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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Selektion von Bedruckstoffen
in einer Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine mit wenigstens einem
Steuerungsrechner, wobei die Betriebsdaten der Bedruckstoffe verarbeitenden
Maschine mittels des Rechners protokolliert werden und wobei zu
den erfassten Betriebsdaten eine entsprechende Toleranzgrenze im
Rechner abgespeichert ist.
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Der
Betrieb einer Druckmaschine ist umso wirtschaftlicher, je weniger
unbrauchbare Drucke produziert werden. Diese unbrauchbaren Drucke werden
als Makulatur bezeichnet und entstehen insbesondere bei der Inbetriebnahme
einer Druckmaschine oder nach dem Auftragswechsel, da hier die gesamte
Druckmaschine zunächst
in einen stabilen Betriebszustand überführt werden muss, bis die Druckqualität konstant
ist. Diese Phasen sollen bei einer Druckmaschine möglichst
kurz sein, damit wenig Makulatur produziert wird. Allerdings ist
der Druckprozess auch nach der anfänglichen instabilen Phase aufgrund
der vielen äußeren Bedingungen, die
sich auf den Druckprozess auswirken, nicht unter allen Bedingungen
stabil. So wirken sich z. B. Temperaturänderungen, erhöhte Luftfeuchtigkeit,
zunehmender Verschleiß an
der Druckmaschine und ähnliche
Auswirkungen auf den Druckbetrieb und damit das Druckbild auf den
produzierten Bedruckstoffen aus. Bei einer Bogenrotationsdruckmaschine
werden die produzierten Druckbogen im Ausleger auf einem Stapel
abgelegt. Falls sich während
des Druckbetriebs die Bedingungen ändern, besteht die Gefahr, dass
aufgrund dieser Schwankungen Bogen produziert werden, die zwar auf
dem Auslegerstapel abgelegt werden, aber nicht den Anforderungen
des Kunden entsprechen. Es ist daher wichtig, dass diese Druckbogen
nicht zum Kunden gelangen.
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Aus
der DE OS 22 59 761 ist eine Vorrichtung zum Erfassen und zum Aussortieren
von Makulatur während
des Druckbetriebs einer Druckmaschine bekannt. Dazu sind Messeinrichtungen
in der Druckmaschine angebracht, die die Qualität der Druckbogen erfassen und
somit Makulaturbogen von guten Bogen unterscheiden können. Ein
Kriterium dafür
kann z. B. die Erfassung von Registermarken sein, welche für den registerhaltigen Druck
auf den Bogen angebracht sind. Falls die Registermarken einen vorgegebenen
Registerfehler überschreiten, werden
die entsprechenden Bogen als Makulatur erkannt und von der mit einem
Schieberegister versehenen Makulaturerkennungsvorrichtung entsprechend
aus der Druckmaschine über
eine Weiche ausgeschleust.
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Aus
der
DE 198 32 453
A1 ist ein Wartungs- und Inspektionssystem für eine Druckmaschine
bekannt, welches einen Rechner aufweist, der mit Sensoren und Signalgebern
der Druckmaschine in Verbindung steht. Der Rechner erfasst dabei
die Signale der Signalgeber und der Antriebsmotoren der Druckmaschine
und ermittelt aus den Signalen den Zustand von Verbrauchsstoffen
sowie den Verschleißzustand
der entsprechenden Maschinenkomponenten. In Abhängigkeit des ermittelten Zustands
werden dann Zeitpunkt und Umfang entsprechender Wartungsmaßnahmen
festgelegt. Dies soll dafür
sorgen, dass Wartungs- und Inspektionsmaßnahmen rechtzeitig durchgeführt werden,
bevor sich der Betriebszustand der Druckmaschine so verschlechtert,
dass die Makulatur während
des Druckbetriebs stark zunimmt. Das Wartungs- und Diagnosesystem überwacht
jedoch lediglich den Zustand der Druckmaschine und gibt gegebenenfalls
Warnhinweise an den Bediener aus, wenn eine Wartung dringend erforderlich
ist. Eine Aussortierung von Makulaturbogen erfolgt dabei jedoch
nicht.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Durchführen des
Verfahrens zu schaffen, welches eine möglichst präzise Vorhersage über auftretende
Makulatur erlaubt.
