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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Achskorrektur
bei einer Bearbeitungsmaschine zur Bearbeitung einer Warenbahn,
ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
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Obwohl
nachfolgend hauptsächlich
auf Druckmaschinen Bezug genommen wird, ist die Erfindung nicht
darauf beschränkt,
sondern vielmehr auf alle Arten von Bearbeitungsmaschinen gerichtet, bei
denen eine Warenbahn bzw. Materialbahn bearbeitet wird. Die Erfindung
ist aber insbesondere bei Druckmaschinen, wie z. B. Zeitungsdruckmaschinen, Akzidenzdruckmaschinen,
Tiefdruckmaschinen, Verpackungsdruckmaschinen oder Wertpapierdruckmaschinen,
sowie bei Verarbeitungsmaschinen, wie z. B. Beutelmaschinen, Briefumschlagsmaschinen
oder Verpackungsmaschinen, einsetzbar. Die Warenbahn kann aus Papier,
Stoff, Pappe, Kunststoff, Metall, Gummi, in Folienform usw. ausgebildet
sein.
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Stand der Technik
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Bei
betreffenden Bearbeitungsmaschinen, insbesondere bei Druckmaschinen,
wird eine Warenbahn entlang von angetriebenen Achsen (Bahntransportachsen
bzw. -einrichtungen), wie z. B. Zugwalzen oder Vorschubwalzen, und
nicht angetriebenen Achsen, wie z. B. Umlenk-, Leit-, Trocknungs-
oder Kühlwalzen,
bewegt. Die Warenbahn wird gleichzeitig mittels meist ebenfalls
angetriebener Bearbeitungseinrichtungen bearbeitet, beispielsweise
bedruckt, gestanzt, geschnitten, gefalzt usw. Die angetriebenen Achsen
beeinflussen sowohl die Bahnspannung als auch die jeweilige Längsabweichung
einzelner Bearbeitungseinrichtungen, beispielsweise ein Farb- oder Längsregister.
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Beim
Mehrfarbendruck in Rotationsdruckmaschinen erfolgt der Auftrag der
einzelnen Farbauszüge,
insbesondere für
Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz, in aufeinander folgenden Druckwerken. Der
Bedruckstoff wird dabei als Rollenmaterial bereitgestellt und endlos
durch die Druckeinheit geführt. Maßgeblich
für die
erreichte Druckqualität
ist, dass die Druckbilder der einzelnen Farben übereinander liegen. Das Übereinanderliegen
der Druckbilder wird dabei als Register bezeichnet. Zur gegenseitigen Ausrichtung
der einzelnen Druckwerke können
zusätzlich
zu dem eigentlichen Druckbild von jedem Druckwerk Registermessmarken,
zum Beispiel in Form von Passerkreuzen, aufgedruckt werden. Anhand
dieser Marken kann ein Versatz zwischen den einzelnen Druckbildern
durch ein optisches Messsystem online erfasst werden. Bei Rotationsdrucksystemen
ist dieses Messsystem im Allgemeinen Bestandteil eines Regelsystems,
des sogenannten Registerreglers. Der Registerregler greift dabei über geeignete
Stellglieder in den Druckprozess ein und gleicht erkannte Registerabweichungen
aus.
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Die
Ursache für
Abweichungen zwischen den einzelnen Drucken sind neben der relativen
Position der Druckwerke zueinander Änderungen in der Geometrie
des Bedruckstoffes. Diese Geometrieänderungen werden zum Beispiel
durch den Einfluss von Feuchtigkeit oder durch zwischen den Druckwerken
angeordnete Trocknungseinrichtungen hervorgerufen.
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Es
ist erwünscht,
die Bahnspannung während
des Druckprozesses weitestgehend konstant zu halten, was eine gute
Druckqualität
ohne wesentliche Korrekturen ermöglicht.
Die Reglerparameter des Registerreglers sind auf diesen Betriebszustand
angepasst, wodurch der Regler auftretende Registerfehler automatisch
ausregeln kann.
