AT515024A2 - Web tension control in pilgrim step method - Google Patents

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AT515024A2
AT515024A2 ATA808/2014A AT8082014A AT515024A2 AT 515024 A2 AT515024 A2 AT 515024A2 AT 8082014 A AT8082014 A AT 8082014A AT 515024 A2 AT515024 A2 AT 515024A2
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bahnzugkraftregelung bei einer Bahnbearbeitungs­ maschine zur Bearbeitung einer Warenbahn (12), wobei die Warenbahn (12) mittels wenigs­ tens eines Bearbeitungswerks (20) bearbeitet wird, wobei die Warenbahn (12) mittels Transportwerken (20a) in einer ersten Betriebsphase eines Pilgerschrittverfahrens in eine erste Richtung und in einer zweiten Betriebsphase des Pilgerschrittverfahrens in eine zweite, entgegengesetzte Richtung bewegt wird, wobei eine Bahnzugkraft (F2, F4) in einem von ei­ nem ersten und einem zweiten Transportwerk der Transportwerke (20a) begrenzten ersten Warenbahnabschnitt (A1, A2) ermittelt und durch eine Bahnzugkraftregelung auf einen Bahnzugkraftsollwert geregelt wird, indem eine Drehgeschwindigkeit des zweiten Trans- portwerksdurch eine Reglerstellgröße beeinflusst wird, wobei die Drehgeschwindigkeit des zweiten Transportwerks in der ersten Betriebsphase des Pilgerschrittverfahrens mit einem positiven Regelsinn und in der zweiten Betriebsphase des Pilgerschrittverfahrens mit einem negativen Regelsinn beeinflusst wird.The invention relates to a method for web tension control in a web processing machine for processing a web (12), wherein the web (12) is processed by means of wenigs least one processing unit (20), wherein the web (12) by means of transport works (20 a) in a first Operating phase of a pilgrim step method in a first direction and in a second operating phase of the pilgrim step method in a second, opposite direction is moved, wherein a web tension (F2, F4) in one of a first and a second transport mechanism of the transport works (20a) limited first web section ( A1, A2) and is controlled by a web tension control to a web tension setpoint by a rotational speed of the second trans- port is influenced by a controller manipulated variable, wherein the rotational speed of the second conveyor in the first operating phase of the pilgrim step method with a positive control sense and in the second operating phase of the pilgrim step method is influenced with a negative control sense.

Description

Bahnzuqkraftreaelung bei PilqerschrittverfahrenBahnzuqkraftrilelung Pilqerschrittverfahren

Beschreibungdescription

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bahnzugkraftregelung bei einer Bahnbe¬arbeitungsmaschine zur Bearbeitung einer Warenbahn.The present invention relates to a method for web tension control in a Bahnbe¬ processing machine for processing a web.

Obwohl die Erfindung nachfolgend im Wesentlichen unter Bezugnahme auf Druckmaschinenbeschrieben wird, ist sie nicht auf eine derartige Anwendung beschränkt, sondern vielmehrbei allen Arten von Bahnbearbeitungsmaschinen verwendbar, bei denen eine Zugkraft einerWarenbahn bzw. Materialbahn vorgegeben werden soll. Die Warenbahn kann aus Papier,Stoff, Pappe, Kunststoff, Metall, Gummi, in Folienform usw. ausgebildet sein.Although the invention will be described below essentially with reference to printing machines, it is not limited to such an application, but rather applicable to all types of web processing machines in which a tensile force of a material web is to be predetermined. The web can be made of paper, cloth, cardboard, plastic, metal, rubber, in foil form, etc.

Stand der TechnikState of the art

Bei Bahnbearbeitungsmaschinen, insbesondere Druckmaschinen, wird eine Warenbahnentlang von angetriebenen Walzen (Bahntransportwalzen), wie z.B. Zugwalzen oder Vor¬schubwalzen, und nicht angetriebenen Walzen, wie z.B. Umlenk-, Leit-, Trocknungs- oderKühlwalzen, bewegt. Die Warenbahn wird gleichzeitig mittels meist ebenfalls angetriebenerBearbeitungswerke bearbeitet, bspw. bedruckt, gestanzt, geschnitten, gefalzt usw.In web processing machines, in particular printing machines, a web is conveyed along driven rollers (web transport rollers), such as e.g. Pull rolls or feed rolls, and non-driven rolls, such as e.g. Deflection, guide, drying or cooling rollers, moved. The web is simultaneously processed by means of usually likewise powered processing units, for example, printed, stamped, cut, folded, etc.

Die Zugkraft bzw. Bahnspannung (solange keine Querschnittsänderung auftritt, sind Zug¬kraft und Spannung proportional; gemessen wird jedoch üblicherweise die Zugkraft) der Wa¬renbahn wird im Wesentlichen mittels sog. Klemmstellen beeinflusst, die die Warenbahnform- oder kraftschlüssig einklemmen. Es handelt sich dabei regelmäßig um angetriebeneTransport- oder Bearbeitungswerke. Bei einer Druckmaschine wird eine Klemmstelle übli¬cherweise durch ein Transport- bzw. Zugwerk, bei dem ein Kraftschluss zwischen einer an¬getriebenen Zugwalze, einem Presseur bzw. Gegendruckzylinder und der Materialbahn be- steht, gebildet. Die Warenbahn ist in Warenbahnabschnitte unterteilt, wobei ein Warenbahn¬abschnitt von zwei Klemmstellen begrenzt wird. Innerhalb eines Warenbahnabschnitts kön¬nen weitere angetriebene und/oder nicht angetriebene Walzen angeordnet sein. Oftmals istdie gesamte Warenbahn in mehrere Warenbahnabschnitte, mitunter auch mit unterschiedli¬chen Zugkraftsollwerten, unterteilt. Zur Aufrechterhaltung der Sollwerte wird üblicherweiseeine sog. Bahnspannungsregelung (Bahnzugkraftregelung) eingesetzt. Die Verstellung bzw.Regelung der Bahnzugkraft erfolgt meist über eine Dehnung als Stellgröße, indem die Dreh¬geschwindigkeit der Walzen der Klemmstellen beeinflusst wird. Dies wird im Folgenden auchmit "Verstellen der Klemmstelle" bezeichnet.The tensile force or web tension (as long as no change in cross-section occurs is proportional to tensile force and tension, but usually the tensile force is measured) of the web is essentially influenced by so-called nip points which pinch the web shape or non-positively. These are usually driven transport or processing plants. In a printing press, a nip is usually formed by a transport or tensioning unit in which a frictional connection exists between a driven tension roller, a pressure roller or impression cylinder and the material web. The web is divided into web sections, wherein a Warenbahn¬ section is limited by two terminal points. Within a web section kön¬nen further driven and / or non-driven rollers can be arranged. Often the entire web is subdivided into several web sections, sometimes with different tensile force command values. To maintain the setpoints, a so-called web tension control (web tension control) is usually used. The adjustment or regulation of the web tensile force usually takes place via an elongation as a manipulated variable, by influencing the rotational speed of the rollers of the clamping points. This is also referred to below as " adjusting the nip " designated.

Die Verstellung bzw. Regelung der Bahnzugkraft eines Warenbahnabschnitts kann durchunterschiedliche Verfahren erfolgen. Downstream bedeutet, dass die den Warenbahnab¬schnitt stromabwärts begrenzende Klemmstelle verstellt wird, um die Bahnzugkraft im Wa¬renbahnabschnitt zu beeinflussen, Upstream bedeutet, dass die den Warenbahnabschnittstromaufwärts begrenzende Klemmstelle verstellt wird, um die Bahnzugkraft im Warenbahn¬abschnitt zu beeinflussen. Bei dieser einfachen Ausgestaltung ist jedoch die Bahnzugkraft inführenden und/oder nachfolgenden Warenbahnabschnitten nicht von der Stellbewegungentkoppelt. Vielmehr wird die Änderung der Bahnzugkraft dem Warenbahnverlauf folgenddurch die Maschine transportiert und ist in allen nachfolgenden Abschnitten auszuregeln.Zusätzlich zu dieser indirekten Störung aufgrund des Transports der Warenbahn tritt in demWarenbahnabschnitt, der an die verstellte Klemmstelle angrenzt, eine direkte Störung auf¬grund des Stelleingriffs auf. Es ist jedoch möglich, mittels unterschiedlich ausgestalteterVorsteuerungen die übrigen Warenbahnabschnitte zu entkoppeln, d.h. die dort herrschendeBahnspannung von dem Stelleingriff unbeeinflusst zu lassen. Eine Übersicht über zahlreicheVerfahren zur Bahnzugkrafteinstellung mit und ohne Entkopplung findet sich in der in der DE10 2011 014 074 A1. Möglichkeiten zur gestellten Veränderung der Bahnspannung in einemder übrigen Warenbahnabschnitte werden in der DE 10 2011 105 448 A1 beschrieben.The adjustment or regulation of the web tension of a web section can be done by different methods. Downstream means that the clamping section delimiting the web section downstream is adjusted in order to influence the web tension in the web section. Upstream means that the clamping section delimiting the web section upstream is adjusted in order to influence the web tension in the web section. In this simple embodiment, however, the web tension infeeding and / or subsequent web sections is not decoupled from the adjusting movement. Rather, the change in web tension following the course of the web is transported by the machine and must be corrected in all subsequent sections. In addition to this indirect disturbance due to the transport of the web, a direct disturbance occurs in the web section adjoining the displaced nip due to the control engagement , However, it is possible to decouple the remaining web sections by means of differently configured pre-controls, i. to leave the prevailing web tension unaffected by the control action. An overview of numerous methods for adjusting the web tension with and without decoupling can be found in DE10 2011 014 074 A1. Possibilities for changing the web tension in one of the remaining web sections are described in DE 10 2011 105 448 A1.