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Die
vorliegende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Patentansprüche 1 und
10 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und
den Zeichnungen zu entnehmen. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich hervorragend
dazu, Abschätzungen über zu erwartende Makulatur
bei Bogenoffsetdruckmaschinen zu treffen. Das Verfahren ist jedoch
nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt, es kann z. B. auch bei
Digitaldruckmaschinen oder Kopiergeräten angewandt werden. Gemäß dem vorliegenden
Verfahren ist eine Bedruckstoffe verarbeitende Maschine mit einem
Steuerungsrechner ausgerüstet,
welcher möglichst
viele Betriebsdaten der Maschine erfasst und protokolliert. Zudem
sind zu den erfassten Betriebsdaten eine oder mehrere entsprechende
Toleranzgrenzen im Steuerungsrechner abgespeichert. Bei den Betriebsdaten
einer Druckmaschine kann es sich dabei um Betriebstemperatur, Luftfeuchtigkeit,
Farbwerkstemperatur, aber auch um Spannungsschwankungen in der Stromversorgung
der Druckmaschine handeln. Die erfassten Betriebsdaten werden dabei
permanent mit den hinterlegten Toleranzgrenzen verglichen, wobei
bei Überschreitung
einer oder mehrerer Toleranzgrenzen während eines bestimmten Zeitintervalls
die in diesem Zeitintervall produzierten Bedruckstoffe vom Steuerungsrechner
erfasst werden. Dies bedeutet, dass beim Auftreten von nicht zu
tolerierenden Abweichungen bei Betriebsdaten der Druckmaschine diese
Abweichungen zeitlich den entsprechenden Druckbogen in der Druckmaschine zugeordnet
sind. Diese Bedruckstoffe werden dann im Steuerungsrechner der Druckmaschine
abgespeichert, so dass anhand z. B. des Zählwerkstands der Druckmaschine
die entsprechenden Bogen jederzeit wieder auffindbar sind. Es findet
demnach eine Zuordnung von Betriebszuständen zu Bedruckstoffen statt,
bei denen vorgegebene Toleranzgrenzen überschritten werden.
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In
einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in
der Stromversorgung der Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine auftretende Störungen im
Steuerungsrechner erfasst werden. Störungen in der Stromversorgung
können
insbesondere Netzschwankungen sein, aber auch kurze Stromausfälle. Die
Netzschwankung und Stromausfälle
wirken sich zwangsläufig
auf die elektrischen Antriebsmotoren einer Druckmaschine aus. Davon wiederum
wird der Druckvorgang beeinflusst, weil dadurch die Druckgeschwindigkeit
der Druckmaschine ebenfalls zu schwanken beginnt. Eine schwankende
Druckgeschwindigkeit sorgt aber immer für erhöhte Makulaturanfälligkeit,
so dass es sinnvoll ist, diejenigen Bogen zu erfassen, während deren
Produktionszeit entsprechende Schwankungen in der Stromversorgung
aufgetreten sind. Die Bogen lassen sich dann gegebenenfalls gesondert
entnehmen und einer zusätzlichen
Begutachtung durch den Drucker unterziehen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die Bedruckstoffe verarbeitende Maschine eine Druckmaschine ist
und dass Druckgeschwindigkeits änderungen
vom Steuerungsrechner erfasst werden. Nicht jede Schwankung in der
Stromversorgung muss zugleich zwangsläufig zu einer Druckgeschwindigkeitsänderung
der Druckmaschine führen,
da eine Druckmaschine aufgrund der hohen rotierenden Massen ein
eher träges Schwingungssystem
darstellt. Es ist daher sinnvoll, die Druckgeschwindigkeit der Maschine
zusätzlich über Sensoren
zu erfassen, so dass der Steuerungsrechner erfährt, ob tatsächlich aufgrund
irgendwelcher Störungen
eine Änderung
der Druckgeschwindigkeit stattgefunden hat und so Makulatur anfällt.
