DE102006018462A1

DE102006018462A1 - Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Registers in einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE102006018462A1
Application number: DE102006018462A
Authority: DE
Inventors: Oliver Dr. Rer. Nat. Hahn
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2005-05-04
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2026-04-20
Also published as: DE102006018462B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Registers in einer Druckmaschine mit mindestens einer Druckeinheit, die mindestens zwei Druckwerke aufweist, wobei jedes Druckwerk ein Zylinderpaar mit mindestens einem Formzylinder und einem Übertragungszylinder aufweist, wobei der Formzylinder eines ersten Druckwerkes zur Registerverstellung um einen Betrag in Umfangsrichtung phasenverstellt wird, wobei der Übertragungszylinder des ersten Druckwerkes um einen anderen Betrag in Umfangsrichtung phasenverstellt wird, wobei der Betrag des Formzylinders ungleich des anderen Betrages des Übertragungszylinders ist und beide Beträge ungleich "0" sind.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Registers in einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 2.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Rotationsdruckmaschinen, bei denen die Druckzylinder der Druckwerke an ihrer zylindrischen Oberfläche einen in Längsrichtung des Zylinders verlaufenden Kanal aufweisen, der zur Befestigung von Druckplatten, Gummitüchern o. dgl. dient. Bei Kanalüberrollungen werden in den Druckzylindern Biegeschwingungen angeregt, die im Druckspalt zu Schwankungen in der Druckspannung führen. Je nach Größe dieser Druckschwankungen können diese zu Streifen im Druckprodukt führen. Die durch solche Kanalüberrollungen bzw. Kanalschläge verursachten Störungen sind um so größer, je breiter der Kanal ist.
Das Verstellen des Umfangsregisters eines Druckwerks bzw. einer Druckeinheit hat Einfluss auf die relative Lage der Kanäle benachbarter Druckzylinder, also beispielsweise eines Plattenzylinders und eines Gummizylinders. Im optimalen Fall der Ausgangslage liegen sich diese Kanäle genau gegenüber, so dass dann die wirksame Kanalbreite im Falle von gleich breiten Kanälen der tatsächlichen Kanalbreite entspricht und im Falle unterschiedlich breiter Kanäle von der Breite des breiteren der beiden Kanäle bestimmt wird. Wenn jedoch das Umfangsregister gegenüber dieser Ausgangslage verstellt wird, kann es bei bestimmten Registereinstellungen zu einer deutlichen Vergrößerung der wirksamen Kanalbreite kommen und damit zu einem stärkeren Kanalschlag, der zu verstärkten Schwingungsstreifen im Druckbild führt.
Je nach Art der Druckeinheiten, insbesondere Doppeldruckwerken einerseits und Satelliten-Druckeinheiten andererseits, ergeben sich unterschiedliche Situationen hinsichtlich des Auftretens von Kanalschlägen:
Bei Doppeldruckwerken (= Brücken-Druckeinheit) tritt einerseits ein Kanalschlag im Gummizylinder-Plattenzylinder-Nip eines jeden Druckwerks und andererseits ein Kanalschlag im Gummizylinder-Gummizylinder-Nip. Im Falle der Ausgangslage der Verstellung bzw. Einstellung des Umfangsregisters von 0 mm rollen im Gummizylinder-Plattenzylinder-Nip der Gummizylinderkanal und der Plattenzylinderkanal mittig aufeinander ab, wobei Gummizylinderkanal und Plattenzylinderkanal in der Regel jeweils unterschiedliche Breite haben. Weiterhin rollen im Gummizylinder-Gummizylinder-Nip die beiden Gummizylinderkanäle (jeweils gleicher Breite) ebenfalls mittig aufeinander ab.
Ist im Falle des Gummizylinder-Plattenzylinder-Nips der Unterschied der Kanalbreiten von Gummizylinderkanal und Plattenzylinderkanal kleiner als die doppelte maximal mögliche Umfangsregisterverstellung, so kommt es bei bestimmten Registereinstellungen zu einer Vergrößerung der wirksamen Kanalbreite.
In Abhängigkeit vom Antriebskonzept verändert sich bei Registerverstellung entweder die Relativlage (Winkel) von Gummizylinder zu Gummizylinder oder Gummizylinder zu Plattenzylinder.
Im Falle der Gummizylinder-Gummizylinder-Nips kommt es aufgrund der gleich großen Kanalbreiten stets zu einer Vergrößerung der wirksamen Kanalbreite, sobald die Registereinstellung eines der Druckwerke von der Registereinstellung des anderen Druckwerks abweicht, die beiden Gummizylinderkanäle sich also nicht mehr exakt gegenüberliegen.
