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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Farbwerks einer
Druckmaschine mit wenigstens einem Farbdosierelement und einer Steuerungseinheit,
wobei das Farbdosierelement von einer ersten Farbmengendosierung
auf eine zweite Farbmengendosierung für eine zu erreichende
Sollfärbung umgestellt und das Farbdosierelement während
der instationären Phase des Farbwerks vor Erreichen der
Sollfärbung wenigstens für einen Zeitabschnitt
auf eine temporäre dritte Farbmengendosierung von der Steuerungseinheit eingestellt
wird.
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Farbwerke
als Teile von Druckwerken von Druckmaschinen, insbesondere Flachdruckmaschinen
oder Offsetdruckmaschinen, weisen eine gewisse Reaktionszeit auf,
wenn sie von einem ersten stationären Zustand, in welchem
eine erste Färbung eines Bedruckstoffs erreicht wird, in
einen zweiten stationären Zustand, in welchem eine zweite
Färbung eines Bedruckstoffs erreicht wird, überführt
oder umgestellt werden. Mit anderen Worten, ausgehend von einem
alten stationären Zustand ist ein neuer stationärer
Zustand nicht instantan, sondern nur nach einem gewissen transienten
Zeitintervall oder einer instationären Phase des Farbwerks erreichbar.
Um die Farbwerksreaktion zu beschleunigen – das heißt,
die Reaktionszeit zu verkürzen – ist es bekannt,
kurzfristig, insbesondere während der instationären
Phase, eine verstärkte Verstellung des oder der Farbdosierelemente
des Farbwerks vorzunehmen, so dass temporär eine andere
Farbmenge als im ersten und auch als im zweiten Zustand ins Farbwerk
eingebracht wird. Die verstärkte Verstellung ist dabei
je nach zu erreichendem Ziel eine deutliche Überhöhung
oder eine deutliche Unterschreitung der erforderlichen Farbmengenzufuhr
im zweiten stationären Zustand. Auf diese Weise zum Erreichen
eines zweiten stationären Zustands mit höherem
Farbauftrag wird ins Farbwerk eine zusätzliche Farbmenge
eingebracht, oder zum Erreichen eines zweiten stationären
Zustands mit verringertem Farbauftrag verlässt eine überschüssige
Farbmenge das Farbwerk aufgrund reduzierter Zufuhr.
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Beispielsweise
aus dem Dokument
DE
100 56 247 A1 ist ein Verfahren zum Steuern der Farbmenge in
einem zonalen Farbwerk einer Druckmaschine bekannt. Für
jede der Farbzonen werden Korrektur-Farbmengenströme während
eines Übergangszeitintervalls eingebracht, wenn der Sollwert
der abzugebenden Farbmenge der Farbzone von einem ersten auf einen
zweiten Wert verändert wird. Aufgrund einer Verreibung der
ins Farbwerk eingebrachten Farbmenge sind die Farbmengen in den
einzelnen Farbzonen nicht voneinander unabhängig. Es sind
deshalb weitere Korrektur-Farbmengenströme vorgesehen,
welche den lateralen Farbfluss zwischen benachbarten Farbzonen im Übergangszeitintervall
ausgleichen.
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Des
Weiteren ist aus dem Dokument
DE 10 2007 019 471 A1 bekannt, in einem derartigen
Verfahren zum Steuern der Farbmenge eines Farbwerks einen Wert einer
aktuellen Istfärbung während der instationären Phase
des Farbwerks für die Bestimmung der temporären
Farbmengendosierung zu verarbeiten, wobei dieser Wert instationär
sein kann und in die Zukunft extrapoliert sein kann, so dass die
Farbwerksreaktion beschleunigt werden kann.
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In
den beschriebenen Verfahren ist die jeweilige Stärke der
transienten Farbzufuhr während des Übergangszeitintervalls
durch den Ausgangszustand, den ersten stationären Zustand,
und den Endzustand, den zweiten stationären Zustand, festgelegt
und bei einer konkreten Farbdosierungsdifferenz stets gleich. Durch die
kurzzeitige Übersteuerung wird die gewünschte
Sollfärbung relativ schnell erreicht. Allerdings können
in einigen Situationen unerwünschte Nebeneffekte, wie beispielsweise
das Überschwingen der Färbung über den
Endzustand, auftreten. Während der transienten Farbzufuhr
können einzelne Drucke, insbesondere auf einzelnen Bogen,
eine unterschiedliche Färbung aufweisen (Färbungsgradient,
Färbungsdifferenz oder Färbungsauffächerung).
