DE102021103214A1

DE102021103214A1 - Process for machine monitoring during operation of a processing machine

Info

Publication number: DE102021103214A1
Application number: DE102021103214.8A
Authority: DE
Inventors: Peter Langer
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2021-02-11
Filing date: 2021-02-11
Publication date: 2022-08-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Maschinenüberwachung während des Betriebes einer Verarbeitungsmaschine, wobei während des Betriebes wenigstens ein rotierendes Bauteil der Maschine eine nichtharmonische Erregung erzeugt, wobei ein Drehgebersensor an einem Zylinder der Maschine eine Drehbewegung überwacht und dabei Sensorsignale generiert und wobei diese Sensorsignale einer Steuereinrichtung zugeführt werden, wobei mindestens ein weiterer mit der Steuereinrichtung in Verbindung stehender Sensor wenigstens einen Signal-Impuls pro Umdrehung des zu überwachenden Bauteils mit nichtharmonischer Erregung an einer festen Position des Bauteils generiert.The invention relates to a method for machine monitoring during operation of a processing machine, with at least one rotating component of the machine generating a non-harmonic excitation during operation, with a rotary encoder sensor on a cylinder of the machine monitoring a rotary movement and thereby generating sensor signals and with these sensor signals being fed to a control device at least one further sensor connected to the control device generates at least one signal pulse per revolution of the component to be monitored with non-harmonic excitation at a fixed position of the component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Maschinenüberwachung während des Betriebes einer Verarbeitungsmaschine, insbesondere einer bogenverarbeitenden Maschine wie einer Bogendruckmaschine.The invention relates to a method for machine monitoring during operation of a processing machine, in particular a sheet-processing machine such as a sheet-fed printing press.

Grundsätzlich können dynamische Erreger in Bogenoffsetmaschinen in harmonische und nichtharmonische Erreger unterteilt werden, wobei als Bezug meist die Umdrehung eines einfachgroßen Zylinders (Eintourenwelle - „ETW“) benutzt wird. Harmonische resultieren z. B. aus Kurvengetrieben mit HS-Kurven, beispielsweise der Greifersteuerung. Nichtharmonische Erreger ergeben sich meist aus minimalen Fehlern in Bauteilen wie z. B. Hauptantriebsriemen, Kugellagern in Motoren etc. Mittels z. B. einer Ordnungsanalyse können harmonische und nichtharmonische Erreger schnell identifiziert werden. Sollen Automatismen zur Maschinenüberwachung benutzt werden, ist ein Auffinden verschiedener Nichtharmonischer oftmals schwierig, da keine festen Frequenzen - auch bezogen zur ETW - existieren (z. B. variierende Riemenlänge, verschiedene Kugeldurchmesser in Lagern etc.).In principle, dynamic exciters in sheetfed offset presses can be divided into harmonic and non-harmonic exciters, whereby the revolution of a single-size cylinder (single-speed shaft - "ETW") is usually used as a reference. Harmonics result z. B. from cam gears with HS curves, for example the gripper control. Non-harmonic exciters usually result from minimal defects in components such as e.g. B. Main drive belt, ball bearings in engines etc. By means of z. B. an order analysis, harmonic and non-harmonic pathogens can be identified quickly. If automatic mechanisms are to be used for machine monitoring, it is often difficult to find different non-harmonics, since there are no fixed frequencies - also related to the ETW - (e.g. varying belt lengths, different ball diameters in bearings, etc.).

Am Beispiel des Hauptantriebsriemens soll in der Folge der Stand der Technik erläutert werden. Die Drehgüte zwischen Hauptantriebsmotor und Riemenscheibe mittels des Hauptantriebsriemens in Maschinen beeinflusst wesentlich das Druckverhalten der jeweiligen Maschine, da der Übergabepasser direkt beeinflusst wird. Stand der Technik ist, dass Hauptantriebsriemen durch den Lieferanten in verschiedenen Drehübertragungsgüten geliefert werden und gezielt bei der Inbetriebnahme der Maschinen eingesetzt werden (Montage). Über die Einsatzzeit des Riemens werden keine Maßnahmen ausgeführt, die die Drehübertragungsgüte des Riemens über seine Lebensdauer gewährleisten und beurteilen, obwohl der Riemen einem normalen Verschleiß sowie extremen lokalem Verschleiß unterliegt (z. B. quietschender Riemen bei Notaus).The state of the art will be explained below using the example of the main drive belt. The quality of rotation between the main drive motor and pulley by means of the main drive belt in machines has a significant influence on the printing behavior of the respective machine, since the transfer register is directly influenced. The state of the art is that the main drive belts are supplied by the supplier in different rotary transmission grades and are used specifically when the machines are commissioned (assembly). During the belt's service life, no measures are taken to ensure and assess the rotary transmission quality of the belt over its service life, although the belt is subject to normal wear and extreme local wear (e.g. belt squeaking in the event of an emergency stop).

