Tiefdruck mit Tempo

Technik

Servoantriebe – Die Steuerung der Registerwalzen ist eine entscheidende Funktion in einer Druckmaschine. Beim größten Tiefdruckkonzern Europas reduzierte ein Austausch der Antriebsregelung den Makulaturanfall beim Rollenwechsel um mindestens elf Prozent.

20. September 2011

Ein entscheidendes Element moderner Vierfarb-Druckmaschinen sind die sogenanntenRegisterwalzen, die die Passgenauigkeit der einzelnen Farbwerke beim Druckprozess gewährleisten. Die Walzen werden aktiviert, sobald optische Sensoren mit Hilfe der Farbpasser auf dem Papier Längenabweichungen registrieren, die etwa durch die feuchtigkeitsbedingte Wellung des Papiers oder durch feinste Ungleichmäßigkeiten der Walzen und Rollen entstehen können. In diesem Falle strecken oder entlasten die Walzen die Papierbahnen durch minimale Auf- und Abwärtsbewegung und korrigieren so mögliche Abweichungen des Druckbilds. Bei Tiefdruckmaschinen liegt die Toleranzgrenze hier bei 0,02 Millimetern, und entsprechend wichtig ist eine präzise Steuerung der Walzenposition.

Bei einer Rotations-Tiefdruckmaschine mit acht Druckwerken des Druckkonzerns Prinovis im norddeutschen Itzehoe geschieht diese Steuerung durch ein System aus Industrie-PC, Servoverstärkern und Servomotoren. Als dort nach mehreren Betriebsjahren der alte Servoverstärker ausfiel und keine Ersatzteile mehr erhältlich waren, entschied sich das Management, die Registersteuerung generell zu modernisieren. Nach kurzer, intensiver Suche fiel die Wahl auf den Antriebs- und Automationsspezialisten Kollmorgen Europe aus Ratingen, erinnert sich Jörg Ralfs, Support Elektrotechnik Tiefdruck-Rotation bei Prinovis, und erklärt: »Entscheidend war, dass Kollmorgen nicht nur Produkte bereithält, die die alten Komponenten einfach ersetzen, sondern ein Lösungs- paket, in dem sich die Komponenten hervorragend ergänzen, sodass die Druckmaschine noch leistungsfähiger wird.«

Sehr wichtig gewesen sei zudem, dass die alten Motoren mit den neuen Reglern weiterbetrieben werden können und so nicht in einem Schritt ausgetauscht werden müssen, ergänzt Ralfs.

Das bei der Maschine eingeführte Lösungspaket besteht aus acht Servoverstärkern der AKD-Serie und acht Servo-Synchronmotoren der Baureihe AKM. Dazu kommen ein RS422-Buswandler sowie ein Industrie-PC mit der Programmierlösung Kollmorgen Automation Suite zur Steuerung und Bedienung der verschiedenen Maschinenfunktionen. Das individuell angepasste Produktset bewältigt problemlos die bis zu 40.000 Stellbefehle pro Stunde, die die Registersteuerung erfordert.

Schnelle Inbetriebnahme

Dank guter Vorbereitung benötigte der Austausch der Regler und des Industrie-PCs weniger als einem Tag. Unter anderem war der neue Schaltschrank vorab schon aufgebaut und getestet und die Kollmorgen Automation Suite bereits auf dem Industrie-PC aufgespielt und anwendungsspezifisch zugeschnitten worden. Zudem ermöglichte die integrierte Simulationsoption der Software zahlreiche Test- und Optimierungsläufe mit allen acht Servoverstärkern. Zudem übertrug das Kollmorgen-Team die auf dem Industrie-PC angezeigten Begriffe noch in die branchenspezifische Sprache, erzählt Ralfs: »Schließlich muss der Drucker an der Maschine sicher mit der Steuerung umgehen können.«

Einfache Montage

Neben dem Industrie-PC und den Reglern wurde am Tag der Umstellung zugleich einer der alten Motoren gegen einen Servomotor der AKM-Serie ausgetauscht, um später bei laufendem Betrieb seine Parameter zu erfassen und auf dem Verstärker hinterlegen zu können, was die sukzessive Einführung der restlichen AKM-Motoren des Pakets weiter vereinfacht. Ein Vorteil der großen Produktvielfalt von Kollmorgen war, dass die neuen Servomotoren nicht nur leistungsfähiger sind als die alten Motoren, sondern auch physikalisch exakt in den vorhandenen Bauraum passen und sich zudem mit kurzen Kabeladapterstücken an die vorhandene Steuerleitung anschließen lassen.

Insgesamt brachte die Umrüstung auf die Kollmorgen Automation Suite und die AKD-Servoverstärker der Druckerei einen großen Produktivitätsgewinn: So fällt jetzt bei einem Rollenwechsel mindestens elf Prozent weniger Makulatur an, während zugleich der Durchsatz beim Drucken, auch beim Abbremsen und Hochfahren der Maschine, um mindestens 13 Prozent gesteigert werden konnte.

Ein Ursache für diesen Leistungssprung ist auch die höhere Dynamik der neuen Regler, erläutert Udo Wildenblanck, Key Account Manager Industrial Automation bei Kollmorgen Europe: »Beim alten System konnte bei sehr hoher Maschinengeschwindigkeit nur etwa jeder dritte oder vierte Regelschritt durchgeführt werden. Heute lässt sich jede Abweichung erfassen und sofort korrigieren. Dadurch wird die Passergenauigkeit erheblich schneller erreicht, was dazu führt, dass rascher hochwertiges Material entsteht und weniger Makulatur anfällt.«

Ein positives Resümee zieht auch Druckprofi Ralfs: »Das alte System war insgesamt störanfälliger, sodass wir heute weniger Unterbrechungen mit entsprechenden Folgekosten haben. Überzeugt hat uns außerdem die hohe Flexibilität der Lösungen, die sehr gute technische Beratung sowie die sehr hohe Kundenorientierung von Kollmorgen.«

Auf einen Blick:

- Die internationale Kollmorgen-Gruppe ist ein führender Anbieter von Antriebssystemen und Antriebskomponenten.

- Das Produktportfolio umfasst Motoren, Servoverstärker, Steuerungen und Getriebe.

Erschienen in Ausgabe: 07/2011