Das Vorstehende sei am Beispiel einer Rollenoffsetrotationsdruckmaschine veranschaulicht, bei der der Plattenzylinderkanal 3,1 mm und der Gummizylinderkanal 4,1 mm beträgt und eine maximale Umfangsregisterverstellung gegenüber der Ausgangslage von 2,5 mm in beide Richtungen möglich ist.
Betrachtet wird zunächst ein Doppeldruckwerk, bei dem die Umfangsregisterverstellung über den Plattenzylinder allein bewerkstelligt wird, also die Relativlage von Gummizylinder zu Plattenzylinder verändert wird. Gemäß Stand der Technik kann dies bei einem gemeinsamen Antrieb des gesamten Brücken-Druckwerks (Vollverzahnung) z.B. durch die Schrägverzahnung von Gummizylinder zu Plattenzylinder, erreicht werden, wobei die Axialbewegung eines Zahnrades eine Winkeländerung zwischen den beiden Zylindern bewirkt. In der Ausgangslage umfasst der Gummizylinderkanal den Plattenzylinderkanal auf beiden Seiten mit 0,5 mm Differenz, die Breite des Gummizylinderkanals ist also für die Größe der Schwingungsanregung ausschlaggebend. Dies ändert sich, sobald das Umfangsregister um mehr als 0,5 mm verstellt wird, da es dann nicht mehr zur Umschließung des Plattenzylinderkanals durch den Gummizylinderkanal kommt und die wirksame Kanalbreite über die Breite des Gummizylinderkanals von 4,1 mm anwächst. Bei der maximalen Umfangsregisterverstellung von 2,5 mm ergibt sich eine maximale wirksame Kanalbreite im Plattenzylinder-Gummizylinder-Nip von 6,1 mm.
Betrachtet wird andererseits ein Doppeldruckwerk, bei dem die Umfangsregisterverstellung über eine gemeinsame Verstellung von Plattenzylinder und Gummizylinder bewerkstelligt wird, sich also die Relativlage der beiden Gummizylinder zueinander ändert. Gemäß Stand der Technik kann z.B. durch ein gemeinsamen Antrieb für jedes der beiden Gummizylinder-Plattenzylinder-Paare softwareseitig über die Antriebssteuerung erfolgen. Es ergibt sich gemäß entsprechenden Betrachtungen im Gummizylinder-Gummizylinder-Nip (bei entgegengesetzt gleicher, jeweils maximaler Umfangsregisterverstellung der beiden Druckwerke) eine maximale wirksame Kanalbreite von 8,2 mm.
Das Vorstehende trifft grundsätzlich auch für Satelliten-Druckeinheiten zu, soweit das Plattenzylinder-Gummizylinder-Nip betroffen ist. Die Betrachtungen hinsichtlich des Gummizylinder-Gummizylinder-Nips spielen hier allerdings keine Rolle, nachdem der Gegendruckzylinder keinen Kanal besitzt.
Entsprechend den verschiedenen Antriebskonzepten erfolgt beim Stand der Technik die Umfangsregisterverstellung in folgender Weise:
Zunächst sei der Fall betrachtet, dass alle Druckwerke einer Druckeinheit einen gemeinsamen Hauptantrieb aufweisen, also sämtliche Gummizylinder und Plattenzylinder der Druckeinheit miteinander verzahnt sind (Vollverzahnung). Die Umfangsregister werden hierbei über die jeweilige Winkelposition der einzelnen Plattenzylinder verstellt, und zwar in der Regel unter Ausnutzung der Schrägverzahnung (s.o.). Die oben diskutierte Kanalverbreiterung tritt daher (ausschließlich) im Gummizylinder-Plattenzylinder-Nip auf.
Sodann sei der Fall betrachtet, dass jedes Druckwerk einer Druckeinheit einen eigenen Hauptantrieb besitzt (paarweiser Antrieb). Bei einem solchen paarweisen Antrieb sind der Gummizylinder und der Plattenzylinder eines jeden Druckwerks jeweils miteinander verzahnt. Die Verstellung des Umfangsregisters erfolgt hier softwareseitig über die Winkellage des Antriebs. Somit werden bei der Umfangsregisterverstellung beide Zylinder in gleicher Weise verdreht, ihre relative Winkellage zueinander ändert sich also nicht, es kommt zu keiner Kanalverbreiterung.
Schließlich sei der Fall betrachtet, dass jeder Druckzylinder einer Druckeinheit (Satellit oder Brücke) einen eigenen Hauptantrieb aufweist, also ein Einzelantrieb sowohl des Plattenzylinders als auch des Gummizylinders vorliegt. Hier wird zur Verstellung des Umfangsregisters je nach gewählter Lösung gemäß Stand der Technik entweder nur die Winkelposition des Plattenzylinders verstellt werden; es ergibt sich dann die oben im Zusammenhang mit der Vollverzahnung erläuterte Situation. Oder aber es werden die Winkelpositionen von Plattenzylinder und Gummizylinder gemeinsam verstellt; es ergibt sich dann die oben im Zusammenhang mit dem paarweisen Antrieb erläuterte Situation.

