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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschinenanlage
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Mit
Druckmaschinen, vor allem Zeitungsdruckmaschinen, werden ständig unterschiedliche Produktionen
gefahren. Dabei benötigt
jede Produktion, zum Beispiel eine Zeitungsdruckcharge, unterschiedliche
Wege von einem Rollenwechsler über eine
oder mehrere Druckeinheiten zu einem Falztrichter. Dieser momentane
produktionsspezifische Weg ist in der Steuerungsvorrichtung der
Druckmaschinenanlage als Bahnweg definiert.
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Werden
mehrere Bahnwege für
die Produktion benötigt,
so wurden bisher die Papierbahnen auf diesen Bahnwegen nacheinander
von den Rollenwechslern bis zum Falztrichtereinlauf eingezogen, man
spricht dann vom so genannten Einzeleinzug. Da dies abhängig von
der Anzahl der Bahnwege und den unterschiedlichen Bahnweglänge zu langen Rüstzeiten
führte,
ist man von diesem Weg abgekommen.
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Eine
weitere Möglichkeit
der Papierbestückung
bestand darin, circa zwei bis vier Papierbahnen gleichzeitig einzuziehen,
man spricht dann vom so genannten Multieinzug. Dabei wurden mögliche unterschiedliche
Bahnlängen
der verschiedenen Papierbahnen auf den verschiedenen Bahnwegen dadurch
ausgeglichen, dass die Einzugsvorrichtungen nach den Rollenwechslern
zu unterschiedlichen Zeiten mit dem Papiereinzug starteten und dann
mit gleicher Geschwindigkeit die Papierbahnen zum Falztrichtereinlauf
transportierten. Bei dieser Methode der Papierbestückung erwies
es sich als nachteilig, dass die übereinander liegenden Papiereinzugsspitzen,
die eine Materialdicke von wenigen Millimetern aufweisen, zum Teil
zum Abreisen der Papierbahnen oder zum Papierstau im Falztrichtereinlauf
führten.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, die Rüstzeit für eine Druckmaschine, vor allem
beim Papiereinzug, zu verkürzen,
Makulatur zu minimieren und gleichzeitig die Auslastung und die
Produktionseffektivität
einer Druckmaschinenanlage zu optimieren.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde,
die Steuerung eine Druckmaschinenanlage so zu verändern, dass
verschiedene Bahnwege unterschiedlich voneinander fungieren.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschinenanlage
gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand untergeordneter Patentansprüche.
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Durch
das erfindungsgemäße Verfahren zum
Betreiben einer Druckmaschinenanlage, bei dem für einen Druckvorgang mindestens
eine Papierbahn auf mindestens einem Bahnweg von Funktionseinheiten
der Druckmaschine geführt,
bedruckt und gefaltet wird, wobei die Funktionseinheiten mindestens
einen Papiereinzug, mindestens einen Rollenwechsler, mindestens
ein Druckwerk und mindestens eine Faltzvorrichtung aufweisen, werden
die zu einem Bahnweg gehörenden
Funktionseinheiten gemeinsam angesteuert und unterschiedliche Funktionseinheiten
unterschiedlicher Bahnwege individuell gesteuert.
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So
ist es durch dieses neue Verfahren möglich, mehrere Funktionen,
zum Beispiel beim Vorgang des Papiereinziehens, die auf mehrere
Funktionselemente der Druckmaschine zugreifen, gleichzeitig oder
beliebig zeitlich versetzt ablaufen zu lassen. Dieses zeitgleiche
oder versetzte Ablaufen erlaubt mehrere Arbeitschritte, wie zum
Beispiel die Bestückung
der Druckmaschine oder den eigentlichen Druckvorgang parallel nebeneinander
ablaufen zu lassen. Hierdurch kann die Rüstzeit, vor allem beim Papiereinzug,
verkürzt
werden, Papiermakulatur minimiert und gleichzeitig die Auslastung
und die Produktionseffektivität
einer Druckmaschinenanlage optimiert werden.
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Beispielsweise
kann mit dem neuen Verfahren während
mit einer Papiereinzugsvorrichtung gerade eine Papierbahn mit einer
bestimmten Geschwindigkeit von einem Rollenwechsler zum Falztrichter
eingezogen wird, ein anderer Papiereinzug einer zweiten oder dritten
Papierbahn vorbereitet werden.