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Im
Gegensatz dazu existiert eine Regelung zur Voreinstellung eines
Registers am Beginn des Druckprozesses (Vorregisterung) bisher nicht.
Gemäß dem Stand
der Technik wird eine Vorregisterung manuell durch den Drucker durchgeführt.
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Bei
einer Tiefdruckmaschine wird eine Klemmstelle üblicherweise durch ein Druckwerk,
bei dem eine reibschlüssige
Einheit zwischen dem angetriebenen Druckzylinder, einer Gegendruckwalze, dem
Presseur und der Materialbahn besteht, definiert. Weitere Klemmstellen
werden durch die Ein- und Auszugswerke der Druckmaschine gebildet.
Die Warenbahn ist hierdurch in Bahnspannungsabschnitte unterteilbar,
wobei ein Bahnspannungsabschnitt von zwei Klemmstellen begrenzt
wird. Nach Maschinenstart wird entsprechend dem Stand der Technik durch
den Drucker bzw. Drucker zunächst
der Presseur des ersten Druckwerks und des zweiten Druckwerks angestellt
und hierdurch ein Bahnspannungsabschnitt zwischen den zwei Druckwerken
gebildet. Der Drucker wartet ab, bis ein stationärer Zustand erreicht ist, d.
h. bis die Bahnspannung oder das Register nur noch durch externe
Einflüsse
aber nicht mehr aufgrund eines dynamischen Einschwingvorgangs verändert werden.
Anschließend
liest er die aktuelle Registerabweichung bzw. Achsabweichung, die
mittels Sensoren oder mittels eines Kamerasystems gemessen wird,
ab. Diese Achsabweichung ist in der Regel relativ groß, so dass
der Drucker den Presseur des zweiten Druckwerks abstellt, den zweiten
Druckzylinder manuell verstellt und den Presseur danach wieder anstellt.
Nachfolgend wird erneut ein stationärer Bahnspannungszustand abgewartet.
Nach dieser Ausgleichszeit, die abhängig von der Maschinengeschwindigkeit
und der Bahnlänge
zwischen den Druckwerken ist, kann nun eine Feinjustierung des Registers
der ersten beiden Druckwerke vorgenommen werden. Diesen Vorgang
muss der Drucker für alle
nachfolgenden Druckwerke wiederholen. Abhängig von der Anzahl der vorhandenen
Druckwerke kann dies eine sehr lange Einrichtdauer zur Folge haben.
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Nachteilig
an diesem Verfahren gemäß dem Stand
der Technik ist, dass die Vorrichtung manuell durch den Drucker
erfolgt, der den Wert für
die Grobregisterung zudem ungenau von einer Visualisierungsvorrichtung
ablesen muss. Ferner muss der Drucker warten, bis der stationäre Maschinenzustand
jeweils wieder erreicht wird. Dies kann dazu führen, dass beispielsweise aufgrund
fehlerhafter Ablesung oder Eile mit der Vorregisterung stromabwärtiger Druckwerke
schon begonnen wird, bevor der stationäre Zustand eines stromaufwärtigen Druckwerks
erreicht ist, und daher die Vorregisterung erneut begonnen werden
muss. Während
der gesamten Einrichtdauer wird Ausschuss (Makulatur) produziert.
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Eine ähnliche
Situation besteht, wenn während
eines normalen Bearbeitungsvorganges erhebliche Registerabweichungen
auftreten (z. B. durch Geschwindigkeitsänderungen). Durch die dynamischen
Ausgleichsvorgänge
pflanzt sich ein solcher Fehler stromabwärts fort und es kann sehr lange
dauern, bis der Fehler ausgeregelt ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Achskorrektur von
Bearbeitungseinrichtungen einer bahnverarbeitenden Bearbeitungsmaschine,
insbesondere einer bahnverarbeitenden Druckmaschine, zu verbessern
bzw. zu beschleunigen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Verfahren zur automatischen Achskorrektur bei einer Bearbeitungsmaschine
zur Bearbeitung einer Warenbahn, insbesondere bei einer wellenlosen
Druckmaschine, ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt
mit den Merkmalen der unabhängigen
Patentansprüche.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie
der nachfolgenden Beschreibung.