All diese vorbekannten Lösungen basieren auf der Voraussetzung, dass die Warenbahn nurin Vorwärtsrichtung bewegt wird. Daneben existieren jedoch auch sog. Pilgerschrittverfah¬ren, bei denen während des Betriebs auch Bewegungen in Rückwärtsrichtung auftreten. DieVorwärtsrichtung und die Rückwärtsrichtung werden hier als unterschiedliche Betriebspha¬sen bezeichnet.All of these prior art solutions are based on the premise that the web is moved only in the forward direction. In addition, however, there are also so-called. Pilgerschrittverfah¬ren in which occur during operation and movements in the reverse direction. The forward direction and the backward direction are referred to herein as different operating phases.

Beispielsweise sei hier auf die DE 34 30 333 C2 verwiesen, in der ein Pilgerschrittverfahreneingesetzt wird, um eine Druckformatlänge unabhängig von einem Druckzylinderumfangvorgeben zu können. In druckfreien Bereichen, d.h. wenn die Druckplatte das Papier nichtberührt, wird dabei die Warenbahn zurückbewegt, um eine möglichst große Materialausnut¬zung zu erzielen.For example, reference is made here to DE 34 30 333 C2, in which a pilgrim step method is used in order to be able to specify a print format length independently of a printing cylinder circumference. In pressure-free areas, i. when the printing plate does not touch the paper, the web is moved back to achieve the largest possible Materialausnut¬zung.

Bei den heutzutage verbreiteten einzeln angetriebenen Druckzylindern wird ein Pilgerschritt¬verfahren üblicherweise durch elektronische Kurvenscheiben erzeugt. Dabei gibt eine meistvirtuelle (d.h. rechnerisch erzeugte) Leitachse (meist Winkelstellung in Abhängigkeit von derZeit) eine mittlere Vorschubgeschwindigkeit der Warenbahn vor, welcher die Druckwerkefolgen, wobei die Bewegung der Bahntransportwerke mittels der Kurvenscheibenfunktionvon der Leitachse abgeleitet wird. Die Kurvenscheibenfunktion beschreibt einen im Wesent¬lichen frei vorgebbaren Zusammenhang (z.B. in einer Tabelle) zwischen der Leitachsposition(Leitachswinkelstellung) als Eingangsgröße bzw. x-Wert und einer Folgeachsposition (Fol-geachswinkelstellung) als Ausgangsgröße bzw. y-Wert.In today's widely distributed individually driven pressure cylinders Pilgerschritt¬ method is usually generated by electronic cams. In this case, a mostly virtual (i.e., mathematically generated) guide axis (usually angular position as a function of time) predetermines a mean feed speed of the web, which follows the printing units, wherein the movement of the web conveyances is derived from the guide axis by means of the cam function. The cam function describes a substantially freely definable relationship (for example, in a table) between the master axis position (master axis position) as an input variable or x value and a follower axis position (follow-up angular position) as the output variable or y value.

Abgesehen von der Tatsache, dass die bisher beschriebenen Verfahren zur Bahnzugkraft¬einstellung auf eine Rückwärtsbewegung nicht anwendbar sind, existieren bei den durchKurvenscheiben erzeugten Pilgerschrittverfahren auch gar keine passenden Eingriffsmög¬lichkeiten, um die geschwindigkeitsbeeinflussenden Stellgrößen dieser Verfahren entgegen¬zunehmen. Wie erläutert, sind die Kurvenscheiben nämlich positionsbasiert.Apart from the fact that the previously described methods for web tension adjustment can not be applied to a backward movement, there are no suitable engagement possibilities for the pilgrim step method generated by cam disks in order to accept the speed-influencing manipulated variables of these methods. As explained, the cam discs are position-based.

Davon ausgehend ist es wünschenswert, die etablierten Verfahren zur Bahnzugkrafteinstel¬lung auch bei Pilgerschrittverfahren einsetzen zu können.On this basis, it is desirable to be able to use the established methods for web tension adjustment also in pilgrim step methods.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Bahnzugkraftregelung bei einer Bahnbearbei¬tungsmaschine zur Bearbeitung einer Warenbahn mit den Merkmalen des Patentanspruchs1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowieder nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for web tension control in a web processing machine for processing a web with the features of patent claim 1 is proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims as well as the following description.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Ein Aspekt der Erfindung ist, dass die momentane Bewegungsrichtung der Warenbahn (alsodie Betriebsphase des Pilgerschrittverfahrens) bei der Bahnzugkraftregelung berücksichtigtwird. Insbesondere hängen von der momentanen Bewegungsrichtung der Regelsinn (d.h.führt eine Erhöhung der Reglerstellgröße zu einer Erhöhung (Regelsinn positiv) oder Redu¬zierung (Regelsinn negativ) der Bahnzugkraft) und auch die Entkoppelvorschrift ab. Die Wa¬renbahn wird dabei mittels Transportwerken in einer ersten Betriebsphase des Pilgerschritt¬verfahrens in eine erste Richtung und in einer zweiten Betriebsphase des Pilgerschrittverfah¬rens in eine zweite, entgegengesetzte Richtung bewegt. Die Warenbahn wird dabei von we¬nigstens einem Bearbeitungswerk bearbeitet. Eine Bahnzugkraft in einem von einem erstenund einem zweiten Transportwerk begrenzten ersten Warenbahnabschnitt wird ermittelt,insbesondere gemessen, und durch eine Bahnzugkraftregelung auf einen Bahnzugkraftsoll¬wert geregelt, indem eine Drehgeschwindigkeit des zweiten Transportwerks durch eineReglerstellgröße beeinflusst wird. Dabei wird die Drehgeschwindigkeit des zweiten Trans¬portwerks in der ersten Betriebsphase des Pilgerschrittverfahrens mit einem positiven Re¬gelsinn und in der zweiten Betriebsphase des Pilgerschrittverfahrens mit einem negativenRegelsinn beeinflusst. Dies kann z.B. einfach dadurch umgesetzt werden, dass in der zwei¬ten Betriebsphase die negative Reglerstellgröße verwendet wird. Würde die momentane Bewegungsrichtung nicht bei der Einstellung des Regelsinns berück¬sichtigt werden, so würde der Regelkreis bei der Rückwärtsbewegung instabil werden, dabei der Rückwärtsbewegung eine Drehzahlerhöhung einer bestimmten Klemmstelle die ge¬nau andere Auswirkung auf die Bahnzugkraft hat wie bei der Vorwärtsbewegung.One aspect of the invention is that the instantaneous direction of movement of the web (as the operating phase of the pilgrim step method) is taken into account in web tension control. In particular, depending on the instantaneous direction of movement, the control sense (i.e., an increase in the controller control variable leads to an increase (control sense positive) or reduction (control sense negative) of the web tensile force) and also the decoupling regulation. In this case, the conveyor belt is moved in a first direction by means of transport mechanisms in a first operating phase of the pilgrim step method, and in a second, opposite direction in a second operating phase of the pilgrim step method. The web is thereby processed by at least one processing plant. A web tension in a first web section delimited by a first and a second conveyor is determined, in particular measured, and regulated by a web tension control to a web tension setpoint by influencing a rotational speed of the second conveyor by a controller manipulated variable. In this case, the rotational speed of the second transport unit in the first operating phase of the pilgrim step method is influenced with a positive control sense and in the second operating phase of the pilgrim step method with a negative control sense. This can e.g. be implemented simply by the fact that in the second operating phase, the negative controller control variable is used. If the instantaneous direction of movement were not taken into account when adjusting the control sense, then the control loop would become unstable during the backward movement, with the backward movement having a speed increase of a certain clamping point which has a different effect on the web tension than in the forward movement.