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Somit
können
auch unterschiedliche Arbeitsvorgänge der Druckmaschinenanlage
in den unterschiedlichen Bahnwegen, wie Papiereinziehen parallel
zueinander, entweder zeitgleich oder zeitlich versetzt ablaufen.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung.
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In
einer vorteilhaften Ausführung
des Verfahrens können
die Funktionseinheiten unterschiedlicher Bahnwege mit unterschiedlichen
Geschwindigkeiten betrieben werden. So kann auf einer Druckmaschinenanlage
gleichzeitig das Papier mit der Papiereinziehvorrichtung mit circa
50 Meter/Minute automatisch vom zweiten Rollenwechsler zur Wendeetage eingezogen
werden und die Wendeteilbahn des ersten Rollenwechslers von der
Wendeetage bis zum Trichter mit einer aus Sicherheitsgründen geringeren Geschwindigkeit
von circa 5 Meter/Minute manuell eingezogen werden.
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Es
ist von Vorteil, wenn die Funktionseinheiten unterschiedlicher Bahnwege
in unterschiedlichen Rotationsrichtungen betrieben werden.
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Die
Funktionseinheiten unterschiedlicher Bahnwege können zu unterschiedlichen Zeiten
gestartet werden. Hierdurch können
unterschiedliche Arbeits- beziehungsweise Betriebszustände der Druckmaschine
zeitlich getrennt voneinander behandelt werden, beziehungsweise
getrennt voneinander ablaufen. Gegenüber den bisher meist mit gleicher Geschwindigkeit
laufenden Druckmaschinen, zum Beispiel der Gleichlauf der synchronisierten
Druckwerke beziehungsweise deren Zylinder, ermöglicht sich so eine individuellere
Einsatzmöglichkeit
der Druckmaschine.
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Alternativ
oder ergänzend
zum individuellen Starten der verschiedenen Funktionseinheiten ermöglicht das
neue Verfahren die Funktionseinheiten unterschiedlicher Bahnwege
zu unterschiedlichen Zeiten anzuhalten. Hierdurch kann beispielsweise eine
Papierbahn bis zum Falztrichter eingezogen werden, während die
anderen Papierbahnen bereits vor oder nach der/den Wendeetage(n)
angehalten werden. Der zuvor erwähnte
Papierstau oder Bahnriss im Bereich des Falztrichtereinlaufs kann
hierdurch vermieden werden.
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Eine
günstige
Variante des neuen Verfahrens sieht vor, die zu einem bestimmten
Bahnweg gehörenden
Antriebe gemeinsam anzusteuern. Die Synchronisation der Antriebsmotoren
und eine gleichmäßige Geschwindigkeit
der Papierbahn auf diesem Bahnweg wird hierdurch einfacher sichergestellt.
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Jedes
Druckwerk einer Offsetdruckmaschine verfügt zumindest über einen
Druckplattenzylinder und einen Gummituchzylinder. Durch das neue
Verfahren können
die Reinigungsvorgänge
in den verschiedenen Druckwerken individuell gestartet und angehalten
werden, unabhängig
vom Papiereinziehen über
andere Druckwerke der gleichen Druckanlage.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnungen
näher erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung des Einzeleinzuges von sechs Papierbahnen
in einer Zeitungsdrucksmaschine;
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2:
eine schematische Darstellung des gleichzeitigen Einziehens von
Papierbahnen (Multieinzug) in einer Zeitungsdrucksmaschine;
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3:
eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Einzug
von Papierbahnen (Magazineinzug) in einer Zeitungsdrucksmaschine;
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4:
Diagramm mit der Einziehmakulatur von Einzelbahneinzug und Magazineinzug;
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5:
Diagramm mit der Einziehzeit von Einzelbahneinzug und Magazineinzug.
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Nachfolgend
wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 in größerem Detail
beschrieben.
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Die 1 zeigt
eine schematische Darstellung des Einzeleinzuges von sechs Papierbahnen 3.1 bis 3.6 in
einer Zeitungsdruckmaschine 6. Dabei werden alle Papierbahnen 3.1 bis 3.6 von
jeweils einem Rollenwechsel 1 über eine Druckeinheit 2 zur Falzeinheit 5 eingezogen.