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Eine
automatische Achskorrektur ist bei einer Bearbeitungsmaschine zur
Bearbeitung einer Warenbahn, insbesondere bei einer wellenlosen Druckmaschine,
durchführbar,
wobei die Warenbahn in wenigstens zwei Bahnspannungsabschnitte unterteilbar
ist, wobei ein Bahnspannungsabschnitt von zwei als Transport- oder
Bearbeitungseinrichtungen ausgebildeten Klemmstellen begrenzt wird.
Es wird eine Achsabweichung von wenigstens einer als Bearbeitungseinrichtung
ausgebildeten Klemmstelle bestimmt, anschließend die wenigstens eine Klemmstelle
geöffnet,
basierend auf der bestimmten Achsabweichung automatisch achskorrigiert
und nach der Achskorrektur geschlossen.
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Vorteile der Erfindung
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Durch
die Erfindung wird ein Verfahren zur Achskorrektur bereitgestellt,
bei dem Achsen bspw. bei der Vorregisterung automatisch ohne manuelle Verstellung
im Wesentlichen parallel korrigiert werden können. Dies führt im Vergleich
zu entsprechenden manuellen seriellen Verfahren im Stand der Technik
zu einer signifikanten Zeitersparnis und dadurch zu einer deutlichen
Verminderung von Ausschuss. Daneben können auch bei einem normalen Produktionsbetrieb
insbesondere große
Achsabweichungen durch Öffnen
der Klemmstelle schnell korrigiert werden, was ebenso zu einer signifikanten
Zeitersparnis und dadurch zu einer deutlichen Verminderung von Ausschuss
führt.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausgestaltung wird die wenigstens eine Klemmstelle nach
Erreichen eines stationären
Zustands bzw. Warenbahntransportzustands geöffnet. Ist ein stationärer Zustand
erreicht, werden die Bahnspannung oder das Register nur noch durch
externe Einflüsse
(Störungen)
verändert.
Der dynamische Einschwingvorgang ist abgeschlossen. Durch diese
Maßnahme kann
insbesondere verhindert werden, dass vorläufige Achsabweichungen einer
Korrektur zugrunde gelegt werden.
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Vorteilhafterweise
erfolgt die Bestimmung des stationären Zustands unter Einbeziehung
einer Überwachung
der Bahnspannung, insbesondere durch Kraftmessung bzw. Bahnspannungsmessung, Bahnspannungsberechnung
(bspw. mittels Beobachtung anderer Parameter) und/oder durch eine Überwachung
eines Registers. Die Registerüberwachung kann
insbesondere optisch erfolgen. Vorteilhafterweise erfolgt die Bestimmung
des Erreichens des stationären
Zustands durch vorhandene Messtechnik wie Sensoren oder Kameras.
Ferner kann eine Überwachung
der Bahnspannung mittels Kraftmessdosen oder durch Beobachtung erfolgen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, in diesem Zusammenhang beispielsweise
Passermarken auf der Warenbahn vorzusehen, durch die eine Registerabweichung
auf einfache und schnelle Weise erkannt werden kann. Bewegen sich
die Bahnspannung und/oder das Register über einen vorgegebenen Zeitraum
innerhalb eines vorgegebenen Bereichs, d. h. treten nur geringe
Schwankungen auf, kann ein stationärer Zustand angenommen werden.
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Zweckmäßigerweise
wird zusätzlich – zweckmäßigerweise
nach dem Erreichen des stationären
Zustands – jeweils
eine Achsabweichung aller als Bearbeitungseinrichtung ausgebildeten
Klemmstellen stromabwärts
der wenigstens einen Klemmstelle bestimmt. Die stromabwärtigen Klemmstellen werden
geöffnet,
basierend jeweils auf der bestimmten Achsabweichung automatisch
achskorrigiert und nach der Achskorrektur geschlossen.