Um einen zweiten Warenbahnabschnitt von einer Stellbewegung in dem ersten Warenbahn¬abschnitt zu entkoppeln, wird aus der Reglerstellgröße nach Maßgabe einerEntkoppelvorschrift eine Vorsteuergröße v berechnet und zur Ansteuerung des zweiten Wa¬renbahnabschnitts herangezogen. Die momentane Bewegungsrichtung entscheidet im We¬sentlichen darüber, welcher der Warenbahnabschnitte der zweite Warenbahnabschnitt ist.In order to decouple a second product web section from an adjusting movement in the first product web section, a pre-control variable v is calculated from the controller manipulated variable in accordance with a decoupling instruction and used to control the second web section. The instantaneous direction of movement generally determines which of the web sections is the second web section.

Eine besonders bevorzugte Entkoppelvorschrift umfasst einen Differenzialanteil und vor¬zugsweise auch einen Verzögerungsanteil (in einfacher Ausführung also ein DT1-Glied). DieÜbertragungsfunktion eines DT1-Glieds lautet:A particularly preferred decoupling instruction comprises a differential component and preferably also a deceleration component (in a simple embodiment, therefore, a DT1 member). The transfer function of a DT1 link is:

KD: Differenzierbeiwert (=Differenzierzeit Το)KD: differentiation factor (= differentiation time Το)

Ti. VerzögerungszeitTi. Delay time

Diese Reglerparameter können auf einfache Weise, wie in den einleitend genannten und indiesen wiederum referenzierten Veröffentlichungen ausführlich beschrieben, aus der Wa¬renbahnabschnittslänge und der Warenbahngeschwindigkeit (m/s) berechnet werden. Würde die momentane Bewegungsrichtung nicht bei der Bestimmung derEntkoppelvorschrift berücksichtigt werden, so würde bei der Rückwärtsbewegung keine Ent¬kopplung realisiert sein.These controller parameters can be calculated in a simple manner, as described in detail in the introductory and in turn referenced publications, from the web section length and the web speed (m / s). If the instantaneous direction of movement were not taken into account in the determination of the decoupling instruction, no decoupling would be realized during the backward movement.

Gemäß einer ersten Ausführungsform ist jedem Transportwerk eine eigene Kurvenscheiben¬funktion zugeordnet, die die Bewegungssollwerte für das Transportwerk von der Leitachseableitet. Die Kurvenscheibenfunktion wird in diesem Fall üblicherweise direkt im Antriebsreg¬ler gerechnet.According to a first embodiment, each transport mechanism is assigned its own cam disk function, which derives the movement setpoint values for the transport mechanism from the leading axle. The cam function is usually calculated directly in the drive controller in this case.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist mehreren Transportwerken eine gemeinsameKurvenscheibenfunktion zugeordnet, die die Bewegungssollwerte für die mehreren Trans¬portwerke von der Leitachse ableitet. Mit anderen Worten ist eine Soll-Drehwinkelstellung fürein zweites Transportwerk gleichzeitig eine Soll-Drehwinkelstellung für ein erstes und/odermindestens ein weiteres Transportwerk. Diese gemeinsame Kurvenscheibenfunktion wirdzweckmäßigerweise in einer übergeordneten Steuerung gerechnet und von dort den einzel¬nen Transportwerken zugeführt. In diesem Fall wird zweckmäßigerweise der Kurvenschei¬benausgang auch differenziert als Geschwindigkeitssollwert, auf welchen die jeweiligeReglerstellgröße wirkt, verwendet. Die Differenzierung kann insbesondere im Antriebsreglerstattfinden. Es muss nun lediglich eine einzige Kurvenscheibe gerechnet werden, welche diekontinuierliche Bewegung der virtuellen Leitachse in einen Pilgerschritt der virtuellen Folge¬achse transformiert. Werden nun sämtliche realen Folgeachsen synchron mit dieser einenzusätzlichen virtuellen Folgeachse betrieben, so ist es mittels Standard-Bahnzugkraftreglermöglich, einen multiplikativen Geschwindigkeitsoffset als Reglerstellgröße vorzugeben, dadiese Struktur der virtuellen Folgeachse eine Eingriffsmöglichkeit für einen multiplikativenGeschwindigkeitsoffset beinhaltet.According to a second embodiment, a plurality of transfer mechanisms is assigned a common cam disk function which derives the desired movement values for the plurality of transport units from the lead axle. In other words, a desired rotational angle position for a second transport mechanism is at the same time a desired rotational angular position for a first and / or at least one further transport mechanism. This common cam function is expediently calculated in a higher-level control and fed from there to the individual transport works. In this case, the Kurvenschei¬benausgang is expediently also used differentiated as a speed setpoint on which the respective control manipulated variable acts. The differentiation can be found especially in the drive controller. It is now only a single cam can be expected, which transforms the continuous movement of the virtual master axis in a pilgrim step of the virtual Folge¬ axis. If all real following axes are now operated synchronously with this one additional virtual following axis, it is possible by means of standard web tension control to specify a multiplicative velocity offset as controller manipulated variable, since this structure of the virtual following axis contains an option for interpolating a multiplicative velocity offset.

Hingegen werden die Bewegungssollwerte des wenigstens einen Bearbeitungswerks ohnedie Kurvenscheibenfunktion von der Leitachse abgeleitet. Das wenigstens eine Bearbei¬ tungswerk folgt der Leitachse, gegebenenfalls unter Beeinflussung durch eine sog. Register¬regelung, welche beispielsweise eine Winkelstellungsdifferenz zwischen Soll-Drehwinkelstellung für das wenigstens eine Bearbeitungswerk und Soll-Drehwinkelstellungder Leitachse bereitstellt.On the other hand, the motion setpoints of the at least one machining unit without the cam function are derived from the master axis. The at least one machining unit follows the leading axis, if necessary under the influence of a so-called register control, which, for example, provides an angular position difference between the desired angular position for the at least one machining unit and the desired angular position of the master axis.

Warenbahn wird Soll-Drehwinkelstellung für die Transportwerke werden vorzugsweise mit¬tels einer Kurvenscheibenfunktion aus einer Soll-Drehwinkelstellung einer Leitachse berech¬net wird.Web is set angular position for the transport works are preferably by means of a cam function from a desired angular position of a leading axis gerech¬net.

Transportwerke folgen vorzugsweise dabei einer Kurvenscheibenfunktion Bearbeitungswer¬ke hingegen werden ohne KurvenscheibenfunktionConveyors preferably follow a cam function. Machining, however, will be without cam function

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Schaffung einer Eingriffsmöglichkeit für eine Bahn¬zugkraftregelung bei positionsabhängigen Kurvenscheibenfunktionen. Eine bevorzugte Mög¬lichkeit dazu ist das Beaufschlagen des y-Werts (Positions- bzw. Drehwinkelsollwert) einerKurvenscheibenfunktion mit der Reglerstellgröße der Bahnzugkraftregelung, insbesondereein multiplikatives Verrechnen. Zweckmäßigerweise stellt die Reglerstellgröße dabei einenprozentualen Wert dar. Dadurch kann sichergestellt werden, dass trotz eines separat beein¬flussbaren Vorschubs (x-Wert) die Folgeachse mit der Leitachse synchron betrieben werdenkann. Würde man hingegen stattdessen über einen multiplikativen prozentualen Geschwin¬digkeitsoffset die x-Achse der Kurvenscheiben strecken oder stauchen, würden die Folge¬achse und die Leitachse aufgrund eines Reglerstelleingriffs einen asynchronen Pilgerschrittausführen.Another aspect of the invention is the provision of an intervention possibility for a Bahn¬zugkraftregelung in position-dependent cam functions. A preferred possibility for this is the application of the y-value (position or rotation angle desired value) of a cam disk function with the controller actuating variable of the web tension control, in particular a multiplicative calculation. In this case, it can be ensured that, despite a feed (x value) which can be influenced separately, the following axis can be operated synchronously with the master axis. If, instead, one would instead stretch or compress the x-axis of the cam disks via a multiplicative percentage speed offset, the follower axis and the master axis would execute an asynchronous pilgrim step on the basis of a regulator interengagement.