Die Papierbahnen 3.1 bis 3.4 werden über die
linke Wendeeinheit 4.1, die über vier Wendeetagen verfügt, zur
Falzeinheit 5 gezogen. Die Papierbahnen 3.5 und 3.6 werden über die rechte
Wendeeinheit 4.2, die über
zwei Wendeetagen verfügt,
zur Falzeinheit 5 gezogen. Beim Einzeleinzug werden, wie
der Name schon andeutet, die Papierbahnen 3.1 bis 3.6 nacheinander
einzeln eingezogen. In 1 wurde die vierte Papierbahn 3.4 als
erste zur Falzeinheit 5 geführt und die anderen Papierbahnen 3.1-3.3, 3.5 und 3.6 werden
dann jeweils einzeln nacheinander zur Falzeinheit 5 gezogen.
Diese bekannte Art der Papierbestückung zum Vorbereiten des Druckens
ist sowohl hinsichtlich der Papiermakulatur als auch von der Dauer
des Einziehvorgangs abhängig
von der Anzahl der benutzten Bahnwege 3.1 bis 3.6 unvorteilhaft.
Die Papiermakulatur und die Einziehzeit beim Einzeleinzug werden unter
anderem in den Diagrammen der 4 und 5 erläutert.
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Die 2 zeigt
in einer schematischen Darstellung eine weitere Möglichkeit
des Papiereinziehens in einer Druckmaschine. Bei diesem Verfahren der
Papierbestückung
werden alle Papierbahnen 3.1 bis 3.6 gleichzeitig
bis zur Falzeinheit 5 eingezogen, man spricht dann vom
so genannten Multieinzug. Dabei wurden mögliche unterschiedliche Bahnlängen der
verschiedenen Papierbahnen 3.1 bis 3.6 auf den verschiedenen
Bahnwegen dadurch ausgeglichen, dass die Einzugsvorrichtungen nach
den Rollenwechslern 1 zu unterschiedlichen Zeiten mit dem
Papiereinzug starteten und dann mit gleicher Geschwindigkeit die
Papierbahnen zur Falzeinheit 5 transportieren. Bei dieser
Methode der Papierbestückung
erwies es sich als nachteilig, dass die übereinander liegenden Papiereinzugsspitzen,
die jeweils eine Materialdicke von wenigen Millimetern aufweisen,
durch die Aufeinanderschichtung zum Wellen der Papierbahnen 3.1 bis 3.6 führten, dass
dann ein Abreißen der
Papierbahnen oder einen Papierstau im Falztrichtereinlauf zur Folge
haben kann.
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Die 3 zeigt
eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Einzug
der Papierbahnen 3.1 bis 3.6 in einer Zeitungsdrucksmaschine 6.
Im neuen Verfahren werden die zu einem Bahnweg gehörenden Funktionseinheiten, wie
Rollenwechsler 1 und Druckeinheiten 2 und deren
elektrische Komponenten, gemeinsam angesteuert und unterschiedliche
Funktionseinheiten unterschiedlicher Bahnwege individuell gesteuert.
Hierdurch ist es möglich,
die Papierbahnen auf den unterschiedlichen Bahnwegen zum Beispiel
mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, in unterschiedlichen Rotationsrichtungen,
unterschiedlichen Start und Stoppzeiten der Papierbahnen zu fahren/zu wählen. Durch
diese Optionen können,
wie in 4 dargestellt, alle Papierbahnen 3.1 bis 3.6 gleichzeitig zu
den Wendeeinheiten 4.1 und 4.2 eingezogen werden,
was gegenüber
dem Einzeleinzug einen wesentlichen Zeitvorteil bietet. Weiterhin
kann zunächst nur
die Papierbahn 3.4 zur Falzeinheit 5 geführt werden
und die anderen Papierbahnen 3.1 bis 3.3, 3.5 und 3.6 nacheinander
zur Falzeinheit 5, was gegenüber der Multieinzugsmethode
das Übereinanderliegen
der Papiereinzugsspitzen mit den zuvor genannten Nachteilen verhindert.
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Die 4 zeigt
ein Diagramm, in dem die theoretisch berechnete Einziehmakulatur
beim Einzeleinzug und beim Magazineinzug des neuen Verfahrens dargestellt
ist. Dabei wurde eine Zeitungsdruckmaschine mit im Durchschnitt
circa 60 Meter langen Bahnwegen vom Rollenwechsler zur Falzeinheit
angenommen. Unter Einziehmakulatur wird diejenige Papiermenge, ausgedrückt in Metern,
verstanden, die unbrauchbar ist und als Abfall aufgrund des Papiereinziehens
entsorgt werden muss.