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Das
Verfahren kann, insbesondere in der soeben erläuterten Ausgestaltung, vorteilhaft
zur automatischen Vorregisterung einer Bearbeitungsmaschine durchgeführt werden,
jedoch kann auch vorgesehen sein, das Verfahren während des
laufenden Betriebs durchzuführen,
beispielsweise, wenn eine Achsabweichung bzw. ein Registerfehler
einen vorbestimmten Wert überschreitet
und durch eine normale Regelung nicht mehr zeitnah ausgeglichen
werden kann, bzw. dies unvorteilhaft erscheint. Hierzu können entsprechende
Beurteilungskriterien verwendet werden.
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Vorteilhafterweise
wird das Verfahren zur automatischen Vorregisterung einer Bearbeitungsmaschine
mit den folgenden Schritten durchgeführt:
In einem ersten Schritt
wird die Warenbahn mit einer ersten und wenigstens einer zweiten
jeweils als Bearbeitungseinrichtung ausgebildeten Klemmstelle eingeklemmt.
Hiermit wird wenigstens ein Bahnspannungsabschnitt ausgebildet.
In der Regel werden in diesem Schritt jedoch alle Klemmstellen,
d. h. Bearbeitungseinrichtungen und zusätzliche Ein- und/oder Auszugswerke
einer entsprechenden Bearbeitungsmaschine, geschlossen. Das Schließen der
Klemmstellen kann bei Stillstand der Maschine oder bei niedriger
Geschwindigkeit gleichzeitig oder sukzessive erfolgen. Anschließend wird
vorzugsweise abgewartet, bis ein stationärer Zustand erreicht ist. Wie bereits
oben dargestellt, ist ein stationärer Zustand erreicht, wenn
die Bahnspannung und das Register nur noch aufgrund externer Einflüsse bzw.
Störungen schwanken,
aber sich nicht mehr aufgrund eines dynamischen Einschwingvorgangs
verändern.
Anschließend
wird eine Achsabweichung der wenigstens einen zweiten Klemmstelle
bestimmt. Vorzugsweise handelt es sich bei der wenigstens einen
zweiten Klemmstelle um alle als Bearbeitungseinrichtung ausgebildeten
stromabwärtigen
Klemmstellen. Die ermittelten Werte können zunächst im System bzw. innerhalb
eines Reglers bereitgehalten werden, wobei innerhalb des Reglers üblicherweise
auch Stellwerte für
die Achskorrektur bestimmt werden. Nach diesem Schritt wird die
wenigstens eine zweite Klemmstelle geöffnet und korrigiert. Hierdurch
kann vorteilhafterweise eine schnelle Korrektur auf Basis der zuvor
ermittelten Abweichungswerte vorgenommen werden, die nicht durch
die sehr langen Ausgleichsvorgänge,
die durch geschlossene Klemmstellen hervorgerufen werden, verzögert wird.
Die Einstellung erfolgt insbesondere unter Verwendung eines zuvor
in einem Regler für
die entsprechende Bearbeitungseinrichtung bestimmten Einstellwertes. Nach
der Einstellung erfolgt ein Einklemmen der Warenbahn mit der wenigstens
einen zweiten Klemmstelle. Wurden gemäß der oben beschriebenen bevorzugten
Ausgestaltung Achsabweichungen für
alle stromabwärtigen
Klemmstellen bestimmt, werden dementsprechend auch alle stromabwärtigen Klemmstellen
geöffnet,
korrigiert und geschlossen, wobei Öffnen, Korrigieren und Schließen jeweils gleichzeitig
oder sukzessive erfolgen können.
Damit ist die automatische Vorregisterung abgeschlossen. Es sei
an dieser Stelle noch einmal betont, dass zumindest der Schritt
des Korrigierens automatisch abläuft,
d. h. anhand der maschinell ermittelten Achsabweichungen wird innerhalb
einer Recheneinheit, üblicherweise
eines Reglers, ein Korrekturstellwert bestimmt, mit dem die geöffnete Klemmstelle
beaufschlagt wird. Vorzugsweise läuft jedoch das Verfahren spätestens
beginnend mit der Ermittlung der Achsabweichung automatisch ab.
