DE9218978U1

DE9218978U1 - Schnittregister-Regelungsvorrichtung an Querschneidern von Rotationsdruckmaschinen

Info

Publication number: DE9218978U1
Application number: DE9218978U
Authority: DE
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1992-11-13
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2002-11-14

Description

A-1738 21.05.96

- 1 - hohzur

Schnittregister-Regelungsvorrichtung an Querschneidern von Rotationsdruckmaschinen

Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf eine

SchnittregisterregeLungsvorrichtung an Querschneidern von Rotationsdruckmaschinen, in welchen Druckträgerbahnen bedruckt werden, wobei Markierungen von DruckwerkzyLindern durch Abtasteinrichtungen abtastbar sind, die ebenso mit einer VergLeichs- und Steuerschaltung verbunden sind/ wie die Abtasteinrichtung eines angetriebenen HesserzyIinders, wobei die Vergleichs- und Steuerschaltung Stellvorrichtungen an Druckträgerbahnen derart beeinflußt, daß bei Winkelabweichungen zwischen Druckwerkzylindern und Messerzylinder Korrekturen erfolgen.

Dem Stand der Technik, DE 36 02 894 C2 ist eine Schnittregister-Kompensationsvorrichtung zu entnehmen. Zwei mit Markierungen versehene Druckwerkszylinder werden durch Abtasteinrichtungen abgetastet und übermitteln die Impulse an eine Vergleichs- und Steuerschaltung. Diese empfängt ihrerseits Impulse einer Abtasteinrichtung, die einem angetriebenen Messerzylinder zugeordnet ist. In Abhängigkeit von einem Vergleich der übertragenen Impulse wird eine Bahnumlenkwalze - hier beispielsweise druckmittelbetätigt ausgelenkt, um das Schnittregister zu korregieren. Von einer geschlossenen Regelung kann hier nicht ausgegangen werden, da die Antriebe des Druckwerkzylinders und des MesserzyLinders nicht beeinflußt werden, um die Regelabweichung gegen null zu führen. Durch Beaufschlagung der Druckträgerbahn durch Stelleinrichtungen kann mit dieser

Sehnittregister-Kompensationsvorrichtung aus dem Stand der Technik lediglich die Bahnlänge variiert werden. Eine

A-1738 »·· ·· 21.'Ö5.'$6

Beeinflußung des Antriebs von Zugeinrichtungen zur Bahnförderung ist nicht offenbart.

Ausgehend vom skizierten Stand der Technik Liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einer Rotationsdruckmaschine nachgeordnete Querschneidevorrichtung ohne mechanische Kopplung zu betreiben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen Drehgebern von einem Druckwerk und von Zugeinrichtungen ein Regelkreis für einen Antrieb von Zugeinrichtungen unabhängig von einem Regelkreis zwischen Drehgebern des Druckwerkes und eines Schneidzylinders für einen Antrieb des Schneidzylinders besteht.

Die Vorteile dieser Lösung liegen darin, daß zwei voneinander unabhängige Regelkreise bestehen, bei denen als eine gemeinsame Eingangsgröße die Abso lutwinkeI Lage des Druckwerkzylinders des Druckwerkes dient. Durch zwei unabhängige Regelkreise kann das Schnittregister durch Veränderung der Phasenlage des Schneidzylinders ohne Beeinflußung der drehzahlabhängigen Bahnspannung erfolgen. Mithilfe der Regelkreise können die Motormomente der Antriebsmotoren so beeinflußt werden, daß trotz auftretender Störgrößen - wie etwa schwankender Papierqualität - stets ein korrekter Abschnitt der Papierbahn gewährleistet ist.

In weiterer Ausgestaltung des der Erfindung zugrunde liegende Gedankens, ist dem SchneidzyLinder eines P lano-Auslege rs ein Sensor zur Erfassung der Bildlage vorgelagert, über diesen optischen Sensor kann bei einer Verschiebung des Druckbildes eine Eingangsgröße des Regelkreises für den Schneidzylinderantrieb sofort beeinfluß werden, so daß immer ein exakter Schnitt gewährleistet bleibt.

