei Belastung der Zylinder während des Druckflächendurchgangs synchron mit der Maschinendrehzahl ein erstes Signal erfaßt wird.

Bei einer bekannten Druckpressungsregelung (DE-OS 30 08 230) wird das Ausgangssignal eines elektrischen Druckaufnehmers einer Signalverarbeitung zugeführt die mit einer Taktsteuereinheit verbunden ist Die Taktsteuereinheit erhält ein dem Drehwinkel des Druckzylinders proportionales Signal, das gemeinsam einem Signal der Bogenlaufsteuerung den Meßvorgang steuert. Hierdurch wird eine drehwinkelabhängige Abfrage der Druckpressung erreicht, wobei die Abtastung des Ausgangssignals nur im Bereich maximaler Druckpressung erfolgt Der erfaßte Signalwert wird"in einem Diskriminator mit dem Sollwert eines Sollwertgebers verglichen, wobei durch die Ausgangssignale des Diskriminators eine Erhöhung oder eine Senkung der Druckpressung bewirkt werden kann. Diese bekannte Regelung hat den Nachteil, daß sie in starkem Maße von Störgrößen beeinflußt werden kann. Ändern sich beispielsweise die von dem Druckaufnehmer gemessenen Lagerdrücke infolge Verschleiß oder bei Änderung der Maschinengeschwindigkeit, so wirkt sich diese Änderung als Fehler bei der Regelung der Druckpressung aus. Ebenso kann eine Nullpunktsdrift im Sensor und der nachgeschalteten elektronischen Signalverarbeitung oder ein drehzahlabhängiges Überschwingen des Druckzylinders das Meßergebnis verfälschen.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Messung der Druckpressung durch Störgrößen nicht beeinträchtigt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden statische und quasistatische Störgrößen bei der Erfassung der Druckpressung ausgeschlossen, da durch die Messung im entlasteten Zustand beim Kanaldurchgang quasi bei jeder Messung eine neue Eichung vorgenommen wird, weil jedesmal neu von einer Nullinie ausgegangen wird. Die Messung der Druckpressung wird daher durch mechanische Dejustierung des Sensors, eine Veränderung der Exzentrizität des Zylinderzapfens im Gleitlager oder eine Nullpunktverschiebung im Sensor oder der nachgeschalteten Elektronik nicht mehr beeinträchtigt

Mit der Erfindung ist es weiterhin möglich, bei einer Zweifarben-Rotations-Offsetdruckmaschine die Druckpressung des oberen und unteren Werks auch bei Messung am Druckzylinder zeitlich getrennt zu erfassen und damit unabhängig voneinander zu regeln. Um dabei den Einfluß unkorrelierter Signalschwankungen zu mindern und die Tendenz einer Änderung der Druckpressung deutlicher sichtbar zu machen, wird der Differenzwert Umdrehung für Umdrehung mit dem Sollwert verglichen. Eine Regelung erfolgt aber erst bei sich wiederholender, gleichsinniger Abweichung des Ist-Wertes vom Sollwert

Mit einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung lassen sich zusätzlich dynamische Störgrößen unterdrücken. Die Weiterbildung sieht vor, daß die Differenzwerte eines sich über mehrere Umdrehungen erstreckenden Intervalls der Maschinenzeit gemittelt werden und das Mittel der Differenzwerte die Eingangsgröße der Regeleinheit bildet. Durch die hiermit erzielte Ausschaltung dynamischer Störgrößen verringert sich der bauliche Aufwand für eine Signalfilterung, Brummunterdrückung und für die Stabilität der Sensorhalterung.

Eine weitere Verminderung der Störempfindlichkeit kann auch dadurch erzielt werden, daß in der Be- und Entlastungsphase der Zylinder synchron mit der Maschinehgeschwindigkeit jeweils mehrere Signale erfaßt und gemittelt werden und daß der aus den Mittelwerten gebildete Differenzwert die Eingangsgröße der Regeleinheit bildet. Durch diese Bildung eines Mittelwertes aus mehreren Meßstellen innerhalb des Kanaldurchgangs und innerhalb des Druckflächendurchgangs lassen sich dynamische Störungen, insbesondere solche, die unkorreliert auftreten, bei der Erfassung der Druckpressung noch stärker unterdrücken. Darüberhinaus kann auch ein drehzahlabhängiges Überschwingen des Druckzylinders bei dem Be- oder Entlastungsstoß die Erfassung der Regelgröße nicht stören.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Sensoranordnung an einem Druckzylinder,

F i g. 2 ein Diagramm des Signalverlaufs und

F ϊ g. 3 ein Blockschaltbild einer Meßvorrichtung und einer Druckpressungsregelung.

Fig. 1 zeigt einen Druckzylinder 1, der über Wellenzapfen 2 in den Seitenständern 3,4 einer Druckmaschine drehbar gelagert ist. Mittels einer Halterung 5 ist am Seitenständer 4 ein Sensor 6 befestigt, der sich in einem Abstand s gegenüber einem Schmitzring 7 des Druckzylinders 1 befindet und der eine dem Abstand s proportionale Spannung abgibt.