Aus der DE 102 49 475 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterdrücken von Schwingungen in einer drucktechnischen Maschine bekannt, wobei die Drehzahl der Maschine bestimmt wird und einer Steuereinrichtung zugeführt wird, wobei in der Steuereinrichtung unter Verwendung der Drehzahl eine Stellgröße bestimmt und mindestens einem Aktuator zugeführt wird und wobei mit dem Aktuator ein schwingungstechnischer Parameter einer schwingfähigen Masse entsprechend der Drehzahl verändert wird.From the DE 102 49 475 A1 a method and a device for suppressing vibrations in a printing machine are known, with the speed of the machine being determined and fed to a control device, with a manipulated variable being determined in the control device using the speed and fed to at least one actuator and with the Actuator, a vibration-related parameter of an oscillatable mass is changed according to the speed.

Aus der EP 1 040 917 B1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kompensation der Drehschwingungen einer Druckmaschine bekannt, bei welchen mindestens eine der Eigenformen der Druckmaschine bestimmt wird. An einem Ort des Antriebsstranges wird ein Gegenmoment für die Kompensation der Momente, die zur Schwingung in der Eigenform anregen, derart aufgebracht, dass durch die Aufbringung des mindestens einen Gegenmoments die Schwingung maximal reduziert wird.From the EP 1 040 917 B1 a method and a device for compensating for the torsional vibrations of a printing press are known, in which at least one of the natural modes of the printing press is determined. At one point in the drive train, a counter-torque is applied to compensate for the torques that stimulate vibration in the inherent shape in such a way that the vibration is maximally reduced by the application of the at least one counter-torque.

Aus der EP 1 202 147 B1 ist ein Verfahren zur Kompensation mechanischer Schwingungen in Maschinen bekannt, bei dem wenigstens ein Paar von Amplituden und Phasen des kompensierenden im Wesentlichen harmonischen Momentes in einem geschlossenen adaptiven Regelkreis berechnet wird, wobei die zur Berechnung erforderlichen Prozessparameter auf Basis wenigstens zweier Messungen des diskreten Frequenzanteils zu verschiedenen Zeitpunkten mit unterschiedlichen Kompensationsparametern während der Regelung aktualisiert werden.From the EP 1 202 147 B1 a method for compensating mechanical vibrations in machines is known, in which at least one pair of amplitudes and phases of the compensating essentially harmonic moment is calculated in a closed adaptive control loop, the process parameters required for the calculation being different on the basis of at least two measurements of the discrete frequency component Points in time are updated with different compensation parameters during the control.

Aus der EP 1 674 258 B1 ist ein Verfahren zur Kompensation von rotationsschwingungsbedingten Passerabweichungen bekannt, wobei harmonische Kompensationsmomente nach einmaliger Erfassung von Rotationsschwingungen ermittelt und in Verbindung mit Resonanzdrehzahlbereichen gespeichert werden und diese Kompensationsmomente dem Antriebsmoment des Hauptantriebsmotors drehzahlabhängig überlagert werden.From the EP 1 674 258 B1 a method for compensating register deviations caused by rotational vibrations is known, with harmonic compensation torques being determined after a single detection of rotational vibrations and stored in connection with resonance speed ranges, and these compensation torques being superimposed on the drive torque of the main drive motor depending on the speed.

Aus der EP 1 837 178 B1 ist ein Verfahren zur Kompensation einer Schwingung in einer Druckmaschine bekannt, wobei Frequenzanteile der Schwingung in Klassen unterteilt werden und wobei Frequenzanteile einer ersten Klasse ganzzahlige Vielfache der Maschinenfrequenz und Frequenzanteile einer zweiten Klasse nicht ganzzahlige Vielfache der Maschinenfrequenz sind. Die Frequenzanteile der ersten Klasse sollen von vorherbestimmten Gegenmomenten kompensiert werden. Die Frequenzanteile der zweiten Klasse sollen von in Abhängigkeit wenigstens eines während des Betriebes der Druckmaschine gemessenen Signals bestimmten Gegenmomenten kompensiert werden, wobei diese Gegenmomente nur eingebracht werden, wenn der entsprechende Frequenzanteil in Resonanz zu einer Eigenfrequenz der Druckmaschine ist.From the EP 1 837 178 B1 a method for compensating for vibration in a printing machine is known, with frequency components of the vibration being divided into classes and with frequency components in a first class being integer multiples of the machine frequency and frequency components in a second class being non-integer multiples of the machine frequency. The frequency components of the first class should be compensated by predetermined counter-torques. The frequency components of the second class are to be compensated for by counter-torques determined as a function of at least one signal measured during operation of the printing press, with these counter-torques only being introduced if the corresponding frequency component is in resonance with a natural frequency of the printing press.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Verfahren zur Maschinenüberwachung während des Betriebes einer Verarbeitungsmaschine, insbesondere einer bogenverarbeitenden Maschine zu schaffen. Insbesondere soll eine kontinuierliche Überwachung der nichtharmonischen Erreger während des Betriebes der Maschine erfolgen, da beispielsweise eine Druckbildqualität direkt beeinflusst werden kann, insbesondere ein Dublieren.The object of the invention is to create an alternative method for machine monitoring during the operation of a processing machine, in particular a sheet-processing machine. In particular, the non-harmonic pathogens should be continuously monitored during operation of the machine, since, for example, a printed image quality can be directly influenced, in particular duplicating.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.The object is achieved according to the invention by a method having the features of claim 1. Advantageous configurations result from the dependent claims, the description and the drawing.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein alternatives Verfahren zur Maschinenüberwachung während des Betriebes einer Verarbeitungsmaschine, insbesondere einer bogenverarbeitenden Maschine geschaffen wird. Insbesondere wird auch eine kontinuierliche Überwachung der nichtharmonischen Erreger während des Betriebes der Maschine erreicht. Bevorzugt kann damit insbesondere durch eine geeignete Maßnahme ein Dublieren verringert und somit eine erreichbare Druckbildqualität erhöht werden.The advantages that can be achieved with the invention consist in particular in the fact that an alternative method for machine monitoring during the operation of a processing machine, in particular a sheet processing machine, is created. In particular, continuous monitoring of the non-harmonic exciters is also achieved during operation of the machine. Duplication can thus preferably be reduced, in particular by a suitable measure, and an achievable print image quality can thus be increased.