Aus der WO 2004/028805 A1 ist ein Verfahren zum Antrieb einer Bearbeitungsmaschine, beispielsweise einer Rollenrotationsdruckmaschine bekannt, wobei mehrere längswellenfreie Einheiten wie z.B. Druckwerke und eine weiterverarbeitende Einheit wie z.B. ein Falzapparat unabhängig durch Antriebe angetrieben werden. Signale einer Leitachsposition einer virtuellen Leitachse werden in eine die Antriebe verbindende Signalleitung geführt und den Antrieben wird jeweils ein Offset zugeordnet, der eine permanente, aber veränderbare Verschiebung einer Soll-Winkellage gegenüber der Leitachsposition festlegt.

Aus der EP 0 598 490 A1 ist ein Farbregistersystem für eine Druckmaschine bekannt, bei dem mittels einer Kamera die Druckbilder überwacht werden. Die entsprechenden Farbdichten werden mit Referenz-Farbdichten verglichen, die von den Druckplatten erhalten werden, und Registerabweichungen werden entsprechend korrigiert.

Zur Regelung eines Registers in einer Druckmaschine wurde auch bereits vorgeschlagen, dass ein Bildsensor von einem im Druckwerk der Druckmaschine bedruckten Druckträger ein Bilds aufnimmt und dieses Bild dann in einer Auswerteinheit ausgewertet wird, wobei die Auswerteinheit den Stellbefehl an einen Stellantrieb zur Regelung des Registers aus einem Vergleich von Daten eines aktuell aufgenommenen Bildes mit den Daten eines zuvor aufgenommenen Bildes generiert.

Aus der DE 103 38 973 A1 ist ein Verfahren zur Störungserfassung beim Transport einer Materialbahn in einer Rollenrotationsdruckmaschine bekannt, bei dem das Druck-zu-Schnitt-Register überwacht wird und beim Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes ein Störsignal erzeugt wird.

Die DE 44 33 905 A1 offenbart ein Verfahren zum Regeln eines Umfangsregisters in einer Druckmaschine mit mindestens einer Druckeinheit, die mindestens zwei Druckwerke umfasst. Dabei werden die Umfangsregisterabweichungen aller Druckwerke ermittelt und die Druckwerke der mindestens einen Druckeinheit individuell nachgeregelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Registers in einer Druckmaschine zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 2 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass aufgrund der Verstellung der Registerabweichungen mit zwei verschiedenen Zylindern (der Gesamtbetrag der Registerabweichung wird in mindestens zwei Teilbeträge aufgeteilt) weniger Makulatur und/oder höhere Qualität der Druckerzeugnisse erreicht wird.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen in einer Ausführung (die auch mit einer Schnittregisterregelung kombinierbar ist) insbesondere darin, dass alle Antriebe einer Druckeinheit, insbesondere softwareseitig, mit einem gemeinsamen Verstellweg gemäß dem ermittelten Mittelwert der Registerabweichungen in allen Druckwerken der Druckeinheit beaufschlagt werden, und die individuelle Registerverstellung der einzelnen Druckwerk der Druckeinheit über die Umfangsverstellung des Plattenzylinders nur noch mit der Größe des differentiellen Verstellwegs durchgeführt wird, der sich aus der errechneten Differenz des Mittelwerts und den Umfangsregisterabweichungen der einzelnen Druckwerke ergibt.

Nachdem die errechneten differentiellen Verstellwege stets kleiner sind als die ursprünglich ermittelten erforderlichen Verstellwege in den einzelnen Druckwerken, wird hierdurch die Vergrößerung der wirksamen Kanalbreite im Sinne der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe minimiert.

Der gemeinsame Verstellweg U_GEM wird aus den ursprünglich notwendigen Verstellwegen U₁, U₂ ... U_n der n Druckwerke einer Druckeinheit als Mittelwert gemäß

berechnet. Hinzu kommen dann noch die differentiellen Verstellwege ΔU_i, die als Abweichung zu dem gemeinsamen Verstellweg gemäß ΔUi = Ui – UGEM berechnet werden.

Der notwendige Umfangsregisterverstellweg entsteht nur in einem vergleichsweise geringen Umfang (z.B. kleiner als 0,5 mm) aus nicht-systematischen (statistischen) Abweichungen infolge der Plattenabkantung und der Belichtung von der Solllage. Ein Großteil des Verstellweges dient zum Ausgleich der durch Bahnführung, Bahndehnung und Abwicklungsunterschiede der Gummitücher (Paper feed) bedingten Unterschiede der Bahnlänge zwischen aufeinanderfolgenden Druckstellen von entlang der Bedruckstoffbahn angeordneten Druckeinheiten. Der Großteil des erforderlichen Umfangsregisterverstellwegs ergibt sich somit aus dem Bedruckstoff- bzw. Papierbahnlauf zwischen aufeinanderfolgenden Gummituch-Papier-Nips einer Bedruckstoffbahn und betrifft somit die Winkellage aller Druckwerke einer Druckeinheit im gleichen Maße.

Im Falle eines Doppeldruckwerks kann, nachdem die Nips hier für beide Seiten der zu bedruckenden Bedruckstoffbahn am gleichen Ort liegen, folglich der Großteil der Registerverstellung symmetrisch zur Bedruckstoffbahn erfolgen.

Im Falle einer Satellitendruckeinheit liegen die Nips zwar nicht am gleichen Ort, aber dennoch nah beieinander, so dass sich auch hier ein großer gemeinsamer Verstellweg für alle Druckwerke der Druckeinheit ergibt.

Bei Doppeldruckeinheiten können trotz guten Passers große Unterschiede zwischen den Registerstellungen auf beiden Seiten der Bedruckstoffbahn bestehen, die zu einer unerwünschten Vergrößerung der wirksamen Kanalbreite im Gummizylinder-Gummizylinder-Nip führen. Für eine Steuerung des Passers eines m-Farben-Drucks ist aber die Passereinstellung von lediglich N – 1 Druckwerken (N ganzzahlige Anzahl der Druckwerke der Druckmaschine) notwendig. Um eine Verbreiterung des wirksamen Kanals im Gummizylinder-Gummizylinder-Nip zu minimieren, ist daher vorgesehen, dass eine der mehreren Druckeinheiten der Druckmaschine als Referenzdruckeinheit bestimmt wird, dass die Umfangsregister der Druckwerke dieser Referenzdruckeinheit auf "0" gestellt werden, und dass ausschließlich die Druckwerke der anderen Druckeinheiten nachgeregelt werden. Die ausgewählte Referenzdruckeinheit kann eine beliebige der mehreren Druckeinheiten sein. Die Registerverstellungen, d.h. die gemeinsame Registerverstellung und die differentiellen Registerverstellungen, werden somit nur an den Druckwerken der anderen Druckeinheiten vorgenommen.