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Des
Weiteren ist vorgesehen, dass die Bedruckstoffe verarbeitende Maschine
eine Druckmaschine ist und Verstellvorgänge im Farbwerk der Druckmaschine
vom Steuerungsrechner erfasst werden. Wenn Verstellvorgänge in einem
Farbwerk der Druckmaschine vorgenommen werden, so wirken sich diese
zwangsläufig
auf das Druckbild des gerade produzierten Bogens aus. Dies ist bei
kleinen Regeleingriffen noch zu vernachlässigen, bei größeren Regeleingriffen
aber nicht. Verstellvorgänge
im Farbwerk einer Druckmaschine sind insbesondere Änderungen
der Öffnungen
von Farbzonenschiebern im Farbkasten. Mit diesen Farbzonenschiebern
wird die Farbdosierung und damit der Farbauftrag auf dem Bedruckstoff
geregelt. Für
eine gleichmäßig konstante
Druckqualität
ist ein gleichmäßiger Farbauftrag
erforderlich, der von Verstellvorgängen im Farbwerk negativ beeinflusst
werden kann. Mittels der vorliegenden Erfindung ist es möglich, diejenigen
Bogen zu erfassen, während
deren Produktion diese Verstellvorgänge im Farbwerk vorgenommen
wurden. Diese Bogen können
dann ebenfalls einer zusätzlichen
Begutachtung durch den Drucker unterzogen oder von diesem aussortiert
werden.
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Vorteilhalfter
Weise ist außerdem
vorgesehen, dass die erfassten Betriebsdaten anhand vorgegebener
im Steuerungsrechner abgespeicherter Bewertungsgrundlagen ausgewertet
und bewertet werden. Die Betriebsdaten einer Druckmaschine werden zunächst separat
im Steuerungsrechner abgespeichert. Dabei ist es möglich, für jede Art
von Betriebsdaten eine separate Toleranzgrenze vorzusehen, um die
Betriebsdaten an dieser Toleranzgrenze zu messen. Alternativ können aber
auch die Betriebsdaten zunächst
in ihrer Gesamtheit erfasst und bewertet werden und das Bewertungsergebnis
dann mit einer vorgegebenen Gesamttoleranzgrenze verglichen werden.
In diesem Fall wie auch im ersten Fall können einzelnen Betriebsdaten
unterschiedliche Wichtigkeiten zugeordnet werden, so dass die Überschreitung
bei einigen Betriebsdaten zugelassen werden kann, während bei
anderen kritischen Betriebsdaten dies im Bewertungsergebnis stärker gewichtet
wird. Diese Bewertung und Gewichtung erfolgt anhand mathematischer
Modelle, die in Form von Software im Steuerungsrechner abgelegt
sind. Am Ende der Bewertung steht jedoch immer eine Aussage, ob
der zugehörige
Bedruckstoff ein oder mehrere zulässige Toleranzgrenzen überschritten
hat und gegebenenfalls als Makulatur vom Steuerungsrechner erfasst wird.
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Vorteilhafterweise
ist vorgesehen, dass die erfassten produzierten Bedruckstoffe mittels
einer Bogenweiche aus der Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine
ausgeschleust werden. Da die Bogen, bei denen der Verdacht auf Makulatur
besteht, vom Steuerungsrechner jeweils erfasst werden, ist eine
Ausschleusung dieser erfassten Bedruckstoffe mittels einer Bogenweiche
relativ einfach zu realisieren. Jedem Bogen ist ein Zählwerksstand
zugeordnet, so dass dieser Bogen zumindest im Steuerungsrechner entsprechend
erfasst ist. Anhand der Durchlaufgeschwindigkeit bedingt durch die
Druckgeschwindigkeit kann dann einer am Ende der Druckmaschine angebrachten
Bogenweiche signalisiert werden, dass der entsprechende Bedruckstoff
nicht auf dem Auslegerstapel abzulegen ist, sondern mittels einer Bogenweiche
auszuschleusen ist.