Besonders bevorzugt werden an geeigneten Stellen beispielsweise einer Druckmaschine ein oder mehrere Sensoren angebracht, deren Signale kontinuierlich während des Betriebes der Maschine ausgewertet werden. Die Auswertung erfolgt dabei insbesondere derart, dass ein permanenter Vergleich der gemessenen Signale mit maschinentypischen Parametern erfolgt. Aufgrund dieses Vergleiches können verschiedene Maßnahmen eingeleitet werden, die durch deren Größe oder das Beeinflussungspotential auf das Druckbild unterschieden werden können.One or more sensors are particularly preferably attached at suitable points, for example on a printing machine, the signals from which are continuously evaluated during operation of the machine. The evaluation is carried out in particular in such a way that the measured signals are permanently compared with machine-typical parameters. Based on this comparison, various measures can be initiated, which can be differentiated by their size or the potential to influence the printed image.

Vorteilhafterweise kann dies zur Gewährleistung einer qualitätsgerechten Produktion über einen langen Zeitraum führen. Insbesondere vorteilhaft kann eine fundierte Planung bzw. Rechtfertigung von Serviceeinsätzen erfolgen. Besonders vorteilhaft können durch Nichtharmonische verursachte Fehler (z. B. Riemen, Motor etc.) durch Messungen verifiziert werden. Dies ermöglicht unter anderem eine zuverlässigere und qualitativ bessere Ferndiagnosemöglichkeit. Ebenso können Kosteneinsparungen durch Verhinderung erfolgloser Servicemaßnahmen erzielt werden.Advantageously, this can lead to ensuring quality production over a long period of time. Well-founded planning or justification of service calls can take place in a particularly advantageous manner. Errors caused by non-harmonics (e.g. belts, motor, etc.) can be verified by measurements in a particularly advantageous manner. This enables, among other things, a more reliable and qualitatively better remote diagnosis option. Cost savings can also be achieved by preventing unsuccessful service measures.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Es zeigen:

1 eine Bogendruckmaschine mit beispielsweise vier Druckwerken.

Show it:

1 a sheet-fed printing press with, for example, four printing units.

Die einzige 1 zeigt eine bogenverarbeitende Maschine 01, beispielsweise eine Bogendruckmaschine, insbesondere eine Bogenoffsetrotationsdruckmaschine bevorzugt in Aggregat- und Reihenbauweise. Die Maschine 01 enthält beliebig viele Bogen verarbeitende Werke, welche beispielsweise als Anlage-, Druck,- Lack-, Trocken- und/oder Veredelungswerk bzw. Inlineverarbeitungswerk ausgeführt sein können. In der Aggregat- und Reihenbauweise sind die nacheinander angeordneten Werke der Maschine 01 bevorzugt weitgehend baugleich ausgeführt, wobei beispielsweise baugleiche Unterbaumodule verwendet werden können. Weiterhin kann die Maschine 01 einen Anleger zur Bogenzufuhr und eine Auslage zum Ausgeben der verarbeiteten Bogen enthalten. Zwischen zwei Werken der Maschine 01 kann auch eine Wendeeinrichtung angeordnet sein, mit der die Bogen in einer Betriebsart Schön- und Widerdruck gewendet werden. Die Maschine 01 enthält beispielsweise mehrere Werke, hier beispielsweise vier Druckwerke 02, wobei auch ein letztes Werk der Maschine 01 als Lack-, Trocken-, Veredelungs- oder Inlineverarbeitungswerk ausgeführt sein kann. Weiter könnte die Maschine 01 auch Inlineverarbeitungseinrichtungen und/oder auch ein oder mehrere Inlineverarbeitungswerke aufweisen, welche beispielsweise als Folienveredelungswerk, Kalanderwerk, Stanzwerk, Numerierwerk, Siebdruckwerk, Perforierwerk und/oder Prägewerk ausgeführt sein können. In einem oder mehreren Werken und/oder Inlineverarbeitungseinrichtungen sind Nichtharmonische erzeugende rotierende Bauteile angeordnet, die den ordnungsgemäßen Produktionsprozess stören können.The only 1 shows a sheet-fed processing machine 01, for example a sheet-fed printing press, in particular a sheet-fed offset rotary printing press, preferably in a unit and in-line design. Machine 01 contains any number of sheet-processing units, which can be designed, for example, as feed, printing, coating, drying and/or finishing units or inline processing units. In the aggregate and in-line construction, the units of the machine 01 that are arranged one after the other are preferably designed to be largely identical, it being possible, for example, for identically constructed substructure modules to be used. Machine 01 can also contain a feeder for feeding in sheets and a delivery for outputting the processed sheets. A turning device can also be arranged between two units of machine 01, with which the sheets can be turned in a perfecting printing mode. The machine 01 contains, for example, several units, here for example four printing units 02, it also being possible for a last unit of the machine 01 to be designed as a coating, drying, finishing or inline processing unit. Machine 01 could also have inline processing devices and/or one or more inline processing units, which can be designed, for example, as film finishing units, calender units, stamping units, numbering units, screen printing units, perforating units and/or embossing units. In one or more factories and/or in-line processing facilities, non-harmonic-generating rotating components are arranged that can disrupt the orderly production process.