Gemäß einer anderen Ausführungsform wird der y-Wert der Kurvenscheibenfunktion zu¬nächst differenziert, um einen Geschwindigkeitssollwert zu erhalten, und der erhaltene Ge¬schwindigkeitssollwert wird dann mit der Reglerstellgröße verrechnet. Bevorzugte Möglich¬keiten sind hier die Verrechnung als sog. Getriebefeinabgleich, als multiplikativer Geschwin¬digkeitsoffset oder als additiver Geschwindigkeitsoffset. Diese Ausgestaltung ermöglicht denEinsatz herkömmlicher Bahnzugkraftregler, bei denen die Reglerstellgröße entsprechendausgelegt ist.According to another embodiment, the y-value of the cam function is next differentiated to obtain a speed setpoint, and the obtained speed setpoint is then offset with the controller manipulated variable. Preferred possibilities here are the calculation as a so-called transmission fine adjustment, as a multiplicative Geschwin¬digkeitsoffset or as an additive speed offset. This configuration allows the use of conventional web tension regulators in which the regulator manipulated variable is designed accordingly.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät einer Bahnbearbeitungsma¬schine, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßesVerfahren durchzuführen.An arithmetic unit according to the invention, e.g. a control device of a web-processing machine is, in particular programmatically, adapted to carry out a method according to the invention.

Auch die Implementierung der Erfindung in Form von Software ist vorteilhaft, da dies beson¬ders geringe Kosten ermöglicht, insbesondere wenn eine ausführende Recheneinheit nochfür weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträgerzur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms überComputernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.The implementation of the invention in the form of software is also advantageous, since this allows particularly low costs, in particular if an executing arithmetic unit is still used for further tasks and therefore already exists. Suitable media for providing the computer program are, in particular, floppy disks, hard disks, flash memories, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs and the like. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, Intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibungund der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuterndenMerkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderenKombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegendenErfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the combination given, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch darge¬stellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically by means of exemplary embodiments in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.

Figurenbeschreibungfigure description

Figur 1 zeigt schematisch einen mechanischen Teil einer als Druckmaschine ausgebilde¬ten Bahnbearbeitungsmaschine.FIG. 1 schematically shows a mechanical part of a web processing machine designed as a printing press.

Figur 2 zeigt schematisch einen Antriebsregler zur Regelung der Drehung einer Druck¬walze eines Druckwerkes.Figure 2 shows schematically a drive controller for controlling the rotation of a Druck¬walze a printing unit.

Figur 2a zeigt schematisch einen (einfacheren) Antriebsregler zur Regelung der Drehungeiner Zugwalze eines Transportwerkes.FIG. 2a schematically shows a (simpler) drive controller for controlling the rotation of a draw roller of a transport mechanism.

Figur 3 zeigt schematisch eine der Bearbeitungsmaschine zugrunde liegendeReglerstruktur.Figure 3 shows schematically a controller structure underlying the processing machine.

Figur 4a zeigt eine beispielhafte Kurvenscheibenfunktion als Zusammenhang zwischeneinem x-Wert als Eingangsgröße und einem y-Wert als Ausgangsgröße.Figure 4a shows an exemplary cam function as a relationship between an x value as an input and a y value as an output.

Figur 4b zeigt einen zeitlichen Verlauf des y-Werts einer Kurvenscheibenfunktion gemäßFigur 4a.FIG. 4b shows a time profile of the y-value of a cam function according to FIG. 4a.

Figur 5 zeigt einen beispielhaften Bahnzugkraftregelkreis.FIG. 5 shows an exemplary web tension control loop.

Figur 6a zeigt eine Regel- und Entkopplungsstruktur einer Bahnbearbeitungsmaschine fürBewegung der Materialbahn nach rechts.Figure 6a shows a control and decoupling structure of a web processing machine for moving the web of material to the right.

Figur 6b zeigt die Regel- und Entkopplungsstruktur der Bahnbearbeitungsmaschine fürBewegung der Materialbahn nach links.Figure 6b shows the control and decoupling structure of the web processing machine for moving the web to the left.

Figur 7 zeigt schematisch die Entkopplungsstruktur mit den zugehörigen Eingangs- undAusgangsgrößen.FIG. 7 schematically shows the decoupling structure with the associated input and output variables.

Figur 8 zeigt schematisch einen elektrischen Teil der Bahnbearbeitungsmaschine.Detaillierte Beschreibung der ZeichnungFigure 8 shows schematically an electrical part of the web processing machine. Detailed description of the drawing

In Figur 1 ist schematisch ein mechanischer Teil 10 einer als Druckmaschine ausgebildetenBahnbearbeitungsmaschine dargestellt, bei der eine Warenbahn 12, beispielsweise Papier,durch die Maschine transportiert und bearbeitet wird. Die in Figur 1 dargestellte Maschine 10weist dazu drei Transportwerke 20a (Index = 1; 3; 5) und zwei Druckwerke 20 (Index =2; 4)auf. Jedes der Werke 20a, 20 verfügt über eine separat angetriebene Walze 21a, 21 (z.B.Zugwalze oder Druckwalze) sowie eine jeweils zugehörige Andruckwalze 22. Für eine Regis¬terregelung der Druckwerke 20 ist ein Registermarkensensor 25 vorhanden, der hinter demletzten Druckwerk angeordnet ist und alle Registermarken erfasst. Die Registerregelung sollhier jedoch nicht vertieft werden. Im Wesentlichen stellt die Registerregelung eine Winkel¬stellungsdifferenz als Korrekturwert (in Figur 3 für Index n als Δφη dargestellt) zwischen derFIG. 1 schematically shows a mechanical part 10 of a web-forming machine designed as a printing press, in which a web 12, for example paper, is transported through the machine and processed. The machine 10 shown in FIG. 1 has three transport mechanisms 20a (index = 1; 3; 5) and two printing units 20 (index = 2; 4). Each of the plants 20a, 20 has a separately driven roller 21a, 21 (eg pull roller or pressure roller) and a respectively associated pressure roller 22. For a Regis¬terregelung the printing units 20, a register mark sensor 25 is provided, which is located behind the last printing unit and all Registered register marks. However, register regulation should not be deepened here. In essence, the register control provides an angular position difference as a correction value (shown in FIG. 3 for index n as Δφη) between the

Soll-Drehwinkelstellung für das wenigstens eine Bearbeitungswerk und der Soll-Drehwinkelstellung der Leitachse bereit.Target rotational position for the at least one machining unit and the desired angular position of the leading axis ready.

Die Transportwerke 20a stellen Klemmstellen dar, wobei die Warenbahn 12 zwischen ange¬triebener Walze 21a und Andruckwalze 22 eingeklemmt wird, so dass von der Bewegungder angetriebenen Walze 21a eine Bewegung der Warenbahn 12 hervorgerufen wird. DieDruckwalzen 21 der Druckwerke 20 weisen Druckplatten 23 auf. Eine Druckplatte 23 er¬streckt sich je nach Länge eines einzelnen Druckbildes nur über einen Teil des Umfangs derangetriebenen Druckwalze 21. Dadurch klemmt ein Druckwerk 20 die Warenbahn 12 auchnur dann ein, wenn die Druckplatte 23 die Warenbahn 12 berührt. Im druckfreien Umfangs¬bereich ist keine Klemmung vorhanden. Deshalb kann die Warenbahn 12 im Pilgerschritt zudiesem Zeitpunkt entgegen der normalen Transportrichtung bewegt werden. Die Druckwerkedrehen sich währenddessen unverändert weiter. Wegen der Unterbrechung der Klemmungkönnen die Druckwerke 20 auch im Rahmen der Bahnzugkraftregelung unberücksichtigtbleiben. Die Warenbahn 12 ist daher in Warenbahnabschnitte A1 - A2 unterteilt, wobei einWarenbahnabschnitt von zwei benachbarten Transportwerken 20a begrenzt wird. Zwischenden die jeweiligen Warenbahnabschnitte A1, A2 begrenzenden Transportwerken 20a durch¬läuft die Warenbahn 12 Messeinrichtungen 24 zur Messung der jeweiligen Zugkraft F2, F4 indem jeweiligen Warenbahnabschnitten A1, A2.The transport mechanisms 20a are clamping points, wherein the material web 12 is clamped between the driven roller 21a and the pressure roller 22, so that movement of the material web 12 is caused by the movement of the driven roller 21a. The pressure rollers 21 of the printing units 20 have printing plates 23. Depending on the length of a single printed image, a printing plate 23 extends only over a part of the circumference of the driven printing roller 21. As a result, a printing unit 20 clamps the material web 12 only when the printing plate 23 touches the material web 12. In the pressure-free Umfangs¬ range no clamping is present. Therefore, the web 12 can be moved in the pilgrim step at this time counter to the normal transport direction. The printing units continue to rotate unchanged. Because of the interruption of the clamping, the printing units 20 can also be disregarded in the course of the web tension control. The web 12 is therefore subdivided into web sections A1 - A2, wherein one web section is bounded by two adjacent conveyers 20a. Between the transport sections 20a delimiting the respective web sections A1, A2, the web 12 passes through measuring devices 24 for measuring the respective tensile force F2, F4 in the respective web section A1, A2.