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Zusätzlich kann
vorgesehen sein, dass die ausgeschleusten Bogen auf einem Makulaturstapel abgelegt
werden. In diesem Fall wird neben dem Auslegerstapel mit den guten
Bogen ein zusätzlicher Makulaturstapel
angelegt, welcher über
die Bogenweiche und einen Makulaturausleger mit Makulaturbogen beliefert
wird.
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Des
Weiteren kann vorgesehen sein, dass die vom Steuerungsrechner erfassten
produzierten bogenförmigen
Bedruckstoffe mit einer Markierung versehen werden. Zu diesem Zweck
ist in der Druckmaschine ein Markierwerk angebracht, das mit dem Steuerungsrechner
in Wirkverbindung steht. Jeder Bogen, der vom Steuerungsrechner
als makulaturverdächtig
bezeichnet wird, wird von dem Markierwerk mit einer entsprechenden
Markierung versehen. Dabei kann es sich um Aufdrucke aber auch um eine Markierung
mittels Stanzen oder Lochen handeln, so dass Makulaturbogen jederzeit
als solche vom Drucker visuell zu erkennen sind.
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In
einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die vom Steuerungsrechner erfassten bogenförmigen Bedruckstoffe mittels eines
Streifeneinschießers
von weiteren bogenförmigen
Bedruckstoffen getrennt werden. Somit ist es möglich, auf eine Bogenweiche
zu verzichten und trotzdem Makulaturbogen von den guten Bogen zu trennen.
Diese Trennung der Makulaturbogen geschieht dabei im Auslegerstapel,
wobei jeweils vor und nach dem oder den Makulaturbogen ein Streifen in
den Auslegerstapel eingeschossen wird. Somit befinden sich die Makulaturbogen
immer zwischen zwei eingeschossenen Streifen und sind leicht von
den guten Bogen im Auslegerstapel zu trennen.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand mehrerer Figuren näher beschrieben
und erläutert.
Es zeigen:
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1:
eine Bogenrotationsdruckmaschine mit einem Steuerungsrechner zur
Erfassung von Makulaturbogen und
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2:
den Ablauf des Verfahrens zur Selektion von Makulaturbogen.
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In 1 ist
eine Bogenrotationsdruckmaschine 100 abgebildet, welche
drei Druckwerke 101 aufweist. Jedes dieser drei Druckwerke 101 verfügt dabei über ein
Farbwerk 108, welches die Zylinder des jeweiligen Druckwerks 101 mit
Farbe und Feuchtmittel versorgt. Vom Farbwerk 108 gelangt
die Druckfarbe zum Plattenzylinder 102, welcher wiederum
das Druckbild auf einen Gummituchzylinder 103 überträgt. Der
Gummituchzylinder 103 überträgt das Druckbild
auf einen zu bedruckenden Bogen 109, welcher im Druckspalt
zwischen Gummituchzylinder 103 und Gegendruckzylinder 104 hindurch
transportiert wird. Dieser Vorgang läuft in jedem der Druckwerke 101 ab,
so dass der Bogen beim Durchlaufen der Druckmaschine 100 nach
und nach mit sämtlichen
Farbauszügen
bedruckt wird. Am Anfang der Druckmaschine 100 werden die
Bogen 109 im Anleger 2 einem Anlegerstapel 7 entnommen
und vereinzelt. Die vereinzelten Druckbogen 109 werden
vom Anleger 2 über
ein Anlegersaugband 105 im ersten Druckwerk 101 einem
Transportzylinder 106 übergeben.
Die Transportzylinder 106 dienen dazu, die Bogen 109 zwischen
den Druckwerken 101 zu transportieren. Zudem sind in 1 zwischen
den Druckwerken jeweils Wendetrommeln 107 angeordnet, so dass
die Bogen 109 zwischen zwei nachfolgenden Druckwerken 101 gewendet
werden können,
so dass beide Seiten der Bogen bedruckt werden können. Nach dem Verlassen des
letzten Druckwerks 101 werden die Bogen 109 im
Ausleger 4 von einer Greiferkette 6 erfasst, welche
die Bogen 109 auf dem Auslegerstapel 5 ablegt.
