Schwingungsreduzierte Walze 02

Schwingungsreduzierte Walze
Beschreibung
Branche:
In Walzensystemen, insbesondere in Flexodruckmaschinen, können kantige Muster des Druck-
Maschinen- /
reliefs Stoßanregungen auf die Walze übertragen, die zu Resonanzschwingungen im Walzen-
Anlagenbau - Mechatronik
system führen können. Diese Resonanzschwingungen können das Druckbild durch Streifen und
Druckaussetzer negativ beeinflussen. Auch in anderen Bereichen von Walzen bzw. Wellen kommt
Schlüsselwörter:
es zu periodisch mit der Umdrehung auftretenden, unerwünschten Anregungen von Biege-
Flexodruck, Walzenschwingung,
schwingungen.
aktive / passive Dämpfung
Bisherige Maßnahmen, das Schwingungsproblem zu lösen, beschränken sich meist darauf, die
Schutzrechte:
Walzen bzw. Wellen möglichst leicht und steif zu bauen, gut auszuwuchten und passive Dämpfer
DE – Anmeldung
einzubauen oder auch die Drehzahl zu verringern. Daneben gibt es auch aktive Systeme, wie
zum Beispiel Piezoaktoren in Lagern. Neben den hohen Kosten haben diese Systeme den Nach-
Angebot FOS 109:
teil der sehr aufwändigen Regelung und den damit verbundenen Aufwänden für die Entwick-
Kooperation und Lizenz / Verkauf
lung und Integration. Alle bisher bekannten Systeme sind jeweils auf eine spezielle Maschine
abgestimmt und daher kaum als Nachrüstsysteme geeignet, da die Anpassung an verschiedene
Walzen einen großen Aufwand erfordert.
Wissenschaftler der Hochschule Osnabrück haben ein Dämpfungssystem entwickelt, das die
Vorteile der passiven und aktiven Dämpfung in sich vereint. Bei der hier vorgestellten Methode
werden auf einer Walze in der Nähe der Lager spezifische Muster oder Profile aufgebracht, die
im Kontakt mit einer zweiten Walze Schwingungen anregen, deren Frequenz und Intensität die
Störschwingungen aufheben. Damit handelt es sich einerseits um ein passives System, da keine
Aktuatoren eingesetzt werden, andererseits um ein aktives System, da über das Profil aktiv
Kräfte in das System eingeleitet werden.
Für neue Druckmuster müssen spezifische Ausgleichsprofile erstellt werden, da sich die Störungen aus dem Druckmuster ergeben. Das passende Muster kann experimentell auf einem
Versuchsstand ermittelt werden. Dazu werden die notwendigen Kräfte im zeitlichen Verlauf für
die Gegenschwingungen zunächst mittels Piezoaktoren erzeugt, optimiert und aufgezeichnet
und dann in entsprechende Erhöhungen und Vertiefungen des Profils umgesetzt. Ein passendes
Eine Erfindung der:
Muster kann auch in einer Simulationsrechnung ermittelt werden.
Hochschule Osnabrück
Fachbereich Ingenieurwissenschaften
und Informatik
Prof. Lammen, Prof. Schmidt
Schwingungsreduzierte Walze
1
4
3
2
2
1: Walzensystem aus drei Walzen
Die Skizze zeigt in Rot eine angenommene Störanregung,
2: Dehnungsmessstreifen zur Schwingungsmessung
die über dem Rotationswinkel aufgetragen ist. Ab 0° wirkt
3. Piezoaktoren für die aktive Schwingungsdämpfung
im Walzenspalt über eine Fünftel Umdrehung eine Normal-
4. Flexibles Lager
kraft auf die rotierende Walze. Die blaue Kurve zeigt ein
simulationstechnisch ermitteltes Kompensationsprofil. Die
relative Profilüberhöhung ist überproportional dargestellt.
Vorteile
Durch den Wegfall aktiver Stell- und Regelelemente ergeben sich
•
geringere Herstellungskosten,
•
weniger Wartungsaufwand,
•
geringere Störanfälligkeit,
•
einfachere Inbetriebnahme.
Durch die spezifisch angepasste Dämpfung:
•
ist die Druckqualität besser,
•
sind größere Walzenbreiten realisierbar,
•
kann die Druckmaschine mit höheren Drehzahlen betrieben werden.
Die Nachrüstung von vorhandenen Walzensystemen ist möglich.
Diese Erfindung
wird vermarktet durch:
Nutzen
Diese neue Art der Schwingungsdämpfung kommt in ihren Fähigkeiten denen einer aktiven
InnoWi GmbH
Dämpfung nahe. Die Eigenschaften einer aktiven Schwingungsdämpfung werden mit der Erfin-
Fahrenheitstraße 1
dung einfacher und kostengünstiger realisiert. Gegenüber geregelten aktiven Systemen werden
28359 Bremen
nahezu gleiche Leistungen zu deutlich geringeren Herstellungs- und Wartungskosten geboten,
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dadurch verkürzen sich die Amortisationszeiten.
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Gegenüber passiven Systemen lassen sich höhere Drehzahlen und größere Walzenbreiten rea-
www.innowi.de
lisieren. Durch die Nachrüstbarkeit vorhandener Systeme und die Anpassung an individuelle
Druckkli-schees öffnen sich neue Märkte und Dienstleistungen mit enger Kundenbindung.
Wir vermarkten Erfolg
Stand der Entwicklung
Simulationsrechnungen und Messungen auf einem Versuchsstand belegen die Machbarkeit.
Recherche
Marktanalysen
Anwendungsgebiete
Patente
Walzensysteme in Flexodruckmaschinen, Walzenfräsen, Walzensysteme und Wellen aller Art, die
Vermarktung
periodischen Störanregungen ausgesetzt sind.
Zielgruppen
Hersteller von Flexodruckmaschinen, Hersteller von Druckklischees.

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