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Es
bietet sich an, eine Klemmstelle zur Achskorrektur mit einem Stellbefehl
zu beaufschlagen, der basierend auf der bestimmten Achsabweichung,
insbesondere von einer Reglereinrichtung, bestimmt wird. Auf diese
Weise kann bspw. eine Winkelverstellung, Geschwindigkeitsverstellung
oder Lageverstellung der Achse besonders einfach unter Berücksichtigung
der Achsabweichung erfolgen.
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Zweckmäßigerweise
wird der Stellbefehl zusätzlich
basierend auf der bestimmten Achsabweichung wenigstens einer weiteren
Klemmstelle bestimmt. Es bietet sich an, wenn die weitere Klemmstelle
eine stromaufwärtige
ist. Weiterhin bietet es sich an, alle stromaufwärtigen Klemmstellen zu berücksichtigen.
Insbesondere bei bahnverarbeitenden Maschinen wirkt sich die Verstellung
einer Klemmstelle üblicherweise
auf den nachfolgenden Warenbahnbereich aus, so dass die Korrektur
der stromabwärtigen
Achse vorteilhafterweise nicht nur anhand der Achsabweichung dieser
Achse, sondern auch anhand der Achsabweichung stromaufwärtiger Achsen
durchgeführt
wird. Bspw. können
die stromaufwärtigen
Achsabweichungen dem Regler für
die betreffende Klemmstelle zugeführt werden.
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Vorteilhafterweise
wird der Stellbefehl an wenigstens eine weitere Klemmstelle kaskadiert.
Es ist insbesondere zweckmäßig, den
Stellbefehl an stromabwärtige
Achsen zu kaskadieren. Die Kaskadierung kann beispielsweise als
Vorsteuerung erfolgen, wobei der kaskadierte Stellbefehl statisch
mit zeitunabhängigen
Faktoren und/oder mit dynamischen Zeitgliedern beaufschlagt wird.
Als Zeitglieder können hierbei
beispielsweise PT1-, PT2-, DT1-, DT2- oder Totzeit-Glieder verwendet
werden. Auf diese Weise kann eine parallele Achskorrektur insbesondere
im Rahmen einer Vorregisterung auf besonders vorteilhafte Weise
durchgeführt
werden. Die Kaskadierung erfolgt vorteilhafterweise in Abhängigkeit
von der gewählten
Regelstrategie (z. B. Referenzfarbe, Vorgängerfarbe). Vorgängerfarbe
bedeutet, dass die gedruckte Marke des eigenen Druckwerks mit der
Marke des davorliegenden Druckwerks verglichen wird. Daher ist für eine statischen
Entkopplung eine Verstellung eines Druckwerks an alle nachfolgenden Druckwerke
zu kaskadieren. Referenzfarbe bedeutet, dass alle Druckwerke mit
einer festen (in der Regel einer ersten Marke) verglichen und zu
dieser geregelt werden. Dies bedingt andere dynamische und statische
Kaskadierungsstrategien. Ferner kann bei der Einbeziehung von dynamischen
Zeitgliedern insbesondere auch eine Voreinstellung im nichtstatischen
Zustand vorgenommen werden. Eine Einstellung einer stromabwärtigen Bearbeitungseinheit
ist hierbei möglich,
indem der Effekt einer Verstellung einer stromaufwärtigen Einheit
als Konstante in Verbindung mit den genannten weitergegebenen Einstellwerten
verwendet wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist besonders vorteilhaft bei einer als Druckmaschine ausgebildeten
Bearbeitungsmaschine einzusetzen, wobei die Klemmstellen aus Einzugs-,
Auszugs- und/oder Druckwerke ausgebildet sind. Das Verfahren kann hierbei
in besonders günstiger
Weise dazu beitragen, die Einrichtdauer bzw. die Vorregisterung
einer entsprechenden Druckmaschine zu automatisieren, zeitlich zu
verkürzen,
und die Produktion von Makulatur zu verringern. Ändert sich im laufenden Betrieb der
Druckmaschine die Registereinstellung in einem Ausmaß, das durch
normale Regelungssysteme nicht oder zu langsam ausgeglichen werden
kann, kann das erfindungsgemäße Verfahren
hier zu einer Nachregisterung verwendet werden.