Ein großer Färbungsgradient kann visuell erkennbar
sein und möglicherweise als Mangel empfunden werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, den zwischen einzelnen Drucken
während der instationären Phase auftretenden Färbungsgradienten
zu verringern oder zu minimieren.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
zur Steuerung eines Farbwerks einer Druckmaschine mit den Merkmalen
gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen
charakterisiert.
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Im
erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung eines
Farbwerks einer Druckmaschine, insbesondere einer Offsetdruckmaschine,
mit wenigstens einem Farbdosierelement und einer Steuerungseinheit
wird das Farbdosierelement von einer ersten Farbmengendosierung,
insbesondere einer erste Größe der Öffnung
des Farbdosierelements, auf eine zweite Farbmengendosierung, insbesondere
eine zweite Größe der Öffnung des Farbdosierelements,
für eine zu erreichende Sollfärbung umgestellt.
Das Farbdosierelement wird während der instationären
Phase des Farbwerks vor Erreichen der Sollfärbung wenigstens
für einen Zeitabschnitt auf eine temporäre dritte
Farbmengendosierung von der Steuerungseinheit eingestellt. Es werden
ein Wert einer den Färbungszustand des Bedruckstoffs, insbesondere
des Bogens, kennzeichnenden Variable bestimmt und eine Mehrzahl
von Wertemengen für die Variable vorgegeben, in welche
der bestimmte Wert der Variable eingruppiert werden kann. Die temporäre
Farbmengendosierung erfolgt mit einer ersten Rate und/oder in einer
ersten Zeitdauer, wenn der Wert der Variable in einer ersten Wertemenge
liegt, und erfolgt mit einer zweiten Rate, die von der ersten Rate
verschiedenen ist, und/oder in einer zweiten Zeitdauer, die von
der ersten Zeitdauer verschiedenen ist, wenn der Wert der Variable
in einer zweiten Wertemenge, die von der ersten Wertemenge verschieden
ist, liegt.
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In
vorteilhafter Weise kann erfindungsgemäß die transiente
Farbzufuhr in Abhängigkeit von der Färbungssituation
gestaltet werden: Die Variable kann als Maß für
den Abstand der vorliegenden Färbung zu der zu erreichenden
Sollfärbung genutzt werden. Liegt der bestimmte Wert der
Variable in einer ersten Wertemenge, welche Zustände in
einen großen Abstand zur Sollfärbung umfassen,
kann ein schnelles Erreichen der Sollfärbung mittels vergleichsweise
großen Dosierungsveränderungen angestrebt werden.
Liegt dagegen der bestimmte Wert der Variable in einer zweiten Wertemenge,
welche Zustände in einem kleinen Abstand zur Sollfärbung
umfassen, kann eine möglichst sanfte Färbungsvariation
mittels vergleichsweise kleinen Dosierungsveränderungen
vorgenommen werden.
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Erfindungsgemäß wird
mit anderen Worten die Farbmenge im Farbwerk gesteuert, wobei kurzzeitig eine
(vorzeichenbehaftete) Übersteuerung (Überhöhung
oder Unterschreitung) vorgenommen wird. Anders gesagt, für
die Variable, von der ein Wert bestimmt wird, wird eine Klasseneinteilung
vorgenommen: Der bestimmte Wert wird in eine Mehrzahl von Wertemengen
einklassifiziert oder eingeordnet. Gemäß der erfolgten Klassifikation
wird eine bestimmte Farbmengendosierung mit einer bestimmten Rate
und/oder in einer bestimmten Zeitdauer vorgenommen. Zwischen den
einzelnen Klassen unterscheiden sind die Farbmengendosierungen,
beziehungsweise es werden unterschiedliche Farbmengendosierungen
in den einzelnen Klassen vorgenommen.
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Der
Färbungszustand des Bedruckstoffs, insbesondere des Bogens,
ist insbesondere der aktuelle Färbungszustand, beispielsweise
derjenige während dem ersten stationären Zustand.
Das Farbwerk kann mehrere Farbdosierelemente aufweisen. Ein Farbdosierelement
kann insbesondere ein Farbmesser, ein Farbschieber, eine Kartusche,
ein Dosierexzenter oder ein Dosierzylinder sein. Die dritte Farbmengendosierung
erfolgt in Konsequenz einer verstärkten Verstellung der
Größe der Öffnung des Farbdosierelements.