Das Vorstehende gilt auch für Bahnwege, bei denen der Druck gleichzeitig mittels Satelliten-Druckeinheiten und Doppeldruckwerken erfolgt.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sie als reine Softwarelösung umsetzbar ist und damit kostengünstig auch an bestehenden Installationen nachgerüstet werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Rollenrotationsdruckmaschine;
2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Druckeinheit;
3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Druckeinheit;
4 eine schematische Darstellung einer Rollenrotationsdruckmaschine mit mehreren Bahnen und mehreren Druckeinheiten; und
5 eine schematische Darstellung eines Falzapparates.
In der in der 1 schematisch dargestellten Rollenrotationsoffsetdruckmaschine wird eine Bahn 01, z.B. eine Bedruckstoffbahn 01, beispielsweise eine Materialbahn 01, insbesondere eine Papierbahn 01 von der nicht dargestellten, in einem Rollenwechsler 02 gelagerten Vorratsrolle abgewickelt und anschließend durch mehrere Druckeinheiten 03; 04; 05; 06 geführt, in denen die Materialbahn 01 mehrfarbig und beidseitig bedruckt werden kann. Anschließend wird die Materialbahn 01 durch eine Trocknungs- und/oder Kühleinrichtung 07 geführt und schließlich in einer Nachbearbeitungseinheit 08, z.B in einem Falzwerk 08 mittels eines in dieser Figur nicht dargestellten Schneidzylinders geschnitten und ggf. mittels eines ebenfalls nicht dargestellten Falzzylinders gefalzt. Die Rollenrotationsdruckmaschine wird von einer im Übrigen nicht näher dargestellten Steuereinrichtung gesteuert, die z.B. eine, insgesamt mit der Bezugsziffer 26 bezeichnete Vorrichtung zur Regelung des Druck-zu-Schnitt-Registers, im folgenden kurz Vorrichtung zur Regelung des Schnittregisters 26 genannt, umfasst und die über im Übrigen nicht näher dargestellte Datenverbindungen mit den einzelnen Komponenten der Maschine in Verbindung steht und im Wesentlichen in einem nicht näher dargestellten Steuerpult, z.B. einem Leitstand, untergebracht sein kann.
Jede Druckeinheit 03; 04; 05; 06 kann einen Formzylinder 13, einen Übertragungszylinder 14 und mindestens einen Gegendruckzylinder umfassen, wobei zur Herstellung von beidseitig bedruckten Druckerzeugnissen jeder Gegendruckzylinder ebenfalls als ein Übertragungszylinder 14 ausgebildet ist, der seinerseits mit einem Formzylinder 13 zusammenwirkt (2). Alle Druckeinheiten 03; 04; 05; 06 sind voneinander mechanisch unabhängig und jeweils mittels Antriebe 09, insbesondere lagegeregelten Elektromotor 09 antreibbar.
Von den mehreren Druckeinheiten 03; 04; 05; 06 ist z.B. in der 2 nur eine einzige Druckeinheit 03 dargestellt. Jede der Druckeinheiten 03; 04; 05; 06 ist im Falle des Ausführungsbeispiels als Doppeldruckwerk 03; 04; 05; 06 ausgebildet und umfasst daher zwei sich gegenüberliegende Druckwerke 11; 12 mit jeweils einem Zylinder 13, z.B. Formzylinder 13, insbesondere Plattenzylinder 13 und einem Zylinder 14, z.B. Übertragungszylinder 14, insbesondere Gummizylinder 14, wobei die beiden Gummizylinder 14 sich einen Druckspalt für die zu bedruckende Papierbahn 01 bildend gegenüberliegen.
Sowohl die Plattenzylinder 13 als auch die Gummizylinder 14 weisen an ihrer zylindrischen Oberfläche einen in Längsrichtung des jeweiligen Zylinders 13 bzw. 14 verlaufenden, nicht näher dargestellten Kanal auf, der im Falle der Plattenzylinder 13 zur Befestigung der Druckplatte(n) und im Falle der Gummizylinder 14 zur Befestigung des Gummituchs bzw. der Gummitücher dient.
Das Verfahren stellt eine Steuerung dar. Diese kann entweder manuell erfolgen, d.h. der Passfehler wird vom Drucker erfasst oder über eine automatische Abweichungserfassung, z.B. Sensorik, als Regelung erweitert werden.
Die Steuerung und/oder Regelung des Umfangsregisters umfasst für jedes Druckwerk 11; 12 der Druckeinheit 03; 04; 05; 06 beispielsweise eine Einrichtung zum Ermitteln der Umfangsregisterabweichung U₁; U₂, insbesondere mittels einer Sensorik 16; 17, die in an sich bekannter Weise, beispielsweise mittels optischer Sensoren anhand von auf der Materialbahn 01 aufgedruckter Registermarken und/oder dem Druckbild, die Umfangsregisterabweichungen U₁ bzw. U₂ zwischen zumindest zwei, eine gleiche Seite der Materialbahn 01 bedruckende Druckwerke 11 oder 12 zweier Druckeinheiten 03; 04; 05; 06 und/oder zwischen zwei Druckwerken 11; 12 außerhalb einer Druckeinheit 03; 04; 05; 06 und/oder zumindest einem Druckwerk 11; 12 und einem Messerzylinder des Falzwerkes 08 ermittelt.
Aus den ermittelten Umfangsregisterabweichungen U₁; U₂ wird in einer Recheneinrichtung zur Mittelwertbildung 18 ein Mittelwert M errechnet, und zwar nach z.B. der Formel M = (U1 + U2)/2.
Des Weiteren wird in einer Recheneinrichtung zur Differenzbildung 19 für jedes Druckwerk 11; 12 der Druckeinheit 03; 04; 05; 06 die Differenz aus der jeweiligen Umfangsregisterabweichung U₁ und U₂ und dem Mittelwert M gebildet, also der differentielle, individuelle Verstellweg ΔU₁ = U₁ – M und ΔU₂ = U₂ – M.