.:..·..' ' 21.O5.V6

A-1738

- 3 - hohzur

Gemäß des der Erfindung zugrunde Liegenden Gedankens wird den

zusammengeführten Signalen &psgr; des Drehgebers am

\ Schneid-Ist SchneidzyLinder und des SignaLs U> des Drehgebers am

_tt. 1 Haupt-Ist Druckwerk ein Signal*^ des Sensors zugeführt. Ferner wird

^v opt
das vom Drehgeber des Druckwerkes übermitteLte SignaL

von einem festen DifferenzsignaL überlagert. Aus . Haupt-Ist
den Größen«) des Drehgebers am Schnei dzy Li nder,

I Schneid-Ist

QQ des Drehgebers am Druckwerk- dem SignaL des

[Haupt-Ist opt

Sensors und dem durch eine ProportionaLitätskonstante K

angedeuteten, drehzahLabhängigen und rampenförmig ansteigenden DifferenzsignaL wird ein EingangssignaL an einem Knoten erzeugt. Durch dieses DifferenzsignaL wird die Herstellung von Produkten mit einer durch eine ganze ZahL teilbaren AbschnittLänge ermöglicht. Außerdem kann eine manuelle Einste I Lvorgabe (ö vorgenommen werden, was

T offset
insbesondere während der Anlaufphase wichtig ist. Während des Fortdruckes wird die während der Anlaufphase vorgenommenen Einstellung gegebenenfalls korrigiert.

Aus den aufgezählten Größen Qa) . CD ,

_r T Schneid-Ist T Haupt-Ist

Qp t &PSgr; und dem DifferenzsignaL wird demnach eine T offset / opt
Eingangsgröße für einen Signalwandler erzeugt. Dem

Signalwandler ist ein Regelkreis nachgeordnet, in welchem ein Strom I mit einem tatsächlich fließenden Strom I

solL Ist

permanent verglichen wird. Der große Vorteil ist, daß ein aus vieLen Eingangsgrößen zusammengeführtes Signal als Eingangsgröße sehr genau erraitteLt werden kann, um dann aLs präzise Führungsgröße eines Strom-Regelkreises zu dienen. Der Regelung des Motorstromes ist demnach ein WinkeLregeLungssystem überlagert.

In den weiteren Unteransprüchen sind Merkmale niedergelegt, die den Regelkreis für die Zugeinrichtungen charakterisieren. Dieser Regelkreis gewährleistet im wesentlichen eine drehzahLabhängige geregelte Beibehaltung der Spannung der zu verarbeitenden Materialbahn.

&Agr;-1738 .:..'..' *··'···*21.&tgr;&Ggr;5!?6

Anhand einer Zeichnung wird die vorliegende Erfindung im weiteren eingehend erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Maschinenanordnung aus vorgelagertem Druckwerk und nachgeordneten Que rschnei der,

Fig. 2 einen Regelkreis für den Antrieb von Zugeinrichtungen und

Fig. 3 einen Regelkreis für den Antrieb eines Schneidzylinders.

Die in Figur 1 schematisch wiedergegebene

Maschinenkonfiguration umfaßt einen P lano-Aus leger 1, dem ein Druckwerk 11 einer Rotationsdruckmaschine vorgeschaltet ist. Im Druckwerk 11 wird eine Materialbahn 2 beidseitig bedruckt und im Planoausleger 1 von einem Messerzylinder 5, der mit einem stationär angeordneten Untermesser 4 zusammenarbeitet, in einzelne Abschnitte 3 getrennt. Den Transport der fateriaIbahn 2 übernehmen Zugwalzen 6, den der Abschnitte 3 Förderwalzen 7, welche jeweils mit diesen gegenüberliegenden Andrückrollen 8 zusammenarbeiten. Der Schneidzylinder 5 und die Zugwalze 6 verfügen jeweils über einen eigenen Antrieb. Den Druckwerkzylindern des Druckwerkes 11 ist ein Drehgeber 10 zugeordnet; die Winkellage der Zugwalze 6 kann über einen Drehgeber 12 abgetastet werden, während die Drehlage des mit mindestens einem Schneidmesser versehenen Schneidzylinders 5 über einen Drehgeber 24 abfragbar ist. Vor dem Untermesser 4 und dem mit diesem zusammenarbeitenden Schneidzylinder 5 ist ein Sensor 9 angeordnet; dabei ist unerheblich, ob dieser oberhalb oder unterhalb der in dem Plano-Ausleger 1 einlaufenden Materialbahn 2 angeordnet ist.