Bevorzugt enthalten die Druckwerke 02 der Maschine 01 jeweils einen Übertragungszylinder bzw. Gummizylinder und einen Formzylinder bzw. Plattenzylinder. Ein Gummizylinder eines Druckwerkes 02 wirkt mit jeweils einem Bogenführungszylinder, insbesondere einem Druckzylinder 03, zusammen. Zwischen den Bogenführungszylindern, insbesondere Druckzylindern 03, sind bevorzugt ebenfalls Bogenführungszylinder, insbesondere Übergabetrommeln bzw. Transferzylinder, vorgesehen. Die Bogenführungszylinder, insbesondere Druckzylinder 03 bzw. Übergabetrommeln oder Transferzylinder, sind hier mehrfachgroß, bevorzugt doppeltgroß, und die Gummizylinder und die Plattenzylinder einfachgroß ausgeführt. Einfachgroße Zylinder können in etwa einen und doppeltgroße Zylinder können in etwa zwei Bogen maximalen Formates gleichzeitig umfangsseitig aufnehmen. In alternativer Ausführung könnte der oder die Bogenführungszylinder, insbesondere Druckzylinder 03, auch einfach-, dreifachgroß oder größer ausgeführt sein.The printing units 02 of the press 01 preferably each contain a transfer cylinder or blanket cylinder and a forme cylinder or plate cylinder. A blanket cylinder of a printing unit 02 interacts with a respective sheet guiding cylinder, in particular a printing cylinder 03. Sheet guiding cylinders, in particular transfer drums or transfer cylinders, are preferably also provided between the sheet guiding cylinders, in particular impression cylinders 03. The sheet guiding cylinders, in particular impression cylinders 03 or transfer drums or transfer cylinders, are designed here in multiple sizes, preferably double in size, and the blanket cylinders and the plate cylinders in single size. Single-size cylinders can accommodate about one and double-size cylinders can accommodate about two sheets of maximum format circumferentially at the same time. In an alternative embodiment, the sheet guiding cylinder(s), in particular impression cylinder 03, could also be single, triple or larger.

Die hier insbesondere doppeltgroßen Bogenführungszylinder, insbesondere Druckzylinder 03 bzw. Übergabetrommeln bzw. Transferzylinder, weisen bevorzugt jeweils zwei Greifersysteme zum Transport der Bogen auf. Diese insbesondere diametral zueinander angeordneten Greifersysteme halten den zu verarbeitenden Bogen, beispielsweise einen Bedruckstoff, auf dem jeweiligen Bogenführungszylinder. Die Bogen werden zwischen den Bogenführungszylindern im Greiferschluss übergeben. Dem letzten Werk der Maschine 01 ist bevorzugt eine Auslage mit einem Auslagekettenkreis nachgeordnet, der mittels Greiferwagen die Bogen vom letzten Bogenführungszylinder, insbesondere Druckzylinder 03, übernimmt und zu einem Auslagestapel transportiert.The sheet guiding cylinders, which are in particular double-sized here, in particular impression cylinders 03 or transfer drums or transfer cylinders, each preferably have two gripper systems for transporting the sheets. These gripper systems, which are in particular arranged diametrically opposite one another, hold the sheet to be processed, for example a printing material, on the respective sheet guiding cylinder. The sheets are transferred between the sheet guiding cylinders in the gripper closure ben. The last unit of machine 01 is preferably followed by a delivery with a delivery chain circuit, which takes the sheets from the last sheet guiding cylinder, in particular impression cylinder 03, by means of gripper carriages and transports them to a delivery pile.