Es versteht sich, dass die im Folgenden im Zusammenhang mit der Druckeinheit 03; 04; 05; 06 erläuterte Steuerung und/oder Regelung des Umfangsregisters entsprechend auch auf alle übrigen, nicht dargestellten Druckeinheiten 03; 04; 05; 06 der Rollenrotationsoffsetdruckmaschine anwendbar ist.
In der 2 weisen die Druckwerke 11; 12 der Druckeinheit 03; 04; 05; 06 jeweils einen gemeinsamen Hauptantrieb 09 auf sowie eine individuelle Umfangsregisterverstellung mittels z.B. jeweils eines Registermotors RM für jeden der beiden Plattenzylinder 13. Die Druckeinheit 03; 04; 05; 06 kann auch als Satellitendruckeinheit ausgebildet sein.
Bei exemplarisch angenommenen Kanalbreiten, nämlich Plattenzylinderkanal 3,1 mm und Gummizylinderkanal 4,1 mm, sei z.B. eine Umfangregisterverstellung von +1 mm im Druckwerk 11 und +1,5 mm im Druckwerk 12 der Druckeinheit 03 im Vergleich zu einer anderen Druckeinheit 04; 05; 06 erforderlich.
In der beispielhaften Verstellung beträgt die durch Mittelwertbildung erhaltene Verstellung des Hauptantriebs 09 der Druckeinheit 03 relativ zu einer anderen Druckeinheit 04; 05; 06 dann M = +1,25 mm, wodurch keine Kanalverbreiterung entsteht, da die Gummizylinder 14 zueinander innerhalb der Druckeinheit 03 nicht verstellt werden. Die differenzielle, individuelle Verstellung des Plattenzylinders 13 beträgt für Druckwerk 11 dann noch ΔU₁ = +0,25 mm, und im Druckwerk 12 ΔU₂ = –0,25 mm: Damit würde die erfindungsgemäße Verstellvorschrift im gewählten Beispiel also insgesamt zu keiner Kanalverbreiterung führen.
Im Gegensatz dazu würde sich gemäß Stand der Technik bei alleiniger Nutzung der Plattenzylinder-Umfangsregisterverstellung zum Einstellen des erforderlichen Umfangsregisters im Druckwerk 11 eine Kanalverbreiterung um 0,5 mm, und im Druckwerk 12 eine Kanalverbreiterung um 0,75 mm ergeben.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 3 dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
In diesem Ausführungsbeispiel besitzt jeder Zylinder 13; 14 der Druckeinheit 03 einen eigenen Antrieb 21. Dieser Antrieb 21 ist vorzugsweise als lagegeregelter Elektromotor 21 ausgeführt und ist vorzugsweise mechanisch unabhängig von anderen Zylindern, d.h. er steht insbesondere nicht in formschlüssiger Antriebsverbindung zu einem anderen Zylinder.
Der Mittelwert M wird nun als Stellgröße zur Steuerung und/oder Regelung aller Antriebe 21 der Druckeinheit 03 verwendet. Dieser stellt den gemeinsamen Verstellweg der Druckwerke 11; 12 der Druckeinheit 03 dar.
In der beispielhaften Verstellung beträgt der durch Mittelwertbildung erhaltene gemeinsame Verstellweg der Antriebe 21 aller Zylinder 13; 14 dann M = +1,25 mm, wodurch keine Kanalverbreiterung entsteht. Die differenzielle, individuelle Verstellung des Plattenzylinder 13 beträgt für Druckwerk 11 dann noch ΔU₁ = +0,25 mm, und im Druckwerk 12 ΔU₂ = –0,25 mm. Damit würde die erfindungsgemäße Verstellvorschrift im gewählten Beispiel also insgesamt zu keiner Kanalverbreiterung führen.
Im Gegensatz dazu würde sich gemäß Stand der Technik bei alleiniger Nutzung des Plattenzylinder-Antriebs zum Einstellen des erforderlichen Umfangsregisters im Druckwerk 11 eine Kanalverbreiterung um 0,5 mm, und im Druckwerk 12 eine Kanalverbreiterung um 0,75 mm ergeben.
Würden alternativ die beiden Antriebe des Gummizylinders 14 und des Plattenzylinders 13 eines jeden Druckwerks 11; 12 gemäß Stand der Technik gemeinsam um den jeweils ursprünglich erforderlichen Betrag U₁ bzw. U₂ verstellt, so käme es zwar zu keiner Kanalverbreiterung im Gummizylinder-Plattenzylinder-Nip, aber zu einer Kanalverbreiterung um 0,5 mm im Gummizylinder-Gummizylinder-Nip.
Der differentielle, für jedes Druckwerk 11; 12 individuelle Betrag der Umfangsregisterverstellung wird nun als Stellgröße zum individuellen Nachsteuern und/oder Nachregeln des Plattenzylinder-Antriebs jedes der Druckwerke 11; 12 der Druckeinheit 03 verwendet. Dies stellt den differentiellen, individuellen Verstellweg der Druckwerke 11; 12 der Druckeinheit 03 dar.
Die Vorrichtung zur Regelung des Schnittregisters 26 (siehe 1) umfasst mindestens eine Sensoreinrichtung, z.B. eine Sensorik 16; 17; 27, die in an sich bekannter Weise mittels optischer Sensoren anhand von auf der Materialbahn 01 aufgedruckter Registermarken und/oder Druckbild die Registerabweichungen ΔUS der Umfangsversätze bzw. Registerfehler der einzelnen Druckwerke 11; 12 der Druckeinheiten 03; 04; 05; 06 relativ zu insbesondere eines Schneidzylinders 33 des Falzwerkes 08 ermittelt, also z.B. ΔUS1 im Druckwerk 11 oder 12 der Druckeinheit 03, ΔUS2 im Druckwerk 11 oder 12 der Druckeinheit 04, ΔUS3 im Druckwerk 11 oder 12 der Druckeinheit 05 und ΔUS4 im Druckwerk 11 oder 12 der Druckeinheit 06. Die Sensorik 27 zur Ermittlung des Schnittregisters kann mit der Sensorik 16; 17 zur Ermittlung des Umfangregisters identisch sein und/oder gemeinsam verwendet werden. Anschließend werden die Registerabweichungen ΔUS1; ΔUS2; ΔUS3; ΔUS4 der ermittelten Umfangsversätze bzw. Registerfehler in einer Gewichtungseinrichtung 28 nach Bahnlänge und/oder Farbigkeit (Farbmenge) rechnerisch mit einem Gewichtungsfaktor a1, a2, a3 bzw. a4 gewichtet, wodurch man für jedes Druckwerk der Druckeinheiten 03; 04; 05 bzw. 06 die entsprechend gemittelte Registerabweichung G der entsprechenden gewichteten Registerabweichungen ΔUS1; ΔUS2; ΔUS3; ΔUS4, also G1 = a1 × ΔUS1, G2 = a2 × ΔUS2, G3 = a3 × ΔUS3 bzw. G4 = a4 × ΔUS4 erhält. In der Recheneinrichtung 29 zur Bildung eines Mittelwerts MS wird aus den gewichteten Registerabweichungen G1; G2; G3; G4 ein Mittelwert der Registerabweichung MS errechnet, und zwar nach der Formel MS = (G1 + G2 + G3 + G4)/4.