Auslegerstapel 5 und Anlegerstapel 7 können mittels
eines Hubwagens oder Gabelstaplers aus der Druckmaschine 100 entfernt bzw.
in diese neu eingebracht werden. Der Ausleger 4 in 1 bietet
zusätzlich
die Möglichkeit, über einen
Streifeneinschießer 111 bestimmte
Bogen im Auslegerstapel 5 zu markieren. Dazu kann der Streifeneinschießer 111 vor
der Ablage eines Bogens 109 auf dem Auslegerstapel 5 einen
Streifen einschießen.
Dasselbe geschieht nach der Ablage eines oder mehrerer Bogens 109.
Auf diese Art und Weise ist es möglich
einzelne oder mehrere Bogen, insbesondere Makulaturbogen, im Auslegerstapel 5 durch
die seitlich herausragenden eingeschossenen Streifen zu kennzeichnen.
Außerdem
weißt
die Druckmaschine in 1 eine Makulaturweiche 3 auf,
mittels derer Bogen 109 statt auf dem Auslegerstapel 5 auf
einem separaten Makulaturstapel 110 abgelegt werden können. In
diesem Fall werden die Bogen 109 von der Greiferkette 6 nicht
auf den Auslegerstapel 5 abgelegt sondern werden ein Stück weiter
transportiert, bis sie über
die Makulaturweiche 3 auf dem Makulaturstapel 110 abgelegt
werden können.
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Sowohl
die Makulaturweiche 3 als auch der Streifeneinschießer 111 stehen
mit dem Steuerungsrechner 10 der Druckmaschine 100 in
Verbindung und können
von diesem gesteuert werden. Der Steuerungsrechner 10 kontrolliert
außerdem
die Leistungselektronik 11 der diversen elektrischen Antriebsmotoren
in der Druckmaschine 100. Sowohl der Steuerungsrechner 10 als
auch die Leistungselektronik 11 beziehen ihre elektrische
Energie aus der Stromversorgung 12, welche mit dem öffentlichen Stromnetz
in Verbindung steht. Damit ist klar, dass sich Netzschwankungen
im öffentlichen
Stromnetz über
die Stromversorgung 12 auch auf den Betriebszustand der
Druckmaschine 100 auswirken können. Diese Schwankungen werden
jedoch im Steuerungsrechner 10 der Druckmaschine 100 erfasst
und dabei den entsprechenden gerade produzierten Bogen 109 zugeordnet.
Diese Zuordnung erfolgt über
das interne Zählwerk
der Druckmachine, so dass die Betriebsbedingungen während der
Produktion eines Bogens 109 jederzeit diesem zuzuordnen
sind. Neben Spannungsschwankungen im Stromnetz werden weitere Betriebsdaten
wie Luftfeuchtigkeit, Temperatur oder Verstellbewegungen in den
Farbwerken 108 erfasst. Die Verstellbewegung in den Farbwerken 108 werden
dabei von Elektromotoren vorgenommen, welche die einzelnen Farbzonen
verstellen können,
die Ansteuerung erfolgt ebenfalls über den Steuerungsrechner 10.
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2 zeigt
den Ablauf der Bewertung von Betriebsdaten beim Betrieb der Druckmaschine 100 in 1.
Die Bewertung der Betriebsdaten wird dabei im Steuerungsrechner 10 von
einem Analyseprogramm 1 vorgenommen. Diesem Analyseprogramm 1 werden
sämtliche
Betriebsdaten der Druckmaschine 100 zugeführt. Dazu
zählen
z. B. die Versorgungsspannung Uv, Drehzahlveränderungen Δn, Verstellvorgänge an den
Registern der Druckmaschine 100 und Verstellvorgänge an den
Farbzonen in den Farbwerken 108. Die Aufzählung der
Betriebsdaten ist jedoch nur beispielhaft zu verstehen und nicht
erschöpfend,
denn dem Analyseprogramm 1 können weitere Betriebsdaten
der Druckmaschine 100 zugeführt werden. Alle diese Betriebsdaten
werden vom Analyseprogramm 1 erfasst und einzeln oder in
Gruppen gegenüber
abgespeicherten Toleranzgrenzen bewertet. Aus diesen Einzelbewertungen
erstellt das Analyseprogramm 1 eine Gesamtbewertung, welche
in der tatsächlichen
aktuellen erfassten Druckqualität Qist mündet.
