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DE10204322C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung von Schwingungen an rotierenden Bauteilen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung von Schwingungen an rotierenden Bauteilen

Info

Publication number
DE10204322C1
DE10204322C1 DE2002104322 DE10204322A DE10204322C1 DE 10204322 C1 DE10204322 C1 DE 10204322C1 DE 2002104322 DE2002104322 DE 2002104322 DE 10204322 A DE10204322 A DE 10204322A DE 10204322 C1 DE10204322 C1 DE 10204322C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
actuator
cylinders
rotating component
cylinder
counterforce
Prior art date
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Expired - Fee Related
Application number
DE2002104322
Other languages
English (en)
Inventor
Claus Bolza-Schuenemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koenig and Bauer AG
Original Assignee
Koenig and Bauer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koenig and Bauer AG filed Critical Koenig and Bauer AG
Priority claimed from DE10255334A external-priority patent/DE10255334A1/de
Priority to DE10255334A priority Critical patent/DE10255334A1/de
Priority to EP02782733A priority patent/EP1483444B1/de
Priority to DE50214322T priority patent/DE50214322D1/de
Priority to AT05107870T priority patent/ATE419425T1/de
Priority to AT05105397T priority patent/ATE462833T1/de
Priority to US10/500,466 priority patent/US7017483B2/en
Priority to EP05107870A priority patent/EP1609908B1/de
Priority to DE50213182T priority patent/DE50213182D1/de
Priority to ES05105397T priority patent/ES2339565T3/es
Priority to JP2003564345A priority patent/JP4073402B2/ja
Priority to PCT/DE2002/003958 priority patent/WO2003064763A1/de
Priority to AT02782733T priority patent/ATE314527T1/de
Priority to EP05105397A priority patent/EP1584744B1/de
Priority to DE50205484T priority patent/DE50205484D1/de
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41FPRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/08Cylinders
    • B41F13/085Cylinders with means for preventing or damping vibrations or shocks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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Abstract

Bei einem Verfahren zur Verminderung unerwünschter Schwingungen an mindestens einem rotierenden Bauteil wird mit mindestens einem Aktuator der unerwünschten Schwingung entgegengewirkt. Hierzu wird der Aktuator mit Signalen beaufschlagt, wobei die erforderliche Abfolge der Signale und/oder deren Höhe in einer Abhängigkeit von der Drehwinkellage des rotierenden Bauteils vorgehalten werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verminderung von Schwingungen an rotierenden Bauteilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 4 bzw. 18.
Durch die EP 0 956 950 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum aktiven Unterdrücken von Schwingungen bekannt, wobei Ausgleichskräfte in Abhängigkeit von den gemessenen Kräften z. B. auf Walzen aufgebracht werden. Die Frequenz für die Beaufschlagung der Kraft wird laufend u. a. aus der aktuellen Drehzahl bestimmt, die Phase und Amplitude aus Messungen von Wegsignalen eines Abstandssensors.
Die EP 03 31 870 A2 offenbart eine Einrichtung zum Lagern von Zylindern, wobei Zapfen eines Zylinders in zwei in axialer Richtung des Zylinders nebeneinander angeordneten Lagern gelagert sind. Mittels Druckmittelzylindern können die Lager einzeln senkrecht zur Rotationsachse bewegt werden, um beispielsweise eine Durchbiegung zu kompensieren.
In der WO 01 50 035 A1 wird ein Verfahren zur Kompensation von Schwingungen rotierender Bauteile offenbart, wobei in ein Aktuator im Bereich einer Mantelfläche des rotierenden Bauteils angeordnet ist, und bei einer Aktivierung in Abhängigkeit von der Drehwinkellage des rotierenden Bauteils der Schwingung mit eine Kraftkomponente in axialer Richtung entgegenwirkt.