Die Größe der möglichen Schnittregisterschwankungen hängt unter anderem von der Bahnlänge und vom auf die Materialbahn 01 aufgetragenen Farb- und Feuchtmittelvolumen ab. Die zu erwartenden Registerschwankungen sind umso größer, je länger der Bahnweg bis zur Nachbearbeitungseinheit 08 und/oder je größer das aufgetragene Farb- und Feuchtmittelvolumen sind.
Dieser aus den gewichteten Registerabweichungen G1; G2; G3; G4 gebildete Mittelwert MS wird nun als Stellgröße für die Regelung der Nachbearbeitungseinheit 08, also im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels des Falzwerks 08 verwendet. Insbesondere wird über die Signalleitung 31 der wellenlose Antrieb 32 (5) des Falzwerks 08 hinsichtlich der Winkelposition des angetriebenen Nachbearbeitungszylinder, z.B. Schneidzylinder 33 geregelt. Die Position des Schneidzylinders 33 kann über einen dem Schneidzylinder 33 zugeordneten Winkellagegeber oder einer virtuellen Leitachse vorgegeben sein.
Des weiteren wird in der Vorrichtung zur Regelung des Schnittregisters 26 in einer Recheneinrichtung 34 für jedes Druckwerk 11; 12 der Druckeinheit 03; 04; 05; 06 die Differenz D aus dem jeweiligen gewichteten Registerabweichungen G1; G2; G3; G4 und dem Mittelwert MS gebildet, also D1 = ΔUS1 – MS, D2 = ΔUS2 – MS, D3 = ΔUS3 – MS und D4 = ΔUS4 – MS. Diese Differenz D wird nun als Stellgröße für die Regelung der Druckwerke 11; 12 der Druckeinheiten 03; 04; 05; 06 verwendet. Insbesondere werden über eine Signalleitung 36 die insbesondere wellenlosen Antriebe dieser Druckwerke 11; 12 der Druckeinheiten 03; 04; 05; 06 hinsichtlich der jeweiligen Winkelposition des jeweiligen Formzylinders 13 geregelt.
Der Großteil der Kompensation der Schnittregisterabweichung erfolgt somit über die Regelung der rotatorischen Antriebsachse des Falzwerks 08, während über die Regelung der rotatorischen Antriebsachsen der Druckwerke der Druckeinheiten 03; 04; 05; 06 nur noch der deutlich kleinere Teil, nämlich die jeweilige Differenz D der gewichteten Registerabweichung G und des Mittelwertes MS der Abweichung, kompensiert werden muss.
Die Sensorik 17, 16, 27 gemäß vorstehendem Ausführungsbeispiel ermittelt üblicherweise die jeweiligen Umfangsversätze der Zylinder der Druckeinheiten 03; 04; 05; 06 als Längenmaß. Wenn gemäß einer anderen Ausführungsform die Sensorik 16, 17, 27 nur beim Überschreiten einer bestimmten, voreinstellbaren Schwelle ein Registersignal abgibt, so kann entsprechend der auslösenden Materialbahn 01 der gemeinsam zu verstellende gewichtete Registerweg errechnet werden und über das Falzwerk 08 weggeregelt werden und die Differenz D kann jeweils über die Antriebsachsen der Druckwerke 03; 04; 05 bzw. 06 eliminiert werden.
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf Druckmaschinen mit vier Druckwerken beschränkt ist. Im allgemeinen Fall ist die Anzahl der Druckwerke i, wobei i eine ganze Zahl größer 2 ist. Der gewichtete Umfangsversatz bzw. Registerfehler des jeweiligen Druckwerks ist dann Gi = ai × ΔUi und der Mittelwert beträgt M = ΣGi/i.
Es versteht sich weiterhin, dass die Erfindung auch bei Druckmaschinen anwendbar ist, bei denen als Nachbearbeitungseinheiten 08 andere Einheiten als Falzwerke 08 zum Einsatz kommen, beispielsweise Schneidwerke, Perforiereinrichtungen, Stanzen, Sammeleinrichtungen o. dgl. des weiteren kann eine solche unabhängig angetriebene Einheit auch von Zugwalzen, Skipslittern, Registerwalzen o. dgl. gebildet sein.
Vorzugsweise werden alle Schnittregisterabweichungen von mehreren, insbesondere allen, in einer Druckmaschine erfassten Bahnen sensorisch erfasst. Daraus wird eine mittlere Abweichung mehrerer, insbesondere aller Schnittregisters errechnet und ein Schneidzylinder der Nachbearbeitungsstation 08 (der mehrere/alle Bahnen querschneidet) um diese mittlere Abweichung in Umfangsrichtung relativ zu den Druckwerken phasenverstellt. Damit z.B. wird erreicht, dass ein Großteil des Registerversatzes reduziert wird, noch bevor in der Nachbearbeitungsstation dieser Teil des Registerversatzes auftritt.
Vorzugsweise wird ein Betrag einer Registerabweichung und/oder Schnittregisterabweichung in mindestens zwei Teilbeträgen zerlegt. Mittels dieser beiden Teilbeträge werden zwei verschiedene Zylinder im Umfangsrichtung phasenverstellt.
Die Umfangsregisterverstellung der Druckwerke und die Schnittregisterverstellung sind miteinander kombinierbar.