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In
konkreten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Verfahrens kann die Variable aus der folgenden Gruppe gewählte
Prozessvariable sein: Färbungsabweichung, verstrichene
Zeit seit Färbungsänderung, Gutbogenzählerzustand, Änderung
der Druckgeschwindigkeit, verstrichene Zeit seit Änderung
der Druckgeschwindigkeit, Anzahl der Bogen seit Änderung
der Druckgeschwindigkeit, Feuchteänderung, verstrichene
Zeit seit Feuchteänderung, Anzahl der Bogen seit Feuchteänderung,
Registerverstellung, verstrichene Zeit seit Registerverstellung,
Anzahl der Bogen seit Registerverstellung.
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Die
Variable kann als ein Maß für den Bogenzustand,
genauer dessen Färbungszustand, bezeichnet werden.
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Im
erfindungsgemäßen Verfahren können die
erste Rate und/oder die zweite Rate konstant sein.
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Alternativ
dazu oder darüber hinaus kann im Verfahren zur Steuerung
eines Farbwerks einer Druckmaschine die erste Zeitdauer des Zeitabschnitts
für die temporäre Farbmengendosierung eine erste
Länge aufweisen, wenn der Wert der Variable in der ersten
Wertemenge liegt, und die zweite Zeitdauer des Zeitabschnitts für
die temporäre Farbmengendosierung eine zweite Länge
aufweisen, die größer als die erste Länge ist.
Insbesondere kann das Integral der ersten Rate über die
erste Zeitdauer des Zeitabschnitts im Wesentlichen gleich dem Integral
der zweiten Rate über die zweite Zeitdauer des Zeitabschnitts
sein. In vorteilhafter Weise gelangt dann dieselbe Farbmenge in
das Farbwerk.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens sind drei voreinander verschiedene Wertemengen vorgegeben:
Die temporäre Farbmengendosierung erfolgt mit einer ersten
Rate, wenn der Wert der Variable in der ersten Wertemenge liegt,
sie erfolgt mit einer zweiten Rate, die kleiner als die erste Rate
ist, wenn der Wert der Variable in der zweiten Wertemenge liegt,
und die temporäre Farbmengendosierung ist im wesentlichen
identisch zu der zweiten Farbmengendosierung, wenn der Wert der
Variable in der dritten Wertemenge liegt.
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Alternativ
zu den aufgeführten Prozessvariablen kann die Variable
eine Zahl zur Kennzeichnung des Zustands sein, wobei die Zahl durch
eine Betrachtung einer Prozessvariablen, insbesondere einer der
oben aufgeführten Prozessvariablen, für die ein
Wert bestimmt worden und eine Mehrzahl von Wertemengen, in welche
der jeweils bestimmte Wert der Prozessvariable eingruppiert werden
kann, vorgeben ist, derart bestimmt wird, dass jeder der vorgegebenen
Wertemengen ein Zahlwert zugeordnet wird, welcher der Zahl zur Kennzeichnung
des Zustands zugewiesen wird.
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Wiederum
alternativ dazu kann die Variable eine Zahl zur Kennzeichnung des
Zustands sein, wobei die Zahl durch eine Betrachtung mehrerer Prozessvariablen,
insbesondere mehrerer der oben aufgeführten Prozessvariablen,
denen jeweils eine den Zustand der Prozessvariable kennzeichnende
Zahl zugeordnet ist, derart bestimmt wird, dass der Zahl zur Kennzeichnung
des Zustands derjenige Zahlwert zugewiesen wird, der sich aus der
gewichteten oder ungewichteten Mittelung der mehreren kennzeichnenden
Zahlen oder als ein Extremwert der kennzeichnenden Zahlen ergibt.
Dabei ist es bevorzugt, dass die Zuordnung der die Prozessvariablen
kennzeichnenden Zahlen dadurch erfolgt, dass für jede der
Prozessvariablen eine Mehrzahl von Wertemengen zur Eingruppierung
bestimmter Werte der Prozessvariable vorgeben wird, wobei jeder
der vorgegebenen Wertemengen ein Zahlwert zugeordnet wird, welcher
der die Prozessvariablen kennzeichnenden Zahl zugewiesen wird.