Die WO 97/03832 A1 zeigt in ihrer Abhandlung zum Stand der Technik verschiedene Wege auf, durch welche eine Durchbiegung oder eine Biegeschwingung an Presseuren statische vermindert werden kann. Sie schlägt als dynamische Lösung vor, auftretende Schwingungen zu messen, und diese Meßwerte zur Regelung und Ansteuerung von Aktuatoren heranzuziehen.
Die DE 199 30 600 A1 offenbart ein Verfahren zur Verminderung unerwünschter Biegeschwingungen an einem rotierenden Bauteil einer Steicheinrichtung mit einem Aktuator, wobei der Aktuator auf einen Lagerzapfen wirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur wirksamen Verminderung von Schwingungen an rotierenden Bauteilen mit geringem Aufwand zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1, 4 bzw. 18 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass mit geringem Aufwand eine Möglichkeit geschaffen wurde, Schwingungen wirksam zu vermindern. Die Verminderung der Schwingung kann während der laufenden Produktion aktiv erfolgen.
Die Korrelation der zu ergreifenden Gegenmaßnahme mit der Drehwinkellage ist von besonderem Vorteil, da hiermit beispielsweise vielen der periodisch wiederkehrenden Störungen, wie z. B. Unsymmetrien, Oberflächenfehler, Kanäle und andere Unterbrechungen an der Mantelfläche, Unwucht, entsprochen wird.
Die Verfahrensweise ermöglicht ein Entgegenwirken einer Anregung bzw. Schwingung im Moment des Entstehens, ohne dass zunächst eine negative Auswirkung festgestellt und verarbeitet wird, bevor eine zweckmäßige Maßnahme ergriffen wird. Sowohl der auf den Drehwinkel bezogene Verlauf der Maßnahme als auch deren Größe ist in bevorzugter Ausführung vorgehalten.
Eine kontinuierliche Messung und Weiterverarbeitung von Daten zu Schwingungen oder Verformungen kann entfallen.
Besonders wenn zwei oder mehr Zylinder zusammen wirken - wie. z. B. bei Druckeinheiten für den sog. "Gummi-gegen-Gummi-Druck" - und ein oder mehrere der Zylinder Störungen an ihren Mantelflächen oder Unwuchten (Unsymmetrien) aufweisen, wirkt die Verfahrensweise dem Entstehen von Schwingungen bereits entgegen und hilft somit ein "Aufschaukeln" des gesamten Systems zu vermeiden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein ersten Ausführungsbeispiel für das Verfahren und die Vorrichtung zur Verminderung von Schwingungen;
Fig. 2 exemplarische Verläufe einer Abhängigkeit eines Signals für einen Aktuator von einer Drehwinkellage eines Zylinders (a: diskret; b: stetig);
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel für das Verfahren und die Vorrichtung;
Fig. 4 eine Ausführungsvariante für das zweite Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 Ausführungsbeispiele a), b) für das Verfahren und die Vorrichtung an einer Druckeinheit mit vier Zylindern.
Ein rotierendes Bauteil 01, z. B. ein Zylinder 01 oder eine Walze 01 einer Rotationsdruckmaschine, ist zwischen zwei Seitengestellen 02; 03 drehbar gelagert. Hierzu weist der Zylinder 01 z. B. jeweils stirnseitig in Lagern 04; 06 gelagerte Zapfen 07; 08 auf. Der Zylinder 01 weist z. B. eine Länge von 1350 bis 1550 mm und einen Durchmesser von z. B. 450 bis 700, insbesondere von 500 bis 600 mm auf. Der Zylinder 01 weist ein Verhältnis zwischen Länge L01 und Durchmesser D01 von 6 bis 12, insbesondere zwischen 7 und 11 auf.