01: Bahn, Bedruckstoffbahn, Materialbahn, Papierbahn
02: Rollenwechsler
03: Druckeinheit
04: Druckeinheit
05: Druckeinheit
06: Druckeinheit
07: Trocknungseinrichtung, Kühleinrichtung
08: Nachbearbeitungseinheit, Nachbearbeitungsstation, Falzwerk
09: Antrieb, Hauptantrieb, Elektromotor
10
11: Druckwerk, erstes
12: Druckwerk, zweites
13: Zylinder, Formzylinder, Plattenzylinder
14: Zylinder, Übertragungszylinder, Gummizylinder
15
16: Sensorik
17: Sensorik
18: Recheneinrichtung zur Mittelwertsbildung
19: Recheneinrichtung zur Differenzbildung
20
21: Antrieb, Elektromotor
22
23
24
25
26: Vorrichtung zur Regelung des Schnittregisters
27: Sensorik
28: Gewichtungseinrichtung
29: Recheneinrichtung zur Bildung des Mittelwertes
30
31: Signalleitung
32: Antrieb
33: Zylinder, Schneidzylinder
34: Recheneinrichtung
35
36: Signalleitung
RM: Registermotor
U₁: Umfangsregisterabweichung
U₂: Umfangsregisterabweichung
US1
US2
M: Mittelwert
MS: Mittelwert
D: Differenz von Registerabweichung und Mittelwert
G: Registerabweichung, gemittelt