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Bei
einer bevorzugten Druckmaschine weist wenigstens ein Druckwerk einen
Druckzylinder sowie einen Presseur auf, wobei der Presseur zum Öffnen des
Druckwerks in einem variablen von dem Druckzylinder angeordnet werden
kann. Es sei betont, dass in keinem der variablen Abstände eine
geschlossene Klemmstelle vorliegt. Somit kann vorgesehen sein, den
Stellweg wenigstens eines Presseurs verstellbar vorzusehen und vorzugsweise
an die Druckwalze anzupassen. Im Stand der Technik werden die Presseure
zumeist pneumatisch angestellt, wobei nur ein Standardstellweg vorgesehen
ist, entlang dessen der Presseur an- oder abgestellt werden kann.
Herkömmliche
Presseure können
nur in einem festen und üblicherweise
sehr großen
Abstand von dem Druckzylinder angeordnet werden.
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Zweckmäßigerweise
wird der Presseur beim Öffnen
des Druckwerks zur Achskorrektur in einem ersten Abstand angeordnet.
Da in Druckmaschinen unterschiedliche Druckzylindergrößen für die jeweiligen
Formate einsetzbar sind, ist der Stellweg im Stand der Technik am
größten Durchmesser
orientiert und daher der Abstand zwischen dem Druckzylinder und
einem abgestellten Presseur bei kleineren Druckzylindern erheblich.
Dies führt
zu einem Einbruch der Bahnspannung in der Maschine, sobald der Presseur
abgestellt wird, weil durch das Abstellen des Presseurs der Bahnweg
erheblich verkürzt
wird. Gemäß dieser
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung können unterschiedliche Verfahrbereiche
bzw. Abstände
der Presseure abhängig
vom Umfang der Druckwalze dazu dienen, dass der Presseur nur minimal
vom Druckzylinder abgehoben wird und sich somit der Bahnweg nur
in geringem Maße ändert. Wird
eine Druckzylinderkorrektur in diesem Maschinenzustand durchgeführt, kann
der Presseur wieder angestellt werden, ohne dass dies nennenswerte Änderungen
auf das zu bedruckende Material zur Folge hat. Dies führt zu einem
erheblich verkürzten
Einschwingvorgang. Beim Öffnen
des Druckwerks zu einem anderen Zweck als zur Achskorrektur kann
der Presseur dann in einem zweiten (großen) Abstand angeordnet werden.
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Die
Erfindung betrifft zudem ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln,
um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, wenn
das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden
Recheneinheit, insbesondere in einer Bearbeitungsmaschine, ausgeführt wird.
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Das
erfindungsgemäß vorgesehene
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren
Datenträger
gespeichert sind, ist zum Durchführen
aller Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens
und gegebenenfalls zur Parametrierung eines Regelkreises gemäß einem
erfindungsgemäßen Verfahren
ausgebildet, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer
entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer Bearbeitungsmaschine
ausgeführt
wird. Geeignete Datenträger
sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flashspeicher, EEPROMs,
CD-ROMS, DVDs und dergleichen. Auch ein Download eines Programms über Computernetze
(Internet, Intranet usw.) ist möglich.
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Weitere
Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der
Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgenden
noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern
auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar
sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Figurenbeschreibung
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Die
Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels
in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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In den Figuren zeigen
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1 eine
schematische Darstellung einer als Druckmaschine ausgebildeten Bearbeitungsmaschine,
die für
das erfindungsgemäße Verfahren
entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform geeignet ist, und
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2 eine
schematische Darstellung eines entsprechend einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung ablaufenden Verfahrens.
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In 1 ist
eine Bearbeitungsmaschine dargestellt, die als Druckmaschine ausgeführt ist
und die zur Durchführung
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zur automatischen Vor- oder
Nacheinstellung eines Registers geeignet ist. Die Druckmaschine
ist insgesamt mit 100 bezeichnet.