- 5 - hohzur

Figur 2 zeigt einen Regelkreis für den Antrieb von Zugei nri chtungen.

An einem SignaLknoten 16 wird ein Signal <p von einem

T Zug-Ist Drehgeber 12 der Zugwalze 6 übermittelt. Vom Drehgeber 10 des

Druckwerkes 11 wird ein SignalU/ ebenfalls an den

T Haupt-Ist Signalknoten 16 übertragen. Nach Zusammenführung beider Signale, von denen eines mit einem negativen Vorzeichen behaftet ist, wird das resultierende Winkelsignal an einem Knoten 17 übermittelt. Am Knoten 17 wird auf das resultierende Signal ein weiteres Signal aufaddiert. Ausgehend vom Drehgeber 10 des Druckwerkes 11 wird das Signal

C/) einerseits unmittelbar an den Signalknoten

T Haupt-Ist /./)

übermittelt, anderseits jedoch wird &psgr; ein hier

I Haupt-Ist durch eine Proportionalitätskonstante K angedeutetes, drehzahlabhängiges und rampenförmig ansteigendes Differenzsignal 15 aufaddiert. Die Addition des Differenzsignales 15 erfolgt drehzahlabhängig, so daß die in Figur 2 wiedergegebene Steigung der Kennlinie lediglich den Verlauf einer Kennlinie aus einer Schar von Kennlinien wiederspiegelt.

Das am Knoten 17 aus den SignalenC^ , y^ und

fi Zug-Ist ' Haupt-Ist modifiziert durch K ermittelte Signal stellt die Haupt-Ist I

Eingangsgröße dar, die einem Signalwandler 13 zugeleitet

wird. Dort wird die Umrechnung eines Eingangssignals in ein Ausgangssignal, einem der ermittelten Winkelabweichung entsprechender Strom I vorgenommen, über einen

Soll
Stromregler 21, der ein Leistungsteil 22 steuert, wird durch

den Strom I das Motormoment eines Antriebes 28 geregelt.

Soll
Der tatsächliche Strom I wird auf einen Signalknoten

Ist
zurückgeführt, mit negativen Vorzeichen behaftet. Beträgt die

Regelabweichung zwischen I und I gleich 0, liegen

Soll Ist optimale Verhältnisse vor. Wird dagegen ein Winkelversatz

über die Drehgeber 10 und 12 festgestellt, wird ein zum

• ·

A-1738 .I!.'..' *'·' »••'&Zgr;^&Lgr;&dgr;&Igr;^&oacgr;

Ausgleich dieses WinkeLversatzes entsprechender Strom I« .. errechnet, über den Stromregler 21 angepaßt und somit sofort das Motorbetriebsmoment des Motorantriebsmoment des Antriebes 28 beeinflußt. Auf diese Weise wird eine von der Drehzahl der Druckwerkzylinder des Druckwerkes 11 abhängige Bahnspannung aufrechterhalten, bei welcher Störgrößen unmittelbar ausgeregelt werden.

Figur 3 zeigt einen Regelkreis für den Antrieb eines Schneidzylinders.

Ausgehend vom Drehgeber 24 des Schneidzylinders 5 wird ein

Signal &psgr; , welches die tatsächliche Drehlage des

I Schnei d-Ist
Schneidzylinders 5 wiedergibt, mit negativen Vorzeichen behaftet, an einen Knoten 20 übertragen. Ein vom Drehgeber

des Druckwerkes 11 ausgehendes Signal W wird zum

&Ggr; Haupt-Ist einen dem Knoten 20 zugeführt und zum anderen wird abhängig

von SignalC9 ein drehzahlabhängiges, hier druch

T Haupt-Ist
eine Proportionalitätskonstante K wiedergegebenes

Differenzsignal 14 gebildet. Durch den

Proportionalitätsfaktor K ist hier beispielsweise die in Figur 3 eingezeichnete Kennlinie des Differenzsignals 14 näher charakterisiert. Dem drehzahlabhängig ermittelten