Während der Rotation können ungewünschte Schwingungen des Zylinders 01 auftreten, welche z. B. durch Unrundheiten, Unsymmetrien oder aber durch Abrollen auf einem weiteren rotierenden Bauteil - ggf. ebenfalls mit einer Unsymmetrie behaftet - verursacht sein können. Insbesondere stellen z. B. ein oder mehrere axial auf der Mantelfläche verlaufende Kanäle 09 für die Befestigung von nicht dargestellten Aufzügen, oder aber Stöße von Aufzugenden, während der Rotation periodisch auftretende Störungen 09 dar, welche den Zylinder 01 zu den unerwünschten Schwingungen anregt. Den genannten Störungen 09 gemeinsam ist, dass diese für eine bekannte, stationäre Betriebssituation in gleicher oder zumindest ähnlicher Weise und Größenordnung auftreten. Eine Momentaufnahme des Zylinders 01 z. B. am Wendepunkt der Schwingung ist stark überzeichnet in Fig. 1 strichliert dargestellt.
Zur Verminderung der unerwünschten Schwingungen ist dem Zylinder 01 mindestens ein Aktuator 10; 11 zugeordnet, mittels welchem der Schwingung entgegengewirkt werden kann. Der Aktuator 10; 11 wird hierzu mit Signalen S beaufschlagt, deren Abfolge und/oder deren Höhe in einer Abhängigkeit von einer Drehwinkellage Φ des rotierenden Bauteils vorgehalten wird. Die Drehwinkellage Φ des Zylinders 01 ist z. B. entweder aus einer nicht dargestellten Maschinensteuerung oder durch einen nicht dargestellten, den Zylinder 01 antreibenden winkelgeregelten Elektromotor bekannt, oder aber sie wird mittels eines Sensors am Zylinder 01 ermittelt.
Fig. 2 zeigt beispielhafte Darstellungen für den Verlauf und die Höhe der z. B. in einer Steuer- bzw. Speichereinrichtung 12 (oder in einer Schaltung) hinterlegten bzw. vorgehaltenen Signale S in Abhängigkeit von der Drehwinkellage Φ. Die dargestellte, und sich periodisch wiederholende Periodenlänge kann bei Vorliegen einer einzigen Störung 09 beispielsweise eine Umdrehung (2π, bzw. 360°) in Umfangsrichtung, oder bei mehreren, symmetrisch angeordneten, vergleichbaren Störungen 09 z. B. ein ganzzahliger Teil der Umdrehung (z. B. 180°, 120° etc.) sein. Der Aktuator wird während einer stationären Betriebssituation periodisch wiederkehrend mit der vorgehaltener Abfolge bzw. Höhe des Signals S beaufschlagt. Die Abhängigkeit S(Φ) kann als diskrete Impulse (a) oder als innerhalb einer Periode stetig verlaufende Funktion (b) hinterlegt sein. Das Signal S ist direkt mit der Drehwinkellage Φ korreliert. Für unterschiedliche Betriebssituationen, wie z. B. verschiedene Drehzahlbereiche, unterschiedliche Aufzüge oder andere die Charakteristik bestimmende Größen, können verschiedene Abhängigkeiten hinterlegt sein. So können beispielsweise in der Nähe von Drehzahlen der Resonanzfrequenz der Anregung des Zylinders 01 höhere Niveaus gefordert sein als in anderen Bereichen. Diese Abhängigkeiten können auch mathematisch miteinander verbunden oder in anderer Weise erzeugbar sein. So kann für annähernd dieselben Konfigurationen der Verlauf zwar gleich, die absolute Höhe jedoch mit der vorliegenden Winkelgeschwindigkeit dΦ/dt, als Offset oder spreizend, korreliert sein.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wirkt jeweils ein Aktuator 10; 11 auf jeweils einen der Zapfen 07; 08, indem eine Koppel 13; 14 z. B. den Zapfen 07; 08 über ein Lager 16; 17 umfaßt. In vorteilhafter Ausführung greift die Koppel 13; 14 an einem Teil der Zapfen an, welcher auf der vom Zylinder 01 abgewandten Seite des Lagers 04; 06 über dieses hinausragt. Über die Steuereinrichtung 12 wird nun dem strichliert dargestellten Verlauf des Zylinders 01 und Zapfen 07; 08 entgegengewirkt, in dem in geeigneten Drehwinkellagen Φ entsprechende Signale S, oder kontinuierlich mit einem stetigen Verlauf, der Aktuator 10; 11 eine Gegenkraft (positiv oder negativ) auf den Zapfen aufbringt. Das Signal beinhaltet die Höhe und, wenn erforderlich, die Richtung der durch den Aktuator aufzubringenden Gegenkraft. Die Lager 04; 06 stellen für die Zapfen 07; 08 eine Klemmstelle dar. Über den einen Hebelarm darstellenden Teil des Zapfens 07; 08 wird ein Biegemoment in den Zylinder 01 eingeleitet. Es kann zwar prinzipiell ein Aktuator 10; 11 für den Zylinder 01 ausreichend sein, vorteilhaft ist jedoch die Anordnung von zwei Aktuatoren 10; 11, jeweils im Bereich eines Zapfens 04; 06).