Die Druckzylinder 03 in der Maschine 01 weisen bevorzugt vollflächige Mantelflächen auf und stehen hier mit Gummizylindern und diese weiter mit den Plattenzylindern in den Druckwerken 02 in Wirkverbindung. In den Druckwerken 02 sind bekannte Farb- oder Farb- und Feuchtwerke angeordnet, die die entsprechende Druckfarbe auf eine auf dem jeweiligen Plattenzylinder gespannte Druckplatte aufbringen. Ein Plattenzylinder wird durch mindestens eine bevorzugt aber mehrere Walzen des zugeordneten Farb- oder Farb- und Feuchtwerkes während seiner Rotation eingefärbt. Beim Abrollen des Plattenzylinders auf dem Gummizylinder wird die Druckfarbe motivgerecht auf den mit einem Gummituch bespannten Gummizylinder übertragen. Zwischen einem Gummizylinder und einem Druckzylinder 03 wird eine Druckzone gebildet, durch die der zu bedruckende Bogen vom Druckzylinder 03 mittels der Greifersysteme gefördert wird. In der Druckzone bzw. im Druckspalt wird die Druckfarbe vom Gummizylinder motivgerecht auf den Bogen übertragen.The impression cylinders 03 in the press 01 preferably have full-surface lateral surfaces and are operatively connected here to blanket cylinders and these further to the plate cylinders in the printing units 02. Known inking units or inking and dampening units are arranged in the printing units 02, which apply the appropriate printing ink to a printing plate clamped on the respective plate cylinder. A plate cylinder is inked by at least one, but preferably more, rollers of the associated inking unit or inking and dampening unit during its rotation. When the plate cylinder rolls on the blanket cylinder, the printing ink is transferred to the blanket cylinder covered with a rubber blanket in line with the motif. A printing zone is formed between a blanket cylinder and an impression cylinder 03, through which the sheet to be printed is conveyed by the impression cylinder 03 by means of the gripper systems. In the printing zone or in the printing gap, the printing ink is transferred from the rubber cylinder to the sheet in line with the motif.

Ein Plattenzylinder und ein Gummizylinder eines jeweiligen Druckwerkes 02 weisen bevorzugt beidseitig je einen Zylinderzapfen auf, über welche die Zylinder im Gestell des jeweiligen Druckwerks 02 drehbeweglich gelagert sind. Sowohl Plattenzylinder als auch Gummizylinder weisen bevorzugt jeweils beidseitig angeordnete nicht dargestellte Schmitzringe auf. Die Plattenzylinder-Schmitzringe stehen mit dem Gummizylinder-Schmitzringen während des Druckprozesses miteinander in Kontakt und rollen unter Druck aufeinander ab.A plate cylinder and a blanket cylinder of a respective printing unit 02 preferably have a cylinder pin on each side, via which the cylinders are rotatably mounted in the frame of the respective printing unit 02. Both the plate cylinder and the blanket cylinder preferably have bearer rings (not shown) arranged on both sides. The plate cylinder bearers are in contact with the rubber cylinder bearers during the printing process and roll off one another under pressure.

Insbesondere weist die Maschine 01 einen Antriebsräderzug auf, der besonders bevorzugt als durchgehender Antriebsräderzug die Druckzylinder 03 der Druckwerke 02 antreibt. Bevorzugt werden auch die als Übergabetrommeln bzw. Transferzylinder ausgeführten Bogenführungszylinder durch den Antriebsräderzug angetrieben. Dafür weisen die Druckzylinder 03 und die Übergabetrommeln bzw. Transferzylinder jeweils ineinandergreifende Zahnräder auf, die den Antriebsräderzug bilden. Der Antriebsräderzug wird von mindestens einem Hauptantriebsmotor angetrieben, welcher mittig oder bevorzugt im Bereich des ersten Werkes der Maschine 01 eintreibt. Bevorzugt erfolgt der Eintrieb des Hauptantriebsmotors im dem Anlagewerk in Bogenlaufrichtung unmittelbar folgenden ersten Druckwerk 02, insbesondere auf das der Welle des ersten Druckzylinders 03 zugeordnete Zahnrad. Durch den durchgehenden Antriebsräderzug werden die Zylinder bzw. Trommeln gemeinsam um ihre jeweilige Rotationsachse angetrieben. Bevorzugt werden auch die Gummizylinder der Druckwerke 02 vom Antriebsräderzug aus angetrieben. Weitere Rotationskörper oder Walzen der Maschine 01 bzw. der Druckwerke 02 können ebenfalls zumindest zeitweise vom Antriebsräderzug angetrieben sein, wobei diese auch an den Antriebsräderzug kuppelbar ausgebildet sein können.In particular, the machine 01 has a drive wheel train, which particularly preferably drives the impression cylinders 03 of the printing units 02 as a continuous drive wheel train. The sheet guiding cylinders designed as transfer drums or transfer cylinders are preferably also driven by the drive train of wheels. For this purpose, the impression cylinder 03 and the transfer drums or transfer cylinders each have meshing gears that form the drive gear train. The drive wheel train is driven by at least one main drive motor, which drives in the center or preferably in the area of the first mechanism of machine 01. The main drive motor is preferably driven in the first printing unit 02, which immediately follows the infeed unit in the sheet travel direction, in particular on the gear wheel assigned to the shaft of the first impression cylinder 03. The cylinders or drums are driven together around their respective axis of rotation by the continuous drive wheel train. The blanket cylinders of the printing units 02 are preferably also driven by the drive wheel train. Other rotary bodies or rollers of the machine 01 or the printing units 02 can also be driven at least temporarily by the drive train of wheels, and these can also be designed so that they can be coupled to the drive train of wheels.