Diese erfasste Druckqualität
Qist wiederum wird mit einer zulässigen Toleranzgrenze
Qgrenz verglichen. Falls die erfasste Druckqualität Qist die zulässige Toleranzgrenze Qgrenz überschreitet,
so wird die Druckqualität
Qist als schlecht bewertet und der im bewerteten
Zeitintervall produzierte Bogen 109 entsprechend im Steuerungsrechner 10 erfasst.
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Mit
dem so erfassten Bogen 109 kann dann auf verschiedene Weise
weiter verfahren werden. So kann der als schlecht bewertete Makulaturbogen 109 über die
Makulaturweiche 3 ausgeschleust und auf dem Makulaturstapel 110 abgelegt
werden. Alternativ können
die Makulaturbogen 109 auf dem Auslegerstapel 5 deponiert
und mittels Streifen durch den Streifeneinschießer 111 entsprechend
markiert werden. Außerdem
können
die Bogen 109 auch durch das Aufbringen einer Markierung
als Makulatur gekennzeichnet werden. Auf diese Art und Weise sind diejenigen
Bogen 109 für
den Drucker problemlos zu erkennen, bei deren Herstellung Betriebsstörungen aufgetreten
sind, die mit großer
Wahrscheinlichkeit darauf schließen lassen, dass die Druckqualität nicht den
Anforderungen entspricht. Dennoch muss der Drucker diese Bogen 109 nicht
gleich wegwerfen, er kann eine zusätzliche Sichtkontrolle durchführen und die
Bogen 109 dann gegebenenfalls doch noch an die Weiterverarbeitung
weiterreichen.
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Falls
die erfasste Druckqualität
Qist innerhalb der zulässigen Toleranzgrenzen Qgrenz liegt, so wird der zugehörige Bogen 109 als
gut beurteilt und er braucht vom Steuerungsrechner 10 nicht
weiter erfasst zu werden. In diesem Fall wird der Bogen 109 im
Ausleger 4 auf dem Auslegerstapel 5 abgelegt und zur
Druckweiterverarbeitung freigegeben. Gegenüber einer herkömmlichen
Bewertung der Druckqualität
mittels optischer Sensoren, einer so genannten „Inline"-Messevorrichtung bei Bogenoffsetdruckmaschinen,
bietet die vorliegende Erfindung den großen Vorteil, dass sozusagen
eine „Feedforward"-Regelung erfolgt.
Es werden nicht erst die Auswirkungen von Störeinflüssen auf das Druckbild eines
Bogens 109 abgewartet und diese mittels optischer Sensoren erfasst
und dann die entsprechenden Bogen 109 ermittelt, sondern
die Auswirkungen der Störeinflüsse auf
das Druckbild eines Bogens 109 werden vorausberechnet und
dann gleich der entsprechende Bogen 109 erfasst. Auf diese
Art und Weise kann auf eine teure optische „Inline"-Messvorrichtung
verzichtete werden und trotzdem die Druckqualität einzelner Bogen 109 erfasst
werden.
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- 1
- Analyseprogramm
- 2
- Anleger
- 3
- Makulaturweiche
- 4
- Ausleger
- 5
- Auslegerstapel
- 6
- Greiferkette
- 7
- Anlegerstapel
- 10
- Steuerungsrechner
- 11
- Leistungselektronik
- 12
- Stromversorgung
- 100
- Druckmaschine
- 101
- Druckwerk
- 102
- Plattenzylinder
- 103
- Gummituchzylinder
- 104
- Gegendruckzylinder
- 105
- Anlegersaugband
- 106
- Transportzylinder
- 107
- Wendetrommel
- 108
- Farbwerk
- 110
- Makulaturstapel
- 111
- Streifeneinschießer
- Uv
- Versorgungsspannung
- Δn
- Drehzahländerung
- Qist
- Erfasste
Druckqualität
- Qgrenz
- Toleranzgrenze
für Druckqualität