Der Aktuator 10; 11 kann insbesondere als Piezoelement 10; 11 ausgeführt sein. Das Signal S steuert hier beispielsweise die Spannung aus einer nicht dargestellten Spannungsquelle, welche am Piezoelement 10; 11 anzuliegen hat. Anstelle des Signals S kann dem Aktuator auch direkt eine entsprechende Spannung zugeführt werden, welche in diesem Fall bereits durch die Steuereinrichtung 12 bereitgestellt wird. Als Aktuatoren 10; 11 kommen jedoch auch andere Einrichtungen, z. B. auf Magnetkraft basierende oder hydraulische Einheiten in Frage.
Der Zylinder 01, z. B. als Formzylinder 01, wirkt z. B. mit einem zweiten rotierenden Bauteil 18, beispielsweise einem zweiten Zylinder 18 wie z. B. einem Übertragungszylinder 18, zusammen, welcher ebenfalls eine oder mehrere axial verlaufende Störungen 19 auf seiner Mantelfläche aufweisen kann. Er kann jedoch auch ohne Störung 19 ausgeführt sein. Die Ansteuerung der Aktuatoren 10; 11 erfolgt nun beispielsweise in der o. g. Weise derart, dass insbesondere auch die Anregung der Schwingung beim Durchgang der Störungen 09; 19 gedämpft wird. Beim Durchgang kann z. B. gleichzeitig ein entsprechender Impuls über das Signal S auf den Zapfen 07; 08 gegeben werden. Ein großer Vorteil an dieser Verfahrensweise ist, dass das Signal S bzw. die Gegenkraft vorgehalten wird, und daher zum Zeitpunkt der Anregung einer potentiellen Schwingung die Gegenkraft oder ein Stellweg bereits beaufschlagbar ist. Es wird nicht erst eine negative Auswirkung gemessen um eine geeignete Reaktion einzuleiten.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 3) ist der Zylinder 01 bewegbar gelagert. Der Aktuator 10; 11 greift z. B. am Lager 04; 06 selbst an, welches entweder im Seitengestell 02; 03 bewegbar, oder aber beispielsweise als Exzenterlager (z. B. Drei- oder Vierringlager) ausgeführt ist. Durch den Aktuator 10; 11 ist der Zylinder 01 entsprechend der Signale S in einer Bewegungsrichtung verschiebbar, welche im wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse des Zylinders 01 steht. Die Bewegung weist zumindest eine Komponente zu einem zusammen wirkenden Zylinder 18 hin, bzw. von diesem weg, auf. Der Zylinder 01, z. B. als Formzylinder 01, wirkt z. B. wieder mit dem zweiten Zylinder 18 zusammen, welcher keine, eine oder mehrere Störungen 19 auf seiner Mantelfläche aufweist. Die Ansteuerung der Aktuatoren 10; 11 erfolgt wie bereits für das erste Ausführungsbeispiel dargelegt. Hierbei kann das Signal S eine Information über den Stellweg enthalten. Eine Anregung beim Durchgang der Störung und/oder ein "Nachschwingen" des Zylinders 01 kann so, je nach hinterlegtem Verlauf des Signals S, wirksam vermindert werden.