Beispielsweise ist einem oder jedem Plattenzylinder eines Druckwerks 02 ein Einzelantrieb, insbesondere ein Plattenzylinder-Direktantrieb, zugeordnet. Direktantriebe sind dabei insbesondere Einzelantriebe, deren Rotoren fluchtend und konzentrisch bevorzugt unmittelbar zu den zugeordneten Zylindern angebracht sind. Während des Druckens wird der betreffende Plattenzylinder dann dem bevorzugt über den Antriebsräderzug vom Hauptantriebsmotor angetriebenen Gummizylinder elektronisch synchronisiert nachgeführt. Alternativ kann der Antrieb des oder der Plattenzylinder aber auch über den Antriebsräderzug vom Hauptantriebsmotor aus erfolgen. Weitere Einzel- oder Direktantriebe können in einem oder mehreren Werken der Maschine 01 angeordnet sein.For example, an individual drive, in particular a direct plate cylinder drive, is assigned to one or each plate cylinder of a printing unit 02. Direct drives are in particular individual drives, the rotors of which are aligned and preferably mounted concentrically directly to the associated cylinders. During printing, the plate cylinder in question is then tracked in an electronically synchronized manner to the blanket cylinder, which is preferably driven by the main drive motor via the drive train of wheels. Alternatively, the plate cylinder or cylinders can also be driven via the drive train of wheels from the main drive motor. Additional individual or direct drives can be arranged in one or more units of machine 01.

Einem Zylinder oder Bogenführungszylinder der Maschine 01, insbesondere dem Bogenführungszylinder eines letzten Werkes, ist ein Drehgebersensor bevorzugt als Drehwinkelsensor 04 ausgebildet zugeordnet. Der Drehwinkelsensor 04 wird hier insbesondere dem letzten unmittelbar vor dem Auslagekettenkreis angeordneten Bogenführungszylinder, insbesondere Druckzylinder 03, der Maschine 01 zugeordnet. Der Drehwinkelsensor 04 wird dem Bogenführungszylinder, insbesondere Druckzylinder 03, bevorzugt direkt auf dessen Rotationsachse bzw. Achsschenkel zugeordnet. Der Drehwinkelsensor 04 kann dabei absolut oder relativ die Lage des Bogenführungszylinders, insbesondere Druckzylinders 03, bezüglich feststehender Elemente, beispielsweise des feststehenden Seitengestelles, ermitteln und entsprechende die Lage des Zylinders bzw. Bogenführungszylinders, insbesondere Druckzylinders 03, repräsentierende Sensorsignale 06 zur Verfügung stellen. Der Drehgebersensor, insbesondere Drehwinkelsensor 04, steht hier mit einer mindestens eine Auswerteeinrichtung umfassenden Steuereinrichtung 05, beispielsweise einer Maschinensteuerung, in Verbindung. Bevorzugt wird die Verbindung zwischen Drehwinkelsensor 04 und Steuereinrichtung 05 zur Übertragung der Sensorsignale 06 über eine Leitungsverbindung hergestellt.A rotary encoder sensor, preferably embodied as a rotary angle sensor 04, is assigned to a cylinder or sheet guiding cylinder of the machine 01, in particular the sheet guiding cylinder of a final unit. Angle of rotation sensor 04 is assigned here in particular to the last sheet guiding cylinder, in particular impression cylinder 03, of press 01 arranged immediately before the delivery chain circuit. The rotation angle sensor 04 is assigned to the sheet guiding cylinder, in particular the impression cylinder 03, preferably directly on its axis of rotation or steering knuckle. Angle of rotation sensor 04 can determine the absolute or relative position of the sheet guiding cylinder, in particular printing cylinder 03, with respect to stationary elements, for example the stationary side frame, and make available sensor signals 06 that represent the position of the cylinder or sheet guiding cylinder, in particular printing cylinder 03. The rotary encoder sensor, in particular the angle of rotation sensor 04, is connected here to a control device 05 that includes at least one evaluation device, for example a machine controller. The connection between angle of rotation sensor 04 and control device 05 for transmitting sensor signals 06 is preferably established via a line connection.

In der Steuereinrichtung 05, insbesondere der Auswerteeinrichtung, können ermittelte Grundfehler, insbesondere Anbaufehler und/oder Toleranzen, des Drehwinkelsensors 04 kompensierende Kompensationsparameter hinterlegt und zur folgenden Kompensation während des Verarbeitungsprozesses herangezogen werden. Somit können die hinterlegten Kompensationsparameter bei der Auswertung der vom Drehwinkelsensor 04 an die Steuerleinrichtung 05 übermittelten Sensorsignale 06 berücksichtigt werden.In the control device 05, in particular the evaluation device, determined basic errors, in particular mounting errors and/or tolerances, of the angle of rotation sensor 04 can be compensated Compensation parameters are stored and used for the following compensation during processing. The stored compensation parameters can thus be taken into account when evaluating the sensor signals 06 transmitted from the angle of rotation sensor 04 to the control device 05.