Das erste der Transportwerke 20a (Index n = 1) ist eine Referenzklemmstelle, deren ange¬triebene Walze 21a sich nach Maßgabe einer Kurvenscheibenfunktion 64 (Figur 3) dreht, dieeine Kurvenscheiben-Drehwinkelstellung als Ausgangswert (<py in Figur 3) aus einer virtuel¬len Leitachse (<px in Figur 3) bestimmt. Die Walze 21a wird von einem elektrischen Antrieb30 (z.B. Synchronmotor) angetrieben, dessen Bewegung wiederum von einem Antriebsreg¬ler 32a (siehe Figur 2a) kontrolliert wird, der insbesondere die Ist-Drehzahl ωη auf eine Soll-Drehzahl ο*,,, regelt. Der elektrische Antrieb 30 weist dazu einen Drehgeber 31 auf, der eineDrehwinkelstellung φη misst und an den Antriebsregler 32a übermittelt. Der elektrische An¬trieb 30 erhält vom Antriebsregler 32a eine Stellgröße ln, welche im vorliegenden Beispiel einMotorstrom oder Motordrehmoment vorgibt.The first one of the transport mechanisms 20a (index n = 1) is a reference nip whose driven roller 21a rotates in accordance with a cam function 64 (FIG. 3) which outputs a cam rotation position as the initial value (< py in FIG The leading axis (< px in FIG. 3) is determined. The roller 21a is driven by an electric drive 30 (for example a synchronous motor), the movement of which is in turn controlled by a drive controller 32a (see Figure 2a), which in particular controls the actual rotational speed ωη to a desired rotational speed ω1. For this purpose, the electric drive 30 has a rotary encoder 31, which measures a rotational angle position φη and transmits it to the drive controller 32a. The electric drive 30 receives from the drive controller 32a a manipulated variable ln, which in the present example predetermines a motor current or motor torque.

In einem Antriebsregler 32 (siehe Figur 2) für die Druckwerke 20 ist im vorliegenden Beispieleine Drehzahlregelung einer Lageregelung unterlagert. Die Drehwinkelstellung &lt;pn wird ei¬nerseits einem Differenzierglied 40 zur Ermittlung der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl ωη und andererseits einer Vergleichsstelle 44 zum Vergleich mit einer Soll-Drehwinkelstellungcpwn zugeführt. Von der Vergleichsstelle 44 wird eine Regelabweichung der Lageregelungbestimmt und dem Lageregler 42 zugeführt. Dieser ist insbesondere als linearer, stetigerRegler, vorzugsweise als PI-Regler, ausgebildet. Die Lagereglerstellgröße ist die Soll-Drehzahl uw Diese wird an einer Vergleichsstelle 43 mit der Drehzahl ωη verglichen. Vonder Vergleichsstelle 43 wird eine Regelabweichung der Drehzahl bestimmt und einem Dreh¬zahlregler bzw. Geschwindigkeitsregler 41 zugeführt. Dieser ist insbesondere ebenfalls alslinearer, stetiger Regler, vorzugsweise als PI-Regler, ausgebildet. DieDrehzahlreglerstellgröße ist ln.In a drive controller 32 (see FIG. 2) for the printing units 20, in the present example a speed control is subordinated to a position control. The rotational angle position <pn is supplied on the one hand to a differentiating element 40 for determining the rotational speed or rotational speed ωη and on the other hand to a reference junction 44 for comparison with a nominal rotational angular position cpwn. From the reference junction 44, a control deviation of the position control is determined and fed to the position controller 42. This is designed in particular as a linear, continuous controller, preferably as a PI controller. The position controller manipulated variable is the setpoint speed uw. This is compared at a reference junction 43 with the rotational speed ωη. From the reference junction 43, a control deviation of the speed is determined and fed to a speed controller or speed controller 41. This is in particular likewise designed as a linear, continuous controller, preferably as a PI controller. The speed controller manipulated variable is ln.

In einem Antriebsregler 32a für die Transportwerke 20a kann im vorliegenden Beispiel aufdie Lageregelung verzichtet werden (siehe Figur 2a), da es auf eine genaue Relativ-Stellungzwischen Druckwerken und Transportwerken nicht ankommt.In a drive controller 32a for the transport mechanisms 20a, the position control can be dispensed with in the present example (see FIG. 2a), as it does not depend on a precise relative position between printing units and transfer mechanisms.

In Figur 8 ist schematisch ein elektrischer Teil 11 der Druckmaschine dargestellt. Dieserumfasst neben den elektrischen Antrieben 30, Drehgebern 31 und Antriebsreglern 32, 32aauch eine als Datenbus 34 (z.B. ethernetbasierter Echtzeitfeldbus wie Sercos III) ausgebil¬dete Kommunikationsverbindung und eine Steuereinrichtung 33 (z.B. SPS), in der zahlreicheder hier beschriebenen Steuer- und Regelschritte ablaufen.In Figure 8, an electrical part 11 of the printing machine is shown schematically. In addition to the electric drives 30, rotary encoders 31 and drive controllers 32, 32a, this also includes a communication connection designed as data bus 34 (for example ethernet-based real-time fieldbus such as Sercos III) and a control device 33 (for example PLC) in which many of the control and regulating steps described here take place.

Wie erwähnt, ist das erste der Transportwerke 20a (Index n = 1) eine Referenzklemmstelle.Die nachfolgenden Transportwerke 20a (Index n = 3; 5;...) werden zur Bahnzugkraftrege¬lung in Bezug zum ersten Transportwerk verstellt, d.h. deren Soll-Drehzahlen u)wn werdenangepasst. Hier sei darauf hingewiesen, dass auch eine andere Klemmstelle als das ersteTransportwerk als Referenzklemmstellen gewählt werden kann. Somit ist die Darstellung inFigur 1 nur ein Ausführungsbeispiel.As mentioned, the first of the transport mechanisms 20a (index n = 1) is a reference clamping point. The following transport mechanisms 20a (index n = 3, 5, ...) are adjusted for web traction control with respect to the first transport mechanism, i. their desired speeds u) wn be adapted. It should be noted here that a different nip than the first transport can be selected as reference nips. Thus, the illustration in Figure 1 is only one embodiment.

Ein beispielhafter Bahnzugkraftregelkreis ist in Figur 5 schematisch dargestellt. Die gemes¬senen Bahnzugkraftistwerte Fk (Index k=2, 4) und die jeweils zugehörigen Bahnzugkraftsoll¬werte Fwk werden jeweils einem Vergleichsglied 51 zugeführt, woraus eine jeweilige Regel¬abweichung berechnet und einem Bahnzugkraftregler 50 zugeführt wird, welcher aus derRegelabweichung nach Maßgabe einer Regelvorschrift (z.B. PI) die Reglerstellgröße uk+1berechnet. Dieser ist insbesondere ebenfalls als linearer, stetiger Regler, vorzugsweise als PI-Regler mit einem Proportionalbeiwert KP und einer Nachstellzeit TN, ausgebildet. Es wer¬den die Reglerstellgröße uk+i und eine Vorsteuergröße vk+1 berechnet.An exemplary web tension control loop is shown schematically in FIG. The measured actual web tension values Fk (index k = 2, 4) and the respectively associated web tension setpoint values Fwk are each fed to a comparison element 51, from which a respective control deviation is calculated and fed to a web tension controller 50, which derives from the control deviation in accordance with a regulation (eg PI) calculates the controller manipulated variable uk + 1b. This is in particular also designed as a linear, continuous controller, preferably as a PI controller with a proportional coefficient KP and a readjustment time TN. The regulator manipulated variable uk + i and a pilot control variable vk + 1 are calculated.