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Die
konkrete Vorgabe der Wertemengen für die Variable, das
heißt, die Einteilung des Werteraumes der Variable in eine
Mehrzahl von Wertemengen, sowie die quantitative Festlegung der
konkreten Maßnahme bei Auftritt eines Wertes der Variable
aus einer bestimmten Wertemenge kann durch die Erfahrung mit dem Farbwerk
oder durch Experimente begründet sein. In einer Weiterentwicklung
erfolgt eine Analyse der Daten mittels eines angekoppelten Expertensystems,
so dass optimierte Einteilungen und/oder Maßnahmen aufgefunden
werden.
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Die
Druckmaschine, in welcher das erfindungsgemäße
Verfahren zum Einsatz gelangt, kann eine direkte oder eine indirekte
Flachdruckmaschine, insbesondere eine Offsetdruckmaschine sein.
Die Druckmaschine kann insbesondere eine Bogen verarbeitende Maschine
sein. Bevorzugt ist die Druckmaschine eine Bogen verarbeitende Offsetdruckmaschine.
Als Bedruckstoffe können insbesondere Papier, Pappe, Karton oder
organische Polymerfolie verarbeitet werden. Die Druckmaschine kann
einen Anleger, eine Mehrzahl von Druckwerken, insbesondere vier,
sechs, acht, zehn oder zwölf Offsetdruckwerke, und einen
Ausleger umfassen. Die Druckmaschine kann darüber hinaus
auch noch weitere Aggregate, wie beispielsweise ein Stanzwerk oder
ein Lackwerk, aufweisen.
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Im
Zusammenhang des erfinderischen Gedankens steht auch eine Druckmaschine
mit einem Steuerungsrechner und wenigstens einem Offsetdruckwerk:
Eine erfindungsgemäße Druckmaschine mit einem Steuerungsrechner
und wenigstens einem Offsetdruckwerk umfasst ein auf dem Steuerungsrechner
laufendes Computerprogrammprodukt, das direkt in den internen Speicher
des Steuerungsrechners der Druckmaschine geladen werden kann und/oder
auf einem Medium des Steuerungsrechners gespeichert ist und das
Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen alle Schritte eines Verfahrens
mit Merkmalen oder Merkmalskombinationen dieser Darstellung ausgeführt
werden.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen
der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Figuren dargestellt. Es
zeigt im Einzelnen:
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1 eine beispielhafte Färbungsüberhöhung
und deren Auswirkung auf die normierte Dichte und den Färbungsgradienten
für den Fall eines bestimmten Wertes der Variable in einem
ersten Wertebereich,
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2 eine beispielhafte Färbungsüberhöhung
und deren Auswirkung auf die normierte Dichte und den Färbungsgradienten
für den Fall eines bestimmten Wertes der Variable in einem
zweiten Wertebereich,
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3 alternativ zu der in 2 gezeigten
Maßnahme eine andere beispielhafte Färbungsüberhöhung und
deren Auswirkung auf die normierte Dichte und den Färbungsgradienten
für den Fall eines bestimmten Wertes der Variable in einem
zweiten Wertebereich, und
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4 eine beispielhafte Färbungsüberhöhung
und deren Auswirkung auf die normierte Dichte und den Färbungsgradienten
für den Fall eines bestimmten Wertes der Variable in einem
dritten Wertebereich.
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Die
Serie der beigefügten Figuren illustriert in Beispielen
eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens für eine Bogendruckmaschine mit Farbzonen. In
dieser Ausführungsform werden drei Bogenzustände – nicht
verkaufbar, verkaufbar und nahe an der Maschinen- beziehungsweise
Prozesstoleranz – unterschieden. Abhängig vom
Bogenzustand wird die folgende Färbungsübersteuerung
vorgenommen: Im Zustand „nicht verkaufbar” soll
die Sollfärbung möglichst schnell erreicht werden.
Gegebenenfalls wird auch ein leichtes Überschwingen toleriert.
Im Zustand „verkaufbar” soll trotz eines schnellen
Erreichens der Sollfärbung der Dichtegradient klein sein.
Ebenfalls sollen keine Überschwingungen auftreten. Im Zustand „nahe
an der Prozesstoleranz” wird keine Färbungsübersteuerung
vorgenommen, der Dichtegradient wird minimiert. Es ist vorgesehen,
dass die Zustände automatisch erkannt werden. Eine automatische
Anpassung der Färbungsübersteuerung folgt. In
einer Weiterentwicklung finden obendrein fließende Übergänge
zwischen den einzelnen Zuständen statt.