Wird der Druckzylinder 1 beim Druckflächendurchgang mit den von der Pressung eines nicht dargestellten Gummituchzylinders hervorgerufenen Kräften P belastet, so biegen sich die Wellenzapfen 2 geringfügig durch und der Druckzylinder 1 verlagert sich radial, wobei der Abstand s zwischen dem Schmitzring 7 und dem Sensor 6 geringer wird. Die Durchbiegung der Wellenzapfen 2 und die radiale Verlagerung des Druckzylinders 1 ist stark überhöht mit gestrichelten Linien dargestellt. Die Änderung des Abstands s ist ein Maß für die elastische Durchbiegung der Wellenzapfen 2 und damit für die auf den Druckzylinder 1 einwirkende Druckpressung. Sie wird von dem Sensor 6 durch eine Erhöhung der Ausgangsspannung gemessen.

F i g. 2 zeigt den möglichen Verlauf einer Ausgangsspannung U des Sensors 6 über der Zeit t. Die hohen Spannungswerte markieren den Druckflächendurchgang und die niedrigen Spannungswerte den Kanaldurchgang zwischen dem Druckzylinder 1 und dem Gummituchzylinder. Die Spannungssprünge bezeichnen den Moment des Lastwechsels. Die Spannungsausschläge im Anschluß an die Spannungssprünge im oberen und unteren Bereich werden in erster Linie durch das Überschwingen des Druckzylinders 1 nach jedem Lastwechsel hervorgerufen.

Die Auswertung der Sensorspannung erfolgt im Bereich des Kanaldurchgangs während der Zeitabschnitte 10, 11 und im Bereich des Druckflächendurchgangs während der Zeitabschnitte 12, 13. Hierzu wird das Spannungssignal des Sensors 6 über einen Analog-Digital-Wandler 14 einer elektronischen Auswertereinheit 15 übermittelt, die von einer Taktsteuereinrichtung 16 gesteuert wird und das Spannungssignal nur während der Zeitabschnitte 10,11,12,13 abtastet. Die Taktsteuereinrichtung 16 erhält ein Signal von einem an den Druckzylinder 1 angeschlossenen Drehwinkelgeber 17 und einem durch die Bogenlaufsteuerung aktivierten Nullimpulsgeber 18. Von einem Verstärker 19 werden die abgetasteten Spannungssignale verstärkt und an einen Druckpressungsregler 20 weitergeleitet, in dem aus den Signalwerten der Zeitabschnitte 10, 11 und denen der Zeitabschnitte 12, 13 ein mittlerer Differenzwert gebildet wird, der mit den Sollwerten eines Sollwertgebers 21 verglichen wird. Werden die Sollwerte über- oder unterschritten, so gibt der Regler 20 einen Steuerbefehl an einen Stellantrieb 22, um die Druckpressung entsprechend zu erhöhen oder zu senken.

Wie aus F i g. 2 zu ersehen, können mit der beschriebenen Druckpressungsregelung zahlreiche Störgrößen, die eine genaue Erfassung der Druckpressung beeinträchtigen, ausgeschaltet werden. So bleibt beispielsweise eine Verlagerung der Nullspannungslinie des Sensors in bezug auf die tatsächliche Druckpressung, gestrichelt dargestellt, sei es durch mechanische Dejustierung des Sensors oder durch elektrisch bedingte Nullpunktdrift, ohne Einfluß auf den Regelvorgang, weil lediglich die Differenz der Sensorspannung beim Be- bzw. Entlastungssprung erfaßt wird. Aus dem gleichen Grunde wird auch die Regelung durch eine exzentrische Verlagerung der Wellenzapfen 2 in den Seitenständern 3, 4 nicht gestört. Dynamische Störgrößen, hervorgerufen durch das Überschwingen des Zylinders, werden durch das mehrfache, kurzzeitige Abtasten der Sensorspannung sowie durch die Zusammenfassung der abgetasteten Spannungssignale aus mehreren Zylinderumdrehungen unterdrückt. Das gleiche gilt für Brummen und andere elektrische Störungen der Signalübermittlung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

- Leerseite -

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Messung der Druckpressung zwischen zwei zusammenwirkenden, mit Kanälen versehenen Zylindern einer Druckmaschine, insbesondere dem Farbübertragungszylinder und dem Druckzylinder einer Rotations-Offsetdruckmaschine, mit einem dem Druckzylinder zugeordneten Kraft- oder Wegsensor, der als Signal eine elektrisehe Spannung abgibt, deren Größe von der Stärke der Druckpressung abhängig ist, wobei bei Belastung der Zylinder während des Druckflächendurchgangs synchron mit der Maschinendrehzahl ein erstes Signal erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Entlastung der zusammenwirkenden Zylinder (1) während des Kanaldurchgangs synchron mit der Maschinendrehzahl ein zweites Signal (12,13) erfaßt wird und daß der Differenzwert aus beiden Signalen dem Ist-Wert der Druckpressung proportional ist.

2. Meßverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzwerte eines sich über mehrere Umdrehungen erstreckenden Intervalls der Maschinenzeit gemittelt werden und das Mittel der Differenzwerte die Eingangsgröße einer Regeleinheit (20,22) bildet

3. Meßverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Be- und Entlastungsphase der Zylinder (1) synchron mit der Maschinendrehzahl nacheinander jeweils mehrere Signale (10,11,13) erfaßt und gemittelt werden und daß der aus den Mittelwerten gebildete Differenzwert die Eingangsgröße der Regeleinheit (20, 22) bildet