Die Vorsteuergröße vk+1 wird dabei aus der Regelstellgröße uk+1 nach Maßgabe einerEntkoppelvorschrift 52 berechnet, welche in Figur 5 beispielsweise als DT1-Glied mit einemDifferenzierbeiwert KD und einer Verzögerungszeit T·, ausgebildet ist. Für jedes der nachfolgenden Transportwerke 20a (Index n = 3; 5; ...) ist ein Bahnzugkraft¬regelkreis gemäß Figur 5 vorhanden, so dass zwei Reglerstellgrößen uk und zwei Vorsteuer¬größen vk (Index k = 3; 5; ...) ermittelt werden. Diese werden einem Kombinationsglied 63(Figur 7) zugeführt, welches daraus nach Maßgabe einer Kombinationsvorschrift modifizierteReglerstellgrößen uk (Index k = 3; 5; ...) berechnet. Die Kombinationsvorschrift ist eine Mat¬rixrechnung u' = u+Mv.In this case, the pilot control quantity vk + 1 is calculated from the control manipulated variable uk + 1 in accordance with a decoupling instruction 52, which in FIG. 5 is designed, for example, as a DT1 element with a differentiation coefficient KD and a delay time T *. For each of the following transport mechanisms 20a (index n = 3; 5;...) There is a web tension control loop according to FIG. 5, so that two regulator manipulated variables uk and two pilot control variables vk (index k = 3; 5; ) be determined. These are fed to a combining element 63 (FIG. 7), which calculates therefrom modified control manipulated variables uk (index k = 3; 5;...) In accordance with a combination rule. The combination rule is a matrix calculation u '= u + Mv.

Die konkrete Form der Kombinationsmatrix M hängt bei einer vorgegebenen Anzahl an Ein¬gängen für Reglerstellgrößen (und ggf. Vorsteuergrößen) nur von der momentanen Bewe¬gungsrichtung der Konfiguration der Bahnbearbeitungsmaschine ab, d.h. speziell von derPosition N (hier N=1) der Referenzklemmstelle. Die momentane Bewegungsrichtung kanneinfach aus dem Vorzeichen der Kurvenscheiben-Drehzahl toy abgeleitet werden, welchedemnach ebenfalls dem Kombinationsglied 63 zugeführt wird.The concrete form of the combination matrix M only depends on the instantaneous direction of movement of the configuration of the web processing machine for a given number of inputs for controller manipulated variables (and possibly pilot control variables), i. specifically, from the position N (here N = 1) of the reference nip. The instantaneous direction of movement can be easily deduced from the sign of the cam disc speed toy, which is thus likewise supplied to the combination element 63.

Das Kombinationsglied 63 kann programmtechnisch mit einer Anzahl von Entkoppelmatrizenausgerüstet sein, die insbesondere beide Bewegungsrichtungen abdeckt. Für die Auswahlder zu verwendenden Kombinationsmatrix wird somit lediglich die Information über die Be¬wegungsrichtung benötigt.The combination member 63 may be programmably equipped with a number of decoupling matrices, covering in particular both directions of movement. Thus, only the information about the direction of movement is required for the selection of the combination matrix to be used.

Mittels eines Umrechnungsgliedes 61 wird aus einer modifizierten Reglerstellgröße uk' undaus dem differenzierten Kurvenscheibenausgang coy (siehe Figur 3) die jeweilige Soll-Drehgeschwindigkeit cown gebildet, welche wiederum einem Antriebsregler 32 gemäß Figur2a zugeführt wird. Beispielsweise erfolgt die Umrechnung der modifizierten Reglerstellgrößeu'n auf eine Soll-Drehgeschwindigkeit co'wn nach einer der folgenden Formeln:co'wn = u)y x (1 + u'n) - sog. Getriebefeinverstellung (bevorzugt)co'wn = oüy * u'n - multiplikativer Geschwindigkeitsoffsetco'wn = coy + u'n - additiver GeschwindigkeitsoffsetBy means of a conversion element 61, the respective desired rotational speed cown is formed from a modified controller manipulated variable uk 'and from the differentiated cam output coy (see FIG. 3), which in turn is supplied to a drive controller 32 according to FIG. 2a. For example, the conversion of the modified regulator actuating value to a desired rotational speed co'wn takes place according to one of the following formulas: co'wn = u) yx (1 + u'n) - so-called geared fine adjustment (preferred) co'wn = oüy * u'n - multiplicative velocity offset co'wn = coy + u'n - additive velocity offset

In Figur 3 ist die zugrunde liegende Reglerstruktur schematisch dargestellt. Die virtuelleLeitachse wird als rotierende Winkelstellung &lt;px über die Zeit vorgegeben, insbesondere vonder Steuerungseinrichtung 33. Diese überträgt die rotierende Winkelstellung &lt;px über denDatenbus 34 in einem festen Zeitraster. Beispielsweise wird zu jedem Übertragungszeit¬punkt eine dann aktuelle Winkelstellung φχ übertragen.In Figure 3, the underlying controller structure is shown schematically. The virtual guide axis is given as a rotating angular position &lt; px over time, in particular by the controller 33. This transmits the rotating angular position &lt; px over the data bus 34 in a fixed time frame. For example, a current angular position φχ is then transmitted at each transmission time.

Die Druckwerke (Index n= 2; 4) werden nach Maßgabe dieser Winkelstellung &lt;px betrieben,wobei eine nötige Registerregelung die Winkelstellung φχ um einen Korrekturwert (in Figur 3für Index n als Δφη dargestellt) korrigiert wird. Parallel dazu wird aus der Winkelstellung &lt;pxnach Maßgabe der Kurvenscheibenfunktion 64 die Kurvenscheiben-Winkelstellung &lt;py be¬rechnet. Bei dem hier gezeigten Beispiel ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der nur einegemeinsame Kurvenscheibenfunktion für alle Transportwerke 20a berechnet wird, worauseine virtuelle Folgeachse cpy als Soll-Drehwinkelstellung für alle Transportwerke 20a erzeugtwird.The printing units (index n = 2; 4) are operated in accordance with this angular position &lt; px, whereby a necessary register control corrects the angular position &phis; &phis; by a correction value (shown in Figure 3 for index n as Δφη). In parallel with this, from the angular position <px according to the cam disk function 64, the cam angle position <py is calculated. In the example shown here, an embodiment is shown in which only a common cam function is calculated for all transport mechanisms 20a, whereby a virtual following axis cpy is generated as a target rotational position for all transport mechanisms 20a.

Eine beispielhafte Kurvenscheibenfunktion ist in Figur 4a dargestellt. Ohne Berücksichtigungirgendwelcher Korrekturen entspricht die Winkelstellung &lt;px der Winkelstellung einer Druck¬walze eines Druckwerks, die Kurvenscheiben-Winkelstellung φγ der Winkelstellung einerZugwalze eines Transportwerks. Als Funktion derzeit (d.h. mehrere Umdrehungen) ergibtsich daraus eine Bewegung der Zugwalze, wie in Figur 4b gezeigt.An exemplary cam function is shown in FIG. 4a. Without taking into account any corrections, the angular position ≦ px corresponds to the angular position of a printing roller of a printing unit, the cam disk angular position φγ to the angular position of a drawing roller of a conveyor mechanism. As a function of present (i.e., several revolutions), this results in a movement of the tension roller, as shown in Figure 4b.

Unter erneuter Bezugnahme auf Figur 3 wird die Kurvenscheiben-Winkelstellung &lt;py mittelseines Differenzierglieds 60 differenziert, um eine Kurvenscheiben-Drehzahl coy zu bilden unddamit einen Eingriffspunkt für die Zugkraftregelung zu erzeugen. Da, wie erwähnt, das ersteder Transportwerke die Referenzklemmstelle darstellt, wird die zugehörige Soll-Drehzahl ωηιunkorrigiert erzeugt. Die weiteren Soll-Drehzahlen ωη3 und Soll-Drehzahl ton5 werden gemäßFigur 7 erzeugt.Referring again to FIG. 3, the cam angle position &lt; py is differentiated by a differentiator 60 to form a cam speed coy, thus producing an engagement point for traction control. Since, as mentioned, the first of the transport works represents the reference nip, the associated target speed is generated ωηιunkorrigiert. The further target rotational speeds ωη3 and target rotational speed ton5 are generated as shown in FIG.