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In
der bevorzugten Ausführungsform werden die Bogenzustände,
genauer die Färbungszustände, nach den folgenden
Regeln ermittelt. Liegt die Färbungsabweichung unter der
Maschinentoleranz, quantitativ unter 3%, so handelt es sich um den
Bogenzustand „nahe an der Prozesstoleranz”. Die
Prozesstoleranz kann auch ergänzend durch Nachführmesssungen
während des Fortdrucks ermittelt (und angepasst) werden.
Liegt die Färbungsabweichung unter einem Schwellwert, konkret
unter der n-fachen Prozesstoleranz, quantitativ beispielsweise unter
der doppelten Prozesstoleranz 6%, so handelt es sich um den Bogenzustand „verkaufbar”.
Auch dieser Schwellwert kann ergänzend automatisch ermittelt
werden. In einer Weiterbildung kann die Druckmaschine den Schwellwert
auch automatisch erlernen, indem eine Größe aus
der gemessenen Färbung vor und nach dem Starten des Auflagenzählers
beim vorhergehenden Druckauftrag abgeleitet wird. War beispielsweise
die vorletzte Färbung vor dem Auflagenzähler 6%,
so kann der Schwellwert auf diesen Wert gesetzt werden. In weiterer
Ausgestaltung kann dieser Wert auch aus mehreren Druckaufträgen,
zum Beispiel durch Mittelwertbildung, abgeleitet werden. Liegt die
Färbungsabweichung über dem Schwellwert, so ist
der Bogenzustand „nicht verkaufbar”.
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In
der bevorzugten Ausführungsform erfolgt die eigentliche
Ermittlung des Bogenzustands dann derart, dass zunächst
eine mittlere Färbungsabweichung mit einem Messgerät
bestimmt wird. Ist der bestimmte Wert kleiner als die Prozesstoleranz,
so ist der Bogenzustand „nahe an der Prozesstoleranz”.
Ist dieses nicht der Fall wird der Wert mit dem n-fachen der Prozesstoleranz
als Schwellwert verglichen. Falls der bestimmte Wert kleiner als
dieser Schwellwert ist, so ist der Bogenzustand „verkaufbar”.
Falls nicht, so ist der Bogenzustand „nicht verkaufbar”.
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Falls
kein Messgerät benutzt wird oder benutzbar ist, kann die
Entscheidung, welcher Bogenzustand vorliegt auch unter Einsatz des
Gutbogenzählers erfolgen: Ist dieser eingeschaltet, so
handelt es sich um den Bogenzustand „verkaufbar”.
Ist der Gutbogenzähler dagegen ausgeschaltet, so handelt
es sich um den Bogenzustand „nicht verkaufbar”.
Alternativ dazu kann ohne Messgerät auch die gewünschte
Färbungsänderung aus der Verstellung des Farbdosierelements
abgeleitet werden. Die Bestimmung der Färbungsänderung
kann im einfachsten Fall linear/proportional erfolgen, d. h. 10%
der Farbdosierelementverstellung entspricht einer Färbungsänderung
von 10%. Wenn zusätzlich noch die Ist-Färbung,
das Dosierverhalten oder dergleichen berücksichtigt werden
soll, wird der Zusammenhang komplexer, ist aber in einem entsprechenden
Modell eindeutig vorhersagbar.
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In
der bevorzugten Ausführungsform sind die einzelnen Färbungsüberhöhungen
wie folgt festgelegt. Für den Bogenzustand „nicht
verkaufbar” erfolgt eine erste Überhöhung
in einer ersten Stärke (verstärkt oder einfach)
und/oder in einer ersten Zeitdauer (kurz). Für den Bogenzustand „verkaufbar” ist
eine zweite Überhöhung in einer zweiten Stärke
(einfach oder reduziert), die geringer als die erste Stärke
ist, und/oder in einer zweiten Zeitdauer (mittel), die länger
als die erste Zeitdauer ist. Für den Bogenzustand „nahe
an der Prozesstoleranz” ist keine Überhöhung
vorgesehen, es findet eine einfache Verstellung des Farbdosierelements
statt. Aus dem in dieser Darstellung beschriebenen Zusammenhang
ist klar, dass die Quantität der Überhöhung
unter anderem von der Färbungsabweichung zwischen dem ersten
und dem zweiten stationären Zustand, der gedruckten Flächendeckung
und der Konstruktion des Farbwerks abhängt.