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Auf
der Ordinate des Diagramms ist die Papiermakulatur in Metern aufgetragen,
wobei ein Teilbereich auf der Ordinate 200 Papiermeter entspricht. Auf
der Abszisse ist die Seitenanzahl des Druckproduktes aufgetragen,
wobei ein Teilbereich auf der Abszisse jeweils einem 8 Seiten Produkt
entspricht. Pro 8 Seiten Produkt wird jeweils ein Bahnweg in der Druckmaschinenanlage
benötigt.
Die Papiermakulatur des zeitlich nacheinander folgenden Einzeleinzuges,
die im Diagramm als gestrichelte Kurve dargestellt ist, hat einen
exponentiellen Verlauf, wobei bei einem 48-seitigen Produkt über 1200
Meter Papier durchgezogen wurden. Dieser exponentielle Verlauf kommt
daher, dass zunächst
die vierte Papierbahn 3.4 in 1 (durchgezogene
Linie) als unterste Papierbahn eingezogen wird und danach nacheinander die
gestrichelten Papierbahnen 3.1-3.3, 3.5 und 3.6. Während eine
nachfolgende Papierbahn eingezogen wird, laufen die zuvor eingezogenen
Papierbahnen mit, so dass sich die Papiermakulatur jeweils exponentiell
aufaddiert.
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Die
untere durchgezogene Kurve im Diagramm zeigt die Papiermakulatur,
die beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielt wird.
Dieser lineare Kurvenverlauf ergibt sich dadurch, dass die Papierbahnen 3.1 bis 3.6 bis
zu den Wendeeinheiten 4.1 und 4.2 gleichförmig und
parallel eingezogen werden. Durch das neue Verfahren könne also bei
einem 48 Seiten Produkt circa 800 Meter Papiermakulatur eingespart
werden.
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Die 5 zeigt
ein Diagramm, in dem die theoretisch berechnete Einziehzeit beim
Einzeleinzug und beim Magazineinzug dargestellt ist. Dabei wurde
wie im Diagramm 4 eine Zeitungsdruckmaschine mit 6 Bahnwegen, die
jeweils eine durchschnittliche Bahnlänge von circa 60 Meter vom
Rollenwechsler zur Falzeinheit aufweisen, angenommen. Die Einziehzeit
ist diejenige Zeit, nach der alle Papierbahnen soweit eingezogen
sind, dass mit dem Drucken begonnen werden kann.
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Auf
der Ordinate des Diagramms ist die Einziehzeit in Minuten aufgetragen,
wobei ein Teilbereich auf der Ordinate 2 Minuten entspricht. Auf
der Abszisse ist analog zum Diagramm aus 4 die Seitenanzahl
des Druckproduktes aufgetragen.
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Sowohl
die Einziehzeit des Einzeleinzuges als auch des Magazineinzuges
haben eine linearen Verlauf. Da aber mit dem neuen Verfahren die
Papierbahnen auf den einzelnen Bahnen parallel nebeneinander eingezogen
werden, ist die Einzugszeit generell kürzer. Die durchgezogene Kurve
hat also insgesamt eine geringere Steigung im Diagramm. Bei einem
8 Seiten Produkt, bei dem nur eine Papierbahn beziehungsweise ein
Bahnweg verwendet wird, ist die Einziehzeit beim Einzeleinzug und
beim Magazineinzug gleich. Bei einem 48 Seiten Produkt kann durch
das neue Verfahren beim Einziehen aller 6 Papierbahnen eine Zeitersparnis
von circa 10 Minuten erreicht werden.
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Insgesamt
ermöglicht
das neue Verfahren der Erfindung, dass die Rüstzeit der Druckmaschinenanlage
reduziert, die Auslastung und die Produktionseffektivität gesteigert
wird.
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- 1
- Rollenwechsler
- 2
- Druckeinheit
- 3.1
- erste
Papierbahn/erster Bahnweg
- 3.2
- zweite
Papierbahn/zweiter Bahnweg
- 3.3
- dritte
Papierbahn/dritter Bahnweg
- 3.4
- vierte
Papierbahn/vierter Bahnweg
- 3.5
- fünfte Papierbahn/fünfter Bahnweg
- 3.6
- sechste
Papierbahn/sechster Bahnweg
- 4.1
- linke
Wendeeinheit
- 4.2
- rechte
Wendeeinheit
- 5
- Falzeinheit
- 6
- Druckmaschinenanlage