Die Elemente 40 bis 44 werden zweckmäßigerweise in den Antriebsreglern 32 berechnet,wohingegen die Elemente 50 bis 64 in der Steuerungseinheit 33 berechnet werden. Dem¬entsprechend müssen die über den Datenbus 34 übertragenen Daten cpwn bzw. u)wn nichtinnerhalb des oben angesprochenen Zeitrasters interpoliert werden.The elements 40 to 44 are expediently calculated in the drive controllers 32, whereas the elements 50 to 64 in the control unit 33 are calculated. Accordingly, the data cpwn or u) wn transmitted via the data bus 34 need not be interpolated within the above-mentioned time frame.

In den Figuren 6a und 6b sind bevorzugte Entkoppelmatrizen graphisch veranschaulicht.Dabei sind vier Transportwerke (Index n=1; 3; 5; 7) dargestellt. Zwischen den Transportwer¬ken sind Warenbahnabschnitte mit entsprechenden Zugkräften Fk (Index k=2; 4; 6) gebildet.Jedem Warenbahnabschnitt ist ein Bahnzugkraftregler 50 zugeordnet, der gemäß Figur 5eine Reglerstellgröße un (Index n=3; 5; 7) berechnet. Wie erwähnt, ist das erste Transport¬werk die Referenzklemmstelle. Daher ist cow1 unkorrigiert.Preferred decoupling matrices are illustrated graphically in FIGS. 6a and 6b. Four transport mechanisms (index n = 1; 3; 5; 7) are shown. Web sections with corresponding tensile forces Fk (index k = 2, 4, 6) are formed between the conveyors. Each web section is assigned a web tension controller 50 which calculates a controller manipulated variable un (index n = 3, 5, 7) according to FIG. As mentioned, the first transport mechanism is the reference nip. Therefore cow1 is uncorrected.

Figur 6a zeigt den Fall, dass sich die Warenbahn 12 nach rechts bewegt (durch den Pfeiloberhalb angedeutet). Dargestellt ist hier eine Downstream-Regelung mit Downstream-Entkopplung. Zur Erhöhung der Zugkraft F2 ist cow3 zu erhöhen und zur Verringerung derZugkraft F2 ist caw3 zu verringern. Der Regelsinn ist daher positiv. cow3wird mit dem positivenu3 beaufschlagt. Über ein DT1-Glied 52, welches in der Figur durch die äquivalente Darstel¬lung &quot;1-PT1&quot; gezeigt ist, wird die Vorsteuergröße v3 aus u3 berechnet. Die Vorsteuergrößewird, wie oben erläutert, zur Entkopplung der nachfolgenden Transportwerke verwendet.Figure 6a shows the case that the web 12 moves to the right (indicated by the arrow above). Shown here is a downstream control with downstream decoupling. To increase the tractive force F2, raise cow3 and decrease caw3 to reduce the tractive force F2. The sense of control is therefore positive. cow3 is charged with the positiveu3. Via a DT1 element 52, which in the figure is represented by the equivalent representation &quot; 1-PT1 &quot; is shown, the pilot control quantity v3 is calculated from u3. The pilot control quantity is used, as explained above, for decoupling the subsequent transfer mechanisms.

Das eben gesagte gilt mutatis mutandis für die Zugkräfte F4, F6 und die zugehörigenReglerstellgrößen u5, u7 und Vorsteuergröße v5. Eine stromaufwärtige Entkopplung ist nichtnotwendig. Entsprechende Verbindungsglieder 53 sind daher &quot;0&quot;. Ändert sich nun beim Pilgerschrittverfahren die Bewegungsrichtung nach links, muss dasRegel- und Entkoppelschema dementsprechend verändert werden, damit die Funktionalitäterhalten bleibt. Figur 6b zeigt den Fall, dass sich die Warenbahn 12 nach links bewegt.The above applies mutatis mutandis to the tensile forces F4, F6 and the associated control manipulated variables u5, u7 and pilot control variable v5. An upstream decoupling is not necessary. Respective links 53 are therefore &quot; 0 &quot;. If the direction of movement now changes to the left in the pilgrim step method, the control and decoupling scheme must be changed accordingly so that the functionality remains. Figure 6b shows the case that the web 12 moves to the left.

Insbesondere wird im Rahmen der Erfindung die Bewegungsrichtung beim Regelsinn be¬rücksichtigt. Bei einer Bewegung nach links ist nämlich zur Erhöhung der Zugkraft F2 töw3 zureduzieren und zur Verringerung der Zugkraft F2 &lt;mw3 zu erhöhen. Der Regelsinn ist dahernegativ. cow3wird mit dem bzgl. Addition invertierten (also dem negativen) u3, d.h. -u3, beauf¬schlagt. Es sei darauf hingewiesen, dass in den Figuren 6a und 6b nur die entsprechendenEntkopplungen dargestellt sind, die zusätzlich bei einer Richtungsumkehr nötige Invertierungdes Regelsinns jedoch nicht dargestellt ist. Die Invertierung des Regelsinns erfolgt nämlichhier beispielsweise bei der Berechnung von u)'wn im Umrechnungsglied 61 gemäß: U&gt;'wn = (Oy X (1 - U'n) CU'wn = U)y X -U'nW Wn = Wy - U nIn particular, in the context of the invention, the direction of movement in the control sense is considered. In the case of a movement to the left, in order to increase the tensile force F2, it is necessary to reduce töw3 and to increase the tensile force F2 <mw3. The sense of control is negative. cow3 is compared to the addition inverted (ie the negative) u3, i. -u3, charged. It should be noted that in Figures 6a and 6b, only the corresponding decoupling are shown, which is not shown in addition to a direction reversal necessary inversion of the control sense. Namely, the inversion of the control sense occurs here, for example, in the calculation of u) 'wn in the conversion unit 61 according to: U>' wn = (OyX (1 -U'n) CU'wn = U) yX -U'nW Wn = Wy - U n

Alternativ kann die Invertierung des Regelsinns auch bereits in dem Kombinationsglied 63erfolgen. Dieses kann programmtechnisch dazu eingerichtet sein, entsprechend der gewähl¬ten Konfiguration (Referenzklemmstelle N) die Invertierung aller nötigen Stell- und Vor¬steuersignale vorzunehmen.Alternatively, the inversion of the control sense can also already be achieved in the combination element 63. This can be set up programmatically in accordance with the selected configuration (reference terminal N) to invert all necessary control and pilot control signals.

Weiter wird im Rahmen der Erfindung die Bewegungsrichtung bei der Entkopplung berück¬sichtigt. Aus der ursprünglichen Downstream-Regelung mit Downstream-Entkopplung wirdnun eine Upstream-Regelung mit Upstream-Entkopplung. Dies kann durch eine Additionbzw. Subtraktion von PT 1 an den einzelnen Gliedern durchgeführt werden. Eine Anpassungder Entkopplung an die Bahnlaufrichtung ist möglich, indem sämtliche Vorsteuerglieder derverschiedenen Regler durch Addition bzw. Subtraktion genau so modifiziert werden, dassdie gewünschte ungeregelte Achse (hier ganz links) von keinem Regler angesteuert wird. Zubeachten ist, dass die ungeregelte Achse im konkreten Beispiel entsprechend der Bahnlauf¬richtung in der ersten Betriebsphase die einlaufende Klemmstelle und in der zweiten Be¬triebsphase die auslaufende Klemmstelle ist.Furthermore, in the context of the invention, the direction of movement during decoupling is taken into account. The original downstream scheme with downstream decoupling now becomes an upstream scheme with upstream decoupling. This can be done by an addition. Subtraction of PT 1 can be performed on each limb. An adaptation of the decoupling to the web running direction is possible by all the Vorsteuglieder of the various controllers by addition or subtraction are modified so that the desired uncontrolled axis (here on the left) is controlled by any controller. Attention is that the uncontrolled axis in the concrete example according to the web running direction in the first phase of operation, the incoming nip and in the second Be¬triebsphase the expiring nip is.