Differenzsignal 14, dem Signal^ und dem Signal

/&Lgr; '. Schneid-Ist

wird am Knoten 25 ein Signal W des Sensors

T opt

I Haupt-Ist T opt

überlagert. Der Sensor 9 erfaßt eine eventuell auftretende Verschiebung des Druckbildes auf der Materialbahn 2 - etwa -'nfolge von Papi e rqua I i täts Schwankungen beispielsweise. Am Kontenpunkt 25 sind mithin bereits vier Eingangssignale zusammengeführt; das Resultat der Zusammenführung wird an den Knoten 26 übermittelt. Verallgemeinert gilt die Aussage, daß die am Knoten 25 bereits berücksichtigten Signale

f, CP / r ^uncä das in Abhängigkeit von Schneid-Ist / Haupt-Ist / opt
r MaschinendrehzahI Cf gebildete drehzahlabhängige

7 Haupt-Ist
rampenförmige Differenzsignal 14 im Fortdruckzustand kontinuierlich übertragen werden und somit als Eingangsgrößen

&Agr;-1738 .* : &Igr; * \.^:.._#'2UO5^#-91

für die WinkeL rege Lung zur Verfügung stehen. Für die

EinsteLlvorgabe 19 W gilt das nicht. Beim Einrichten

T Offset -

der Haschinenkonfiguration wird durch den Drucker W so

/Offset vorgegeben, daß der Schnitt auf der Abschnittgrenze Liegt.

Hat sich nach Hochfahren der Produktion ein stationärer Zustand eingesteLlt, wird &psgr; unerhebLich; die RegeLung

/ Offset
erfoLgt automatisch durch die oben bereits erwähnten

Eingangsgrößen.

Am Knoten 26 entsteht das Signal, welches dem SignaLwandler 13 zugeführt wird; abhängig von dem Eingangssignal der ermitteLten WinkeLabweichung wird ein

Strom I errechnet- welcher über einen Stromregler 21 an

SoLl
ein Leistungsteil 22 übermittelt wird/ welches wiederum das

Motormoment des Antriebes 23 des SchneidzyLinders 5

beeinflußt. Der tatsächlich fließende Motorstrom I wird

Ist auf einen Knoten 27 zurückgeführt. Beträgt die Regelabweichung O, besteht kein Regelbedarf. Erst bei Signalen des Sensors 9 einer Verschiebung des Druckbildes anzeigend, oder bei Unterschieden in den Signalen

und (P ändert sich die den Schneid-Ist / Haupt-Ist
ignalwandler 13 vom Knoten 26 zugeführte Eingangsgröße. Dann

wird der Motorstrom I entsprechend verändert, was eine

SoLl
Änderung des Motormomentes des Antriebes 23 des Schneidzylinders 5 nach sich zieht. Dadurch wiederum verschiebt sich die Schnittstelle zwischen Schneidzylinder und Untermesser 4 bezogen auf die Laufende MateriaLbahn 2. Durch den Einsatz eines hochauflösenden Sensors 9 kann das Schnittregister trotz auftretender Störgrößen - wie etwa ichwankender Papierqualität - innerhalb des Zehnte L-Mi I Limeter Bereichs gehalten werden.

Mittels zweier voneinander unabhängiger Regelkreise für die Antrieb 23 und 28 kann eine drehzahlabhängige Bahnspannung aufrechterhalten werden, ohne die Genauigkeit des Abschnittes zu beeinträchtigen. Die Genauigkeit des Abschnittes wird

&Agr;-1738

- 8 - hohzur

wiederum durch schwankende PapierquaLitat nicht gemindert/ da der Sensor 9 eine etwaige DruckbiLdverschiebung sofort feststellt und die Eingangsgröße des Regelkreises des Schneidzylinderantriebs 23 beeinflußt.