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Die
Druckmaschine 100 verfügt
in der Darstellung über
vier hier als Druckwerke 10 ausgebildete Klemmstellen.
Es versteht sich jedoch, dass auch eine größere oder kleinere Anzahl an
Druckwerken vorgesehen sein kann, ohne von der Erfindung abzuweichen.
Die Druckwerke 10 weisen jeweils Druckwalzen 11 auf.
Die Druckwalzen 11 sind jeweils mit einem Antrieb, vorzugsweise
einem Einzelantrieb (sog. ”wellenlose
Antriebstechnik”),
versehen, der in der Zeichnung jedoch nicht dargestellt ist. Die
Druckmaschine 100 ist zur Bearbeitung einer Warenbahn 1,
vorliegend einer Papierbahn, ausgebildet.
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Jedes
Druckwerk 10 weist ferner einen Presseur 12 auf,
mit dem die Papierbahn 1 mit hohem Druck an die Druckwalzen 11 angepresst
werden kann. Vorliegend, und durch Auf-/Ab-Pfeile veranschaulicht, sind die Presseure 12 an
die Druckwalzen 11, insbesondere über variable, den Druckwalzen 11 anpassbare
Stellwege an die Druckwalzen 11 an- bzw. abstellbar.
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Die
Druckmaschine weist weiter hier als ein Einzugswerk 50 und
ein Auszugswerk 60 ausgebildete Klemmstellen auf, die jeweils
mit Einzugswerksrollen 51 bzw. Auszugswerksrollen 61 versehen
sind. Durch die Ein- bzw. Auszugswerkrollen 51, 61 kann eine
Klemmverbindung hergestellt werden. Zwischen jeweils zwei Klemmstellen,
die durch das Einzugswerk 50, das Auszugswerk 60 und/oder
ein Druckwerk 10 definiert werden, sind Bahnspannungsabschnitte
ausbildbar.
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In
der Druckmaschine sind ferner weitere angetriebene oder nicht angetriebene
Rollen vorgesehen, die in der Zeichnung teilweise mit 2 bezeichnet sind.
Insbesondere kann es sich hier um Trocknungs- oder Umlenkrollen
handeln. Beispielhaft ist in der Zeichnung eine Trocknungseinheit 7 dargestellt, die jedoch
aus Gründen
der Anschaulichkeit nicht weiter ausgeführt ist.
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Die
dargestellte Druckmaschine weist ferner Sensoren 15 auf,
die insbesondere als optische Bestimmungsmittel und/oder Bahnspannungssensoren bzw.
Kraftmessdosen ausgeführt
sein können. Über die
Sensoren 15 kann insbesondere ein stationärer Registerzustand
und/oder Bahnspannungszustand, der vorzugsweise nach dem Schließen der
Klemmstellen erreicht werden soll, überwacht werden. Die Sensoren 15 sind über eine
Datenleitung 35 mit einer Auswerte- und Regeleinheit 30 verbunden.
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Die
Einheit 30 beinhaltet vorzugsweise eine Recheneinheit zur
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Nicht dargestellt sind weitere Kanäle, über die die Auswerteeinheit 30 eine
Registerkorrektur, insbesondere entsprechend einer vorteilhaften
Ausgestaltung in kaskadierender Weise, vornimmt.
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In 2 wird
eine bevorzugte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm beschrieben, das insgesamt
mit 200 bezeichnet ist.
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Bei
Schritt 210 beginnt das Verfahren aufgrund eines entsprechenden
Startsignals oder zu einem bestimmten Zeitpunkt.
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Bei
Schritt 201 wird ein Presseur wenigstens eines Druckwerks
angestellt und wenigstens ein Bahnspannungsabschnitt ausgebildet.
Wie oben dargestellt, werden jedoch in der Regel in diesem Schritt alle
Presseure an die jeweiligen Druckwalzen angestellt und zusätzlich andere
Klemmstellen wie z. B. Ein- und/oder Auszugswerk geschlossen. Bei
Schritt 202 wird nun möglichst
schnell eine stationäre
Bahnspannung bzw. eine stationäre
Registerabweichung bewirkt. Nach Durchführung des Schritts 202 kann das
System beispielsweise im Einrichtmodus zur Vorregisterung laufen.