Claims (18)

Ansprüche 1. Verfahren zur Bahnzugkraftregelung bei einer Bahnbearbeitungsmaschine zur Bear¬beitung einer Warenbahn (12), wobei die Warenbahn (12) mittels wenigstens eines Bearbeitungswerks (20) bearbei¬tet wird, wobei die Warenbahn (12) mittels Transportwerken (20a) in einer ersten Betriebs¬phase eines Pilgerschrittverfahrens in eine erste Richtung und in einer zweiten Betriebspha¬se des Pilgerschrittverfahrens in eine zweite, entgegengesetzte Richtung bewegt wird,wobei eine Bahnzugkraft (F2, F4) in einem von einem ersten und einem zweitenTransportwerk der Transportwerke (20a) begrenzten ersten Warenbahnabschnitt (A1, A2)ermittelt und durch eine Bahnzugkraftregelung (50) auf einen Bahnzugkraftsollwert (Fwk)geregelt wird, indem eine Drehgeschwindigkeit (caw3) des zweiten Transportwerks (20a)durch eine Reglerstellgröße (uk) beeinflusst wird, wobei die Drehgeschwindigkeit (ww3) des zweiten Transportwerks (20a) in der erstenBetriebsphase des Pilgerschrittverfahrens mit einem positiven Regelsinn und in der zweitenBetriebsphase des Pilgerschrittverfahrens mit einem negativen Regelsinn beeinflusst wird.Claims 1. A method for web tension control in a web processing machine for processing a web (12), wherein the web (12) by means of at least one processing unit (20) is machined, wherein the web (12) by means of transport mechanisms (20a) in a in a first direction and in a second operating phase of the pilgrim step method, in a second, opposite direction, wherein a web tension (F2, F4) is limited in one of a first and a second conveyor of the transfer mechanisms (20a) first web section (A1, A2) and is controlled by a web tension control (50) to a web tension setpoint (Fwk) by a rotational speed (caw3) of the second conveyor (20a) by a controller manipulated variable (uk) is influenced, the rotational speed (ww3 ) of the second conveyor (20a) in the first operating phase of the pilgrim step method with a po in the second operational phase of the pilgrim step method with a negative control sense. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Soll-Drehwinkelstellung ((pw2, cpw4) für daswenigstens eine Bearbeitungswerk (20) aus einer Soll-Drehwinkelstellung (&lt;px) einer, insbe¬sondere virtuellen, Leitachse berechnet wird.2. The method of claim 1, wherein a desired angular position ((pw2, cpw4) for the at least one processing unit (20) from a desired angular position (<px) of a, in particular virtual, leading axis is calculated. 3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Soll-Drehwinkelstellung (&lt;pw2, q&gt;w4) für das we¬nigstens eine Bearbeitungswerk (20) von einer Registerregelung beeinflusst wird.3. The method of claim 2, wherein the target angular position (<pw2, q> w4) for the at least one processing unit (20) is influenced by a register control. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Soll-Drehwinkelstellung (cpw2, cpw4) fürdas wenigstens eine Bearbeitungswerk (20) nicht von der Bahnzugkraftregelung (50) beein¬flusst wird.4. The method of claim 2 or 3, wherein the desired angular position (cpw2, cpw4) for the at least one processing unit (20) is not influenced by the web tension control (50). 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Soll-Drehwinkelstellung (&lt;pw2,cpw4) für das wenigstens eine Bearbeitungswerk (20) aus der Soll-Drehwinkelstellung (cpx) derLeitachse und einem Korrekturwert (Δφη) berechnet wird.5. The method according to any one of claims 2 to 4, wherein the target rotation angle position (<pw2, cpw4) for the at least one machining unit (20) from the target angular position (cpx) of the guide axis and a correction value (Δφη) is calculated. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei eine Soll-Drehwinkelstellung (rpy,q&gt;wn) für das zweite Transportwerk der Transportwerke (20a) mittels einer Kurvenscheiben¬funktion (64) aus der Soll-Drehwinkelstellung (cpx) der Leitachse berechnet wird.6. The method according to any one of claims 2 to 5, wherein a desired angular position (rpy, q> wn) for the second transport of the transport works (20a) by means of a Kurvenscheiben¬ function (64) from the desired angular position (cpx) of the leading axis is calculated. 7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Soll-Drehwinkelstellung (&lt;pw2, q&gt;w4) für das we¬nigstens eine Bearbeitungswerk (20) ohne die Kurvenscheibenfunktion (64) aus der Soll-Drehwinkelstellung (φχ) der Leitachse berechnet wird.7. The method of claim 6, wherein the target angular position (<pw2, q> w4) for the at least one machining unit (20) without the cam function (64) from the desired angular position (φχ) of the master axis is calculated. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Soll-Drehwinkelstellung (&lt;py, (pwn) fürdas zweite Transportwerk der Transportwerke (20a) gleichzeitig eine Soll-Drehwinkelstellung(&lt;py, &lt;pwn) für das erste und/oder mindestens ein weiteres Transportwerk der Transportwerke(20a) ist.8. The method according to claim 6 or 7, wherein the target angular position (<py, (pwn) for the second conveyor of the conveyors (20a) simultaneously a desired angular position (<py, <pwn) for the first and / or at least one further transport mechanism of the transport works (20a) is. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Soll-Drehwinkelstellung (tpy,cpwn) für das zweite Transportwerk der Transportwerke (20a) multiplikativ mit derReglerstellgröße (uk) beaufschlagt wird.9. The method according to any one of claims 6 to 8, wherein the target rotational position (tpy, cpwn) for the second transport mechanism of the transport mechanisms (20a) is multiplicatively applied to the controller control variable (uk). 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Soll-Drehwinkelstellung (cpy,cpwn) für das zweite Transportwerk der Transportwerke (20a) differenziert wird, um eine Soll-Drehgeschwindigkeit (cown) für das zweite Transportwerk der Transportwerke (20a) zu erhal¬ten.10. The method according to any one of claims 6 to 9, wherein the target angular position (cpy, cpwn) for the second transport mechanism of the transport works (20a) is differentiated by a target rotational speed (cown) for the second transport mechanism of the transport works (20a) to receive. 11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Soll-Drehgeschwindigkeit (ojwn) für das zwei¬te Transportwerk der Transportwerke (20a) multiplikativ und/oder additiv mit derReglerstellgröße (uk) beaufschlagt wird.11. The method according to claim 10, wherein the setpoint rotational speed (ojwn) for the second transport mechanism of the transport mechanisms (20a) is applied multiplicatively and / or additively to the controller manipulated variable (uk). 12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Soll-Drehgeschwindigkeit (cown) fürdas zweite Transportwerk der Transportwerke (20a) multiplikativ mit einer Summe aus einerZahl und der Reglerstellgröße (uk) beaufschlagt wird.12. The method of claim 10 or 11, wherein the target rotational speed (cown) for the second transport mechanism of the transport mechanisms (20a) is applied multiplicatively with a sum of a number and the controller control variable (uk). 13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die ermittelte Bahnzug¬kraft (F2, F4) in dem ersten Warenbahnabschnitt (A1, A2) mit einem Sollwert (Fwk) verglichenwird, um eine Regelabweichung zu berechnen, wobei die Reglerstellgröße (uk) aus der Re¬gelabweichung nach Maßgabe einer Regelvorschrift berechnet wird.13. The method according to any one of the preceding claims, wherein the determined Bahnzug¬ force (F2, F4) in the first web section (A1, A2) with a target value (Fwk) is compared to calculate a control deviation, wherein the controller control variable (uk) off the control deviation is calculated in accordance with a regulation rule. 14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei aus der Reglerstellgröße(uk) nach Maßgabe einer Entkoppelvorschrift eine Vorsteuergröße (vk) berechnet wird, wobeidie Drehgeschwindigkeit (cow5) eines dritten Transportwerks (20a), welches einen zweitenWarebahnabschnitt begrenzt, durch die Vorsteuergröße (vk) beeinflusst wird.14. The method according to any one of the preceding claims, wherein from the controller manipulated variable (uk) in accordance with a Entkoppelvorschrift a pilot control quantity (vk) is calculated, wherein the rotational speed (cow5) of a third conveyor (20a), which limits a second web section, by the pilot control quantity (vk ) being affected. 15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Entkoppelvorschrift in Abhängigkeit von derBetriebsphase des Pilgerschrittverfahrens vorgegeben wird.15. The method of claim 14, wherein the Entkoppelvorschrift is given in dependence on the operating phase of the pilgrim step method. 16. Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehendenAnsprüche durchzuführen.A computer unit adapted to perform a method according to any one of the preceding claims. 17. Computerprogramm, das eine Recheneinheit veranlasst, ein Verfahren nach einemder Ansprüche 1 bis 15 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit, insbesondere nachAnspruch 16, ausgeführt wird.A computer program that causes a computing unit to perform a method according to any one of claims 1 to 15 when executed on the computing unit, in particular according to claim 16. 18. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerpro¬gramm nach Anspruch 17.18. A machine-readable storage medium having a computer program stored thereon according to claim 17.
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