In einer Ausführungsvariante (Fig. 4) wirkt der Aktuators 10; 11 nicht direkt auf den Zylinder 01 bzw. dessen Zapfen 07; 08, sondern auf einen eine Druck-An-Stellung begrenzenden Anschlag 21, welcher je nach Zustand des Aktuators 10; 11 die Bewegung des Zylinders 01 in den Grenzen des durch das Signals S vorgegebenen Stellweges erlaubt. Der Gegenanschlag 22 wird i. d. R. in Druck-An-Stellung z. B. mittels eines das Lager 04; 06 verdrehenden Stellmittels mit einer Kraft F, z. B. mittels eines nicht dargestellten Druckmittelzylinders an den Anschlag 21 gestellt. So kann beispielsweise bei Durchgang der Störung 09; 19 eine Entlastung durch Ausfahren des Anschlages 21 entgegen der erfolgen, und so die Anregung der Schwingung gedämpft bzw. unterdrückt werden. Im Beispiel ist der Anschlag 21 zwar in Verbindung mit einem Exzenterlager 04; 06 dargestellt, die Verfahrensweise ist jedoch in der gleichen Weise auf Linearlager oder Lager in verschwenkbaren Hebeln zu übertragen.
Von großem Vorteil ist, wie in Fig. 5 dargestellt, der Einsatz der beschriebenen Verfahrensweise in Druckeinheiten, wobei zwei Paare, jeweils ein Formzylinder 01 und ein Übertragungszylinder 01 eine Doppeldruckstelle für eine zwischen den Übertragungszylindern 18 hindurchgeführte und zu bearbeitende Bahn 23, z. B. eine zu bedruckende Bedruckstoffbahn 23, bilden. Die Zylinder 01; 18 weisen beispielsweise alle einen Umfang auf, welcher im wesentlichen der Länge einer Druckseite, z. B. Zeitungsseite, entspricht. Die Länge L01 der Ballen entspricht z. B. im wesentlichen der vierfachen Breite von vier nebeneinander angeordneten Druckseiten, z. B. Zeitungsbreiten. In diesem Fall weisen die Zylinder 01 und/oder 18 in Umfangsrichtung jeweils einen Kanal 09 und/oder 19 auf. Die Abmessungen der Zylinder 01; 18 können jedoch auch derart sein, dass in Umfangsrichtung im wesentlichen zwei Längsseiten, und in Längsrichtung sechs oder gar acht Seitenbreiten einer Druckseite, z. B. Zeitungsseite, anordenbar sind. In diesem Fall können beispielsweise zwei Kanäle 09 und/oder 19 am Umfang der Zylinder 01 und/oder 18 angeordnet sein.
Wie in Fig. 5a) dargestellt, ist bereits die Ausrüstung und die entsprechende Verfahrensweise für einen der Übertragungszylinder 18 denkbar, um wirksam die Schwingungen im Bereich der Druckstelle zu vermindern. Es wird erreicht, dass zumindest die Anregungen in unmittelbarer Nähe zur zu bedruckenden Bahn 23 vermindert werden. Die Phase der Störungen 09; 19 ist derart angeordnet, dass die benachbarten Störungen 09; 19 jeweils aufeinander abrollen.
In Fig. 5, a) ist strichliert eine vorteilhafte Variante dargestellt, wobei ein Formzylinder 01 und ein Übertragungszylinder 18 in der entsprechenden Verfahrensweise betrieben werden. Die Ausführung mit Aktuator 10; 11 ist bevorzugt an nichtbewegten Zylindern 01; 18 angeordnet.
Sind lediglich an den Formzylindern 18 derartige Störungen 19 vorhanden, oder ist beabsichtigt, in der Hauptsache die Schwingungen an der Nippstelle zwischen Form- 01 und Übertragungszylinder 18 zu vermindern, so ist es von Vorteil sein, lediglich die beiden Formzylinder 18 mit der beschriebenen Vorrichtung auszuführen und in der genannten Verfahrensweise zu betreiben (Fig. 5b)). In diesem Fall kann ggf. am Formzylinder 01 die Gegenkraft überhöht werden, um ein paralleles Schwingen der beiden zusammenwirkenden Zylinder 01; 18 zu erreichen.