^A"¹⁷³⁸ .!I.*..* ·..·...* 21.0"5",9"O - 9 - hohzur

BezugszeichenListe

1 PLano-AusLeger

2 Hateria Lbahn

3 Abschnitt

4 Untermesser

5 Schnei dzy L i nde r

6 ZugwaLze

7 FörderwaLze

8 Andrückro L ten

9 Sensor

10 Drehgeber (DW)

11 Druckwe rk

12 Drehgeber (Zugsystem)

13 Si gna Lwand Le r

14 DifferenzsignaL (drehzahLabhängig)

15 DifferenzsignaL (drehzahLabhängig)

16 Knoten

17 Knoten

18 Knoten

19 EinsteLLvorgabe

20 Knoten

21 St rom reg Le r

22 Lei stungstei L

23 Antrieb (Schneiden)

24 Drehgeber (Schneiden)

25 Knoten

26 Knoten

27 Knoten

28 Antrieb (Zug)

Claims

- 10 - hohzur

Schutzansprüche

1. Schnittregister-RegeLungsvorrichtung an Querschneidern von Rotationsdruckmaschinen, in welchem Druckträgerbahnen bedruckt werden, wobei Markierungen von 0ruckwerkzyIindern durch Abtasteinrichtungen abtastbar sind, die ebenso mit einer Vergleichs- und Steuerschaltung verbunden sind, wie die Abtasteinrichtung eines angetriebenen Messerzylinders, wobei die Vergleichs- und Steuerschaltung Stelleinrichtungen an Druckträgerbahnen derart beeinflußt, daß bei Winkelabweichungen zwischen Druckwerkzylindern und Messerzylinder Korrekturen erfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Drehgebern (10, 12) von einem Druckwerk (11) und von Zugeinrichtungen (6) ein Regelkreis für einen Antrieb (28) von Zugeinrichtungen (6) unabhängig von einem Regelkreis zwischen Drehgebern (10, 24) des Druckwerkes (11) und eines Schneidzylinders (5) für einen Antrieb (23) des Schneidzylinders (5) besteht.

2. Schnittregister-Rege lungsvorrichtung an Querschneidern gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß dem Schneidzylinder (5) eines P lano-AusLegers (1) ein

Sensor (9) zur Erfassung der Bildlage vorgelagert ist.

3. Schnittregister-Rege lungsvorrichtung an Quer schnei dern gemäß Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß überlagerten Signalen &ggr; des

/ Schneid-Ist Drehgebers (24) am Schneidzylinder (5) und einem Signal

W des Drehgebers (10) am Druckwerk (11) ein

1 Haupt-Jst

Signal CP des Sensors (9) zugeführt wird, j opt

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Schnittregister-RegeLungsvorrichtung an Querschneidern gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von dem vom Drehgeber (10) des D ruckwerkes

drehzah Labhängiges Differenzsigna

(11) übermittelten Signal &phgr; ein

T Haupt-Ist längiges DifferenzsignaL (14) ermittelt wird.

Schnittregister-Regelungsvorrichtung an Querschneidern

gemäß der Ansprüche 3 und 4,

dadurch gekennzeichnet,

daß aus den Größen &phgr; des Drehgebers (24)

ff, TSchneid-Ist -

&psgr; des Drehgebers (10) und dem SignalG/ des T Haupt-Ist &Ggr; opt

Sensors (9) und dem drehzahlabhängig ermittelten

Differenzsignal 14 ein Eingangssignal eines Knotens (26) gebiIdet wi rd.

Schnittregister-Regelungsvorrichtung an Querschneidern gemäß der Ansprüche 3, 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet/ daß die Phasenlage des Schneidzylinders als

Einstellvorgabe (19) Φ manuell vorwählbar ist.

f Offset

Schnittregister-Rege lungsvorrichtung an Querschneidern

gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Strom I des Antriebes (23) des

Ist
SchneidzyLinders (5) an einen Knoten (27), der einem

Signalwandler (13) nachgeordnet ist, zurückgeführt wird.

Schnittregister-Rege lungs vorrichtung an Querschneidern

gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß aus einem Signal W des Drehgebers (12) und

m I Zug-Ist
dem Signal U/ des Drehgebers (10) ein einem

) Haupt-Ist
Knoten (17) zu zuleitendes Signal erzeugt wird.

^&Agr;"¹⁷³8 .:;.'..* ·..·...* 21*QV<.9o - 12 - hohzur

Schnittregiste&Ggr;-RegeLungsvorrichtung an Querschneidern gemäß Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß dem vom Drehgeber (10) übermittelten Signal.

ein drehzahLabhängiges, ansteigendes Haupt-Ist
ifferenzsignaL (15) überlagert wird.

10. Schnittregister-RegeLungs vorrichtung an Quer sehneidem gemäß der Ansprüche 8 und 9,

dadurch gekennzeichne t, daß ein an einem Knoten (17) ermitteltes Signal einem Signalwandler (13) zugeführt wird, dem ein Knoten (18) nachgeordnet ist, auf den ein Strom I eines

Ist Antriebes (28) der Zugeinrichtungen (6) zurückgeführt

wird.