Ebenso kann ein Normalbetrieb vorliegen, bei dem beispielsweise
eine große
Registerabweichung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens korrigiert werden
kann.
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Nach
dem Erreichen des stationären
Zustands wird in Schritt 203 eine Bestimmung der jeweiligen
Registerabweichung für
wenigstens ein Druckwerk durch Sensoren oder durch eine Kamera durchgeführt. Die
ermittelten Werte werden im System bereitgehalten und gegebenenfalls
einer Steuerung bzw. einer Zentraleinheit mitgeteilt.
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Nach
dieser Messung erfolgt ein Abstellen wenigstens eines, in der Regel
aber aller stromabwärtigen
Presseure bei Schritt 204, wobei ein ausgewähltes – zweckmäßigerweise
das erste – Druckwerk geschlossen
bleibt und als Referenz dient, gegenüber der die Achskorrektur erfolgt.
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Durch
das Öffnen
der Presseure (idealerweise ein möglichst geringes Abheben der
Presseure, um durch die hierdurch hervorgerufene Längenänderung
zwischen den Druckwerken keine großen Bahnspannungsänderungen
zu erzeugen) der einzelnen Druckwerke kann in Schritt 205 nun
vorteilhafterweise eine schnelle, automatische Einstellung des Registers
für die
einzelnen Druckwerke auf Basis der zuvor ermittelten Abweichungswerte
vorgenommen werden, die nicht durch die sehr langen Ausgleichsvorgänge, die
durch geschlossenen Klemmstellen hervorgerufen werden, verzögert wird.
Die Einstellung erfolgt hierbei einerseits der auf Basis der in Schritt 203 bestimmten
Abweichung des Druckwerks selbst und ferner zudem vorzugsweise aufgrund
einer mitgeteilten Registerabweichung bzw. eines mitgeteilten Stellwerts
eines oder mehrerer weiterer Druckwerke. Diese kaskadierten Stellwerte
können durch
geeignete Parameter und Zeitglieder beaufschlagt sein. Die Stellgrößen für die Einstellung
werden automatisch vorzugsweise in einer Regeleinheit bestimmt.
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Nach
Durchführung
der Achskorrektur erfolgt bei Schritt 201', dessen Ergebnis im wesentlichen Schritt 201 entspricht,
eine erneute Anstellung des Presseurs/der Presseure. Auch dieses
Anstellen kann gleichzeitig oder sukzessive erfolgen.
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In
Schritt 202',
der im wesentlichen Schritt 202 entspricht, wird erneut
möglichst
schnell eine stationäre
Bahnspannung bzw. eine stationäre
Registerabweichung, wie oben dargestellt, bewirkt. Sobald die Bahnspannung
konstant ist und der stationäre
Zustand erreicht wurde, ist eine entsprechende Vor- bzw. Nachregisterung
abgeschlossen.
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Dies
kann in Schritt 220 dem Benutzer bekanntgegeben werden,
bzw. kann hier beispielsweise ein Freigabesignal für weitere
Verfahrensschritte bereitgestellt werden.
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Es
versteht sich, dass in der dargestellten Figur nur eine beispielhafte
Ausführungsform
der Erfindung dargestellt ist. Daneben ist jede andere Ausführungsform
denkbar, ohne den Rahmen dieser Erfindung zu verlassen.
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- 1
- Warenbahn
- 2
- Rollen
- 7
- Trockner
- 8
- Kompensator
- 9
- Kompensatorrolle
- 10
- Druckwerk
- 11
- Druckwalze
- 12
- Presseur
- 15
- Sensor
- 30
- Auswerte-
und Regelungseinheit
- 35
- Datenleitung
- 50
- Einzugswerk
- 51
- Einzugswerksrolle
- 60
- Auszugswerk
- 61
- Auszugswerksrolle
- 100
- Bearbeitungsmaschine
- 200
- Flussdiagramm
- 201–220
- Verfahrensschritte