Vorteilhaft ist die Anordnung an Zylindern 01; 18, welche nicht zur An- und Abstellung bewegt werden müssen. Es ist jedoch aber auch möglich, beispielsweise lediglich die beiden Übertragungszylinder 18, oder auch alle Zylinder 01; 18 mit der Vorrichtung auszuführen.
Die anhand einer Gummi-gegen-Gummi-Druckeinheit dargestellten Lösungen sind selbstverständlich auch auf Druckeinheiten anzuwenden, welche einen Satellitenzylinder aufweisen, wie z. B. Neunzylinder- oder Zehnzylinder-Druckeinheiten.
Die Verfahrensweise ist auch auf andere Bearbeitungsmaschinen anwendbar, in welchen mittels rotierender Bauteile Materialien möglichst exakt transportiert und/oder bearbeitet werden sollen. Insbesondere ist die Verfahrensweise und die Vorrichtung von Vorteil, wenn das rotierende Bauteil 01 auf seiner Mantelfläche eine Störung 09; 19, eine Unwucht aufgrund von Fertigung oder Unsymmetrien aufweist, und/oder mit einem zweiten Rotationskörper 18 zusammenwirkt, welcher eine der genannten Eigenschaften aufweist.
Die Verfahrensweise für das gesamte Verfahren ist wie folgt:
Zunächst wird ein Verlauf der unerwünschten Schwingung in Abhängigkeit von der Drehwinkellage Φ für eine bestimmte Konfigurierung und/oder Betriebsweise bestimmt. Dies kann durch einen zusätzlichen, jedoch nicht dargestellten Sensor erfolgen. In einer vorteilhaften Ausführung findet der Aktuator 10; 11 gleichzeitig als Sensor Verwendung, wie die z. B. im Falle eines Piezoelementes 10; 11 möglich ist.
Anschließend wird empirisch und/oder durch theoretische Ableitung mit Hilfe dieser Abhängigkeit ein von der Drehwinkellage Φ abhängiger Verlauf einer geeigneten Gegenkraft bzw. eines Stellweges in der Weise ermittelt, dass die Anregung selbst und/oder die Schwingung wirksam unterdrückt wird. Für diese Betriebsweise wird der Verlauf der Schwingung selbst und/oder der Verlauf der ermittelten Gegenkraft bzw. des Stellweges in der Speichereinheit 12 abgelegt.
Der ermittelte Verlauf bzw. die Höhe kann nun auch für andere Betriebsweisen bzw. Konfigurationen verwendet werden, wenn die Toleranzen im fertigen Produkt, der Maschinenbelastung etc. dies zulassen. Das rotierende Bauteil wird während dieser vergleichbaren stationären Betriebssituationen periodisch wiederkehrend mit den gewonnenen und vorgehaltenen Signalen entsprechend dem Verlauf der ermittelten Gegenkraft bzw. des Stellweges beaufschlagt.
Im anderen Fall wird der geschilderte Vorgang für verschiedene praxisrelevante Betriebsweisen/Konfigurationen durchgeführt, und die entsprechende Abhängigkeit S(Φ) zusammen mit den die Betriebsweise/Konfiguration charakterisierenden Größen abgelegt. Diese Abhängigkeiten S(Φ) können für die gewünschte Produktion jeweils abgerufen und in der beschriebenen Weise zur Verminderung der Schwingungen eingesetzt werden.
Für die Verfahrensweise während der Produktion ist somit keine ständige Ermittlung aktueller Größen zur Charakterisierung der Schwingung unbedingt erforderlich. Die Verfahrensweise arbeitet schnell und effektiv, da die zu ergreifende Maßnahme bereits vor Eintritt des Ereignisses (Störung, Schwingung) vorgehalten wird.