Neben dem Drehgebersensor, insbesondere Drehwinkelsensor 04, wird mindestens einem zu überwachenden rotierenden Bauteil der Maschine 01 ein weiterer nicht dargestellter Sensor zugeordnet. Beispielsweise kann der weitere Sensor einer Riemenscheibe, einem Motor oder einem anderen rotierenden Körper, wie einem Zylinder oder einer Walze, zugeordnet sein. Es können auch eine Mehrzahl von weiteren Sensoren an der Maschine 01 vorgesehen sein, die jeweils zu überwachenden rotierenden Bauteilen der Maschine 01 zugeordnet sind. Der oder die weiteren Sensoren stehen ebenfalls mit der Steuereinrichtung 05, insbesondere der Auswerteeinrichtung der Steuereinrichtung 05, in Verbindung.In addition to the encoder sensor, in particular the angle of rotation sensor 04, a further sensor, not shown, is assigned to at least one rotating component of the machine 01 that is to be monitored. For example, the further sensor can be associated with a belt pulley, a motor or another rotating body such as a cylinder or a roller. A plurality of further sensors can also be provided on the machine 01, each of which is assigned to the rotating components of the machine 01 that are to be monitored. The one or more additional sensors are also connected to the control device 05, in particular to the evaluation device of the control device 05.

Zur Wirkungsweise: Während des Betriebes der Maschine 01 kommt es zur dynamischen Erregung, welche sowohl harmonische Erregung als auch nichtharmonische Erregung umfasst. Die Maschinenüberwachung soll dabei die Überwachung eines rotierenden Bauteils der Maschine 01 mit nichtharmonischer Erregung umfassen. Vom mindestens einen Drehgebersensor, insbesondere Drehwinkelsensor 04, wird die Drehbewegung des Zylinders bzw. Bogenführungszylinders, insbesondere Druckzylinders 03, überwacht. Die vom Drehwinkelsensor 04 generierten Sensorsignale 06 werden der Steuereinrichtung 05 insbesondere permanent zugeführt. Der wenigstens eine weitere Sensor am zu überwachenden Bauteil generiert genau einen oder wenigstens einen Signal-Impuls 07 pro Umdrehung des zu überwachenden Bauteils mit nichtharmonischer Erregung an einer festen Position des Bauteils. Beide generierten Signale, also die Sensorsignale 06 des Drehgebersensors, insbesondere Drehwinkelsensors 04 und der Signal-Impuls 07 des das Bauteil überwachenden Sensors, werden als für die Überwachung der Maschine 01 notwendige Signale der Steuereinrichtung 05 zugeführt. Durch den zusätzlichen Signal-Impuls 07 pro Umdrehung des zu überwachenden Bauteils mit nichtharmonischer Erregung liefern bestimmte Analyseverfahren durch Periodizität der Signale exaktere Ergebnisse. Wesentlich ist, dass durch den zusätzlichen Signal-Impuls 07 pro Umdrehung des zu überwachenden Bauteils bereits existierende nachgeschaltete Filter sowie Fehlerklassifizierungsalgorithmen verwendet werden können, da die nichtharmonischen Erreger wie Harmonische behandelt werden können.On the mode of operation: During the operation of the machine 01, dynamic excitation occurs, which includes both harmonic excitation and non-harmonic excitation. The machine monitoring should include the monitoring of a rotating component of the machine 01 with non-harmonic excitation. The rotational movement of the cylinder or sheet guiding cylinder, in particular impression cylinder 03, is monitored by at least one rotary encoder sensor, in particular rotary angle sensor 04. The sensor signals 06 generated by the angle of rotation sensor 04 are supplied to the control device 05, in particular permanently. The at least one additional sensor on the component to be monitored generates exactly one or at least one signal pulse 07 per revolution of the component to be monitored with non-harmonic excitation at a fixed position of the component. Both generated signals, i.e. the sensor signals 06 of the rotary encoder sensor, in particular the rotary angle sensor 04, and the signal pulse 07 of the sensor monitoring the component, are fed to the control device 05 as signals required for monitoring the machine 01. Due to the additional signal pulse 07 per revolution of the component to be monitored with non-harmonic excitation, certain analysis methods deliver more precise results due to the periodicity of the signals. It is essential that the additional signal pulse 07 per revolution of the component to be monitored means that existing downstream filters and error classification algorithms can be used, since the non-harmonic exciters can be treated like harmonics.

Die Steuereinrichtung 05, insbesondere eine oder mehrere Auswerteeinheiten, erfasst und analysiert die gewonnenen Signale 06, 07 mittels eines oder mehrerer verschiedener rechentechnischer Verfahren, insbesondere durch Signalanalyse. Bevorzugt kann dabei die Signalanalyse mittels Zeitbereichsanalyse, Frequenzbereichsanalyse, in kombinierter Zeit-/Frequenzbereichsanalyse oder mittels eines anderen Analyse-Verfahrens erfolgen. Insbesondere werden die Signale 06, 07 von Drehgebersensor, insbesondere Drehwinkelsensor 04, und weiterem Sensor von der Steuereinrichtung 05, insbesondere der wenigstens einen Auswerteeinrichtung der Steuereinrichtung 05, kontinuierlich während des Betriebes der Maschine 01 ausgewertet, wobei die Auswertung derart erfolgt, dass ein permanenter Vergleich der gemessenen Signale 06, 07 mit Referenzsignalen oder der aus den Signalen 06, 07 gewonnenen Parameter mit Referenzparametern erfolgt.The control device 05, in particular one or more evaluation units, acquires and analyzes the signals 06, 07 obtained by means of one or more different computational methods, in particular by signal analysis. In this case, the signal analysis can preferably be carried out by means of time domain analysis, frequency domain analysis, in a combined time/frequency domain analysis or by means of another analysis method. In particular, the signals 06, 07 from the encoder sensor, in particular the angle of rotation sensor 04, and another sensor are continuously evaluated by the control device 05, in particular the at least one evaluation device of the control device 05, during operation of the machine 01, with the evaluation being carried out in such a way that a permanent comparison the measured signals 06, 07 with reference signals or the parameters obtained from the signals 06, 07 with reference parameters.