Claims

Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Registers in einer Druckmaschine mit mindestens einer Druckeinheit (03; 04; 05; 06), die mindestens zwei Druckwerke (11; 12) aufweist, wobei jedes Druckwerk (11; 12) ein Zylinderpaar mit mindestens einem Formzylinder (13) und einem Übertragungszylinder (14) aufweist, wobei der Formzylinder (13) eines ersten Druckwerkes (11) zur Registerverstellung um einen Betrag (ΔU₁) in Umfangsrichtung phasenverstellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungszylinder (14) des ersten Druckwerkes (11) um einen anderen Betrag (ΔU₂) in Umfangsrichtung phasenverstellt wird, wobei der Betrag (ΔU₁) des Formzylinders (13) ungleich des anderen Betrages (ΔU₂) des Übertragungszylinders (14) ist und beide Beträge (ΔU₁; ΔU₂) ungleich „0" sind.
Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Registers in einer Druckmaschine mit mindestens einer Druckeinheit (03; 04; 05; 06), die mindestens zwei Druckwerke (11; 12) aufweist, wobei jedes Druckwerk (11; 12) ein Zylinderpaar mit mindestens einem Formzylinder (13) und einem Übertragungszylinder (14) aufweist, wobei eine Nachbearbeitungsstation (08) für mindestens eine Materialbahn (01) mit einem Zylinder (33) angeordnet ist, wobei eine Registerabweichung ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrag der Registerabweichung in mehrere Beträge zerlegt wird, dass mindestens ein Formzylinder (13) um einen ersten Betrag der Registerabweichung in Umfangsrichtung phasenverstellt wird und dass ein anderer Zylinder (14; 13; 33) um einen anderen Betrag dieser Registerabweichung phasenverstellt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als erster Zylinder (13) ein Formzylinder (13) eines ersten Druckwerkes (11) und als zweiter Zylinder (14) ein Übertragungszylinder (14) dieses Druckwerkes (11) verstellt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Formzylinder (13) eines ersten Druckwerkes (11) zur Registerverstellung um einen anderen Betrag (ΔU₁) im Umfangsrichtung phasenverstellt wird, wobei der Betrag (ΔU₁) des Formzylinders (13) ungleich des anderen Betrages (ΔU₂) des Übertragungszylinders (14) ist und beide Beträge (ΔU₁; ΔU₂) ungleich „0" sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Formzylinder (13) eines zweiten Druckwerkes (12) um einen Betrag (ΔU₁) in Umfangsrichtung phasenverstellt wird, dass der Übertragungszylinder (14) des zweiten Druckwerkes (12) um einen anderen Betrag (ΔU₂) im Umfangsrichtung phasenverstellt wird, wobei der Betrag (ΔU₁) des Formzylinders (13) ungleich dem Betrag (ΔU₂) des Übertragungszylinders (14) ist und beide Beträge (ΔU₁; ΔU₂) ungleich „0" sind.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungszylinder (14) des ersten Druckwerkes (11) und der Übertragungszylinder (14) des zweiten Druckwerkes (12) um den gleichen Betrag (ΔU₂) verstellt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Formzylinder (13) des ersten Druckwerkes (11) und der Formzylinder (13) des zweiten Druckwerkes (12) um verschiedene Beträge (ΔU₁; ΔU₂) verstellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Registerabweichung (U₁; U₂) in Umfangsrichtung in jedem Druckwerk (11; 12) einer Druckeinheit (03; 04; 05; 06) ermittelt wird, dass aus den Registerabweichungen (U₁; U₂) aller Druckwerke (11; 12) der Druckeinheiten (03; 04; 05; 06) ein Mittelwert (M) gebildet wird, dass aus der jeweiligen Registerabweichung (U₁; U₂) eines jeden Druckwerks (11; 12) und dem Mittelwert (M) jeweils eine Differenz (ΔU₁; ΔU₂) gebildet wird, dass alle Druckwerke (11; 12) der Druckeinheit (03; 04; 05; 06) entsprechend dem Mittelwert (M) nachgesteuert und/oder nachgeregelt werden, und dass jedes der Druckwerke (11; 12) der Druckeinheiten (03; 04; 05; 06) individuell entsprechend der jeweiligen Differenz (ΔU₁; ΔU₂) nachgesteuert und/oder nachgeregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Druckmaschine mit mehreren entlang einer Bedruckstoffbahn (01) angeordnete Druckeinheiten (03; 04; 05; 06) eine der Druckeinheiten (03; 04; 05; 06) als Referenzdruckeinheit bestimmt wird, dass die Umfangsregister der Druckwerke (11; 12) dieser Referenzdruckeinheit auf einen vorbestimmten Ausgangswert gestellt werden, und dass ausschließlich die Druckwerke (11; 12) der anderen Druckeinheiten (02; 03; 04; 05) nachgeregelt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Ausgangswert "0", d.h. mittige Kanallage ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Zylinder (13; 14) einer Druckeinheit (03; 04; 05; 06) von einem eigenen Elektromotor (21) nicht in formschlüssiger Antriebsverbindung mit anderen Zylinder (13; 14) dieser Druckeinheit (03; 04; 05; 06) angetrieben werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Zylinder (13; 14) mindestens zweier direkt gegenüber liegender Druckwerke (11; 12) zum Antrieb formschlüssig gekoppelt von einem einzigen Elektromotor (09) angetrieben werden.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Formzylinder (13) der beiden Druckeinheiten (11; 12) von einem Registermotor (RM) verstellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schneidzylinder (33) einer Nachbearbeitungsstation (08) nicht in formschlüssiger Antriebsverbindung mit den Druckeinheiten (03; 04; 05; 06) von einem Antriebsmotor (32) angetrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Nachbearbeitungsstation (08) ein Falzwerk (08) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einer Rollenrotationsoffsetdruckmaschine durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Registerabweichung mittels Sensorik (16; 17; 27) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung geregelt wird.