Bezugszeichenliste
01 rotierendes Bauteil, Zylinder, Formzylinder
02 Seitengestell
03 Seitengestell
04 Lager
05 -
06 Lager
07 Zapfen
08 Zapfen
09 Störung, Kanal
10
Aktuator, Piezoelement
11
Aktuator, Piezoelement
12
Steuereinrichtung
13
Koppel
14
Koppel
15
-
16
Lager
17
Lager
18
rotierendes Bauteil, Zylinder, Übertragungszylinder
19
Störung, Kanal
20
-
21
Anschlag
22
Gegenanschlag
23
Bahn, Bedruckstoffbahn
D01 Durchmesser (0
1
)
L01 Länge (0
1
)
F Kraft
S Signal
Φ Drehwinkellage
dΦ/dt Winkelgeschwindigkeit

Claims (26)

1. Verfahren zur Verminderung unerwünschter Biegeschwingungen an mindestens einem rotierenden Bauteil (01; 18) einer Druckmaschine mit mindestens einem Aktuator (10; 11), mittels welchem einer unerwünschten Schwingung entgegengewirkt wird, indem der Aktuator (10; 11) mit Signalen (S) beaufschlagt wird und zumindest mittelbar auf einen in einem Lager (04; 06) im Seitengestell (02; 03) gelagerten Zapfen (07; 08) des rotierenden Bauteils (01; 18) wirkt, dadurch gekennzeichnet, so dass die erforderliche Abfolge der Signale (S) und/oder deren Höhe in einer Abhängigkeit von der Drehwinkellage (Φ) des rotierenden Bauteils vorgehalten werden und dass während einer stationären Betriebssituation der Aktuator (10; 11) periodisch wiederkehrend mit der vorgehaltenen Abfolge bzw. Höhe beaufschlagt wird, wobei die Periodenlänge der Abfolge der Signale (S) einer vollen Umdrehung des rotierenden Bauteils (01; 18) oder einem Quotienten aus einer Umdrehung und einer ganzen Zahl entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (S) die Höhe und die Richtung einer durch den Aktuator (10; 11) aufzubringenden Gegenkraft beinhaltet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (S) die Größe und die Richtung eines erforderlichen Stellweges beinhaltet.
4. Verfahren zur Verminderung unerwünschter Biegeschwingungen an mindestens einem rotierenden Bauteil einer Druckmaschine, wobei zunächst ein Verlauf der unerwünschten Schwingung in Abhängigkeit von der Drehwinkellage (Φ) bestimmt wird, dass mit Hilfe dieser Abhängigkeit ein von der Drehwinkellage (Φ) abhängiger Verlauf einer auf einen in einem Lager (04; 06) im Seitengestell (02; 03) gelagerten Zapfen (07; 08) des rotierenden Bauteils (01; 18) aufzubringenden Gegenkraft ermittelt wird, dass der ermittelte Verlauf der Schwingung und/oder der ermittelten Gegenkraft in einer Speichereinheit (12) abgelegt, und das rotierende Bauteil (01; 18) während einer stationären Betriebssituation periodisch wiederkehrend mit Signalen (S) entsprechend dem in der Speichereinheit (12) vorgehaltenen Verlauf der ermittelten Gegenkraft beaufschlagt wird, wobei die Periodenlänge der Abfolge der Signale (S) einer vollen Umdrehung des rotierenden Bauteils (01; 18) oder einem Quotienten aus einer Umdrehung und einer ganzen Zahl entspricht.
5. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierenden Bauteil (01; 18) über mindestens einen Aktuator (10; 11) mit der Gegenkraft beaufschlagt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung des Aktuators (10; 11) während der Produktion ohne das zwingende Erfordernis einer ständigen Ermittlung aktueller. Größen zur Charakterisierung der Schwingung erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (10; 11) zumindest mittelbar auf den im Seitengestell (02; 03) gelagerten Zapfen (07; 08) des rotierenden Bauteils (01; 18) wirkt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Aktuators (10; 11) in Abhängigkeit seines Zustandes eine Lage und/oder Form einer axialen Biegelinie des Zapfens (07; 08) verändert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (10; 11) auf einer vom rotierenden Bauteil (01; 18) abgewandten Seite des Lagers (04; 06) liegenden Teil des Zapfens (07; 08) wirkt, und dass das Lager (04; 06) als Klemmstelle für eine Biege- oder Hebelbeanspruchung wirkt.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (10; 11) in Abhängigkeit seines Zustandes die Lage des Zapfens (07; 08) innerhalb einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse des rotierenden Bauteils (01; 18) verändert.
11. Verfahren nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkraft als diskreter Impuls oder mehrere diskrete Impulse aufgebracht werden.
12. Verfahren nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkraft als innerhalb einer Periode stetig verlaufende Funktion aufgebracht wird.
13. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkraft und/oder der Stellweg direkt mit der Drehwinkellage (Φ) korreliert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgehaltene Abhängigkeit ermittelt wird, indem zunächst ein Verlauf der unerwünschten Schwingung in Abhängigkeit von der Drehwinkellage (Φ) des rotierenden Bauteils (01; 18) bestimmt wird, dass mit Hilfe dieser Abhängigkeit ein von der Drehwinkellage (Φ) abhängiger Verlauf für die Gegenkraft ermittelt, und der Verlauf der Schwingung und/oder der ermittelten Gegenkraft in einer Speichereinheit abgelegt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 4 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der unerwünschten Verlauf der Schwingung mit mindestens einem Sensor ermittelt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (10; 11) als Sensor verwendet wird und umgekehrt.
17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Aktuator (10; 11) bzw. Sensor ein Piezoelement (10; 11) verwendet wird.
18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierende Bauteil (01; 18) als ein erster Zylinder (01) der Druckmaschine ausgeführt ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder ein Verhältnis zwischen einer Länge (L01) und einem Durchmesser (D01) seines Ballens aufweist, welches zwischen 11 und 7 liegt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zylinder (01) in einer Druck-An-Stellung mit mindestens einem zweiten Zylinder (18) als erstes Paar zusammen wirkt.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich einer der beiden Zylinder (01; 18) einen mit dem Signal (S) beaufschlagbaren Aktuator (10; 11) aufweist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Paare mit insgesamt vier Zylindern (01; 18) zwischen den innenliegenden Zylindern (18) eine Doppeldruckstelle bilden, und dass lediglich die beiden außen liegenden Zylinder (01) einen mit jeweils einem Signal (S) beaufschlagbaren Aktuator (10; 11) aufweisen.
23. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Paare mit insgesamt vier Zylindern (01; 18) zwischen den innenliegenden Zylindern (18) eine Doppeldruckstelle bilden, und dass lediglich die beiden die Druckstelle bildenden Zylinder (18) einen mit jeweils einem Signal (S) beaufschlagbaren Aktuator (10; 11) aufweisen.
24. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Paare mit insgesamt vier Zylindern (01; 18) zwischen den innenliegenden Zylindern (18) eine Doppeldruckstelle bilden, und dass ein innenliegender und ein außen liegender Zylinder (01; 18) einen mit jeweils einem Signal (S) beaufschlagbaren Aktuator (10; 11) aufweist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Paare mit insgesamt vier Zylindern (01; 18) zwischen den innenliegenden Zylindern (01) eine Doppeldruckstelle bilden, und dass lediglich einer der beiden die Druckstelle bildenden Zylinder (01) einen mit jeweils einem Signal (S) beaufschlagbaren Aktuator (10; 11)aufweist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Paare mit insgesamt vier Zylindern (01; 18) zwischen den innenliegenden Zylindern (18) eine Doppeldruckstelle bilden, und dass alle vier Zylinder (01; 18) einen mit jeweils einem Signal (S) beaufschlagbaren Aktuator (10; 11) aufweisen.
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