Bevorzugt erfolgt der Vergleich der aus den gemessenen Signalen 06, 07 gewonnenen Parameter mit maschinentypischen, baureihenabhängigen und/oder maschinenspezifischen Referenzparametern. Die Referenzparameter können dabei vorab berechnet und/oder messtechnisch ermittelt werden. Werden bei der Maschinenüberwachung bestimmte Referenzparameter durch die aus den Signalen 06, 07 gewonnenen Parameter überschritten, wird insbesondere mindestens eine Maßnahme eingeleitet. Eine oder mehrere eingeleitete Maßnahmen können dann von der Größe der Abweichung zwischen den aus den Signalen 06, 07 gewonnenen Parametern und den Referenzparametern und/oder der auftretenden Häufigkeit der Überschreitung abhängig gemacht werden. Die Maßnahmen können dabei beispielsweise das sofortiges Stillsetzen der Maschine 01, einen Logbucheintrag, die Änderung der Ausbringung der Maschine 01, mindestens eine Warnmeldung und/oder eine Serviceanforderung etc. umfassen.The parameters obtained from the measured signals 06, 07 are preferably compared with machine-typical, series-dependent and/or machine-specific reference parameters. The reference parameters can be calculated in advance and/or determined by measurement. If, during machine monitoring, certain reference parameters are exceeded by the parameters obtained from signals 06, 07, at least one measure in particular is initiated. One or more measures introduced can then be made dependent on the magnitude of the discrepancy between the parameters obtained from signals 06, 07 and the reference parameters and/or the frequency with which they are exceeded. The measures can include, for example, the immediate shutdown of machine 01, a logbook entry, changing the output of machine 01, at least one warning message and/or a service request, etc.

Bezugszeichenlistereference list

0101: Maschinemachine
0202: Druckwerkprinting unit
0303: Druckzylinderpressure cylinder
0404: Drehwinkelsensorangle of rotation sensor
0505: Steuereinrichtungcontrol device
0606: Sensorsignalesensor signals
0707: Signal-Impulssignal pulse

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 10249475 A1 [0004]
EP 1040917 B1 [0005]
EP 1202147 B1 [0006]
EP 1674258 B1 [0007]
EP 1837178 B1 [0008]

Claims

Method for machine monitoring during operation of a processing machine (01), with at least one rotating component of the machine (01) generating a non-harmonic excitation during operation, with a rotary encoder sensor (04) on a cylinder (03) of the machine (01) monitoring a rotary movement and sensor signals (06) are generated in the process and these sensor signals (06) are fed to a control device (05), characterized in that at least one further sensor connected to the control device (05) has at least one signal pulse (07) per revolution of the component to be monitored with non-harmonic excitation generated at a fixed position of the component.

procedure after claim 1 , whereby the additional signal pulse (07) per revolution of the component to be monitored with non-harmonic excitation delivers more precise results in certain analysis methods due to the periodicity of the signals.

procedure after claim 1 or 2 , with the additional signal pulse (07) per revolution of the component to be monitored already existing downstream filters and error classification algorithms can be used, since the non-harmonic exciters can be treated like harmonics.

procedure after claim 1 , 2 or 3 , wherein the control device (05) comprises at least one evaluation device that detects the sensor signals (06) obtained from the rotary encoder sensor (04) and the at least one signal pulse (07) from the additional sensor and by means of one or more different computational methods, in particular by signal analysis , analyzed.

procedure after claim 4 , wherein the signal analysis takes place by means of time domain analysis, frequency domain analysis, in combined time/frequency domain analysis or by means of another analysis method.

procedure after claim 1 , 2 , 3 , 4 or 5 , wherein the sensor signals (06) of the encoder sensor (04) and the signal pulses (07) of the additional sensor are continuously evaluated by the control device (05) during operation of the machine (01), the evaluation being carried out in such a way that a permanent The measured signals (06, 07) are compared with reference signals or the parameters obtained from the signals (06, 07) with reference parameters.

procedure after claim 6 , wherein the parameters obtained from the measured signals (06, 07) are compared with machine-typical, model-series-dependent and/or machine-specific reference parameters.

procedure after claim 6 or 7 , with one or more measures being initiated when certain reference signals or reference parameters are exceeded.

procedure after claim 8 , wherein the one or more measures are initiated depending on the magnitude of the discrepancy between the signals (06, 07) and the reference signals or between the parameters obtained and the reference parameters and/or the frequency with which they are exceeded.

procedure after claim 8 or 9 , wherein the measures include the immediate shutdown of the machine (01), a logbook entry, changing the output of the machine (01), a warning and/or a service request.