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Ohne
Messgerät und ohne Näherungsrechung fallen die
Bogenzustände „verkaufbar” und „nahe
an der Prozesstoleranz” zusammen. Das heißt, es
wird dann stets die zweite Überhöhung durchgeführt.
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Die 1 zeigt eine beispielhafte Färbungsüberhöhung
und deren Auswirkung auf die normierte Dichte und den Färbungsgradienten
für den Fall eines bestimmten Wertes der Variable in einem
ersten Wertebereich, konkret für die bevorzugte Ausführungsform,
wenn der Bogenzustand „nicht verkaufbar” ist.
Im oberen Teilbild A der 1 sind die
normierte Farbzonenöffnungsdifferenz 10 zur Farbzonenöffnung
im ersten stationären Zustand (Ausgangzustand) und die
normierte Dichtedifferenz 12 als Funktion der Zeit, gemessen
in Anzahl der gedruckten Bogen, gezeigt. Wie oben beschrieben, erfolgt
in diesem Bogenzustand eine erste Überhöhung in
Stärke des 3,5 fachen Endwerts in einer kurzen Zeitdauer
von etwa 30 Bogen. Diese Überhöhung wird dann
auf das Niveau der Farbzonenöffnung für den zweiten
stationären Zustand (Endzustand) zurückgenommen.
Die Dichtedifferenz 12 nähert sich monoton derjenigen
im Endzustand an. Dieser wird etwa nach 60 Bogen erreicht. Im unteren
Teilbild B ist der Dichtegradient 14 in Funktion der Zeit,
gemessen in Anzahl der gedruckten Bogen, dargestellt. Der Dichtegradient 14 tritt
zeitlich verzögert zur durchgeführten Färbungsüberhöhung
auf. Die resultierende Färbungsauffächerung ist
in der Praxis irrelevant, da es sich ohnehin um nicht verkaufbare
Bogen handelt.
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Die 2 stellt eine beispielhafte Färbungsüberhöhung
und deren Auswirkung auf die normierte Dichte und den Färbungsgradienten
für den Fall eines bestimmten Wertes der Variable in einem
zweiten Wertebereich dar, konkret für die bevorzugte Ausführungsform,
wenn der Bogenzustand „verkaufbar” ist. Im oberen Teilbild
A der 2 sind wiederum die normierte
Farbzonenöffnungsdifferenz 10 zur Farbzonenöffnung
im ersten stationären Zustand (Ausgangzustand) und die
normierte Dichtedifferenz 12 als Funktion der Zeit, gemessen
in Anzahl der gedruckten Bogen, gezeigt. Wie oben beschrieben, erfolgt
in diesem Bogenzustand eine zweite Überhöhung
in Stärke des 1,8 fachen Endwerts in einer langen Zeitdauer
von etwa 60 Bogen. Diese Überhöhung wird dann
auf das Niveau der Farbzonenöffnung für den zweiten
stationären Zustand (Endzustand) zurückgenommen.
Die Dichtedifferenz 12 nähert sich monoton derjenigen
im Endzustand an. Dieser wird etwa nach 120 Bogen erreicht. Im unteren
Teilbild B der 2 ist der Dichtegradient 14 in
Funktion der Zeit, gemessen in Anzahl der gedruckten Bogen, dargestellt.
Der Dichtegradient 14 tritt, wie bereits beim Bogenzustand „nicht
verkaufbar” erwähnt, zeitlich verzögert
zur durchgeführten Färbungsüberhöhung,
etwa zu demselben Zeitpunkt, auf. Allerdings ist der Dichtegradient 14 länger
zu beobachten. Die resultierende Färbungsauffächerung
ist verglichen zu derjenigen in der 1 Teilbild
B deutlich geringer, etwa nur noch halb so stark.
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Die 3 bezieht sich – alternativ zu
der in 2 gezeigten Maßnahme – auf
eine andere beispielhafte Färbungsüberhöhung
und deren Auswirkung auf die normierte Dichte und den Färbungsgradienten
für den Fall eines bestimmten Wertes der Variable im zweiten
Wertebereich, konkret für die bevorzugte Ausführungsform,
wenn der Bogenzustand „verkaufbar” ist. Wiederum
sind die normierte Färbungsdifferenz 10 und die
normierte Dichte 10 als Funktion der Zeit, gemessen in
der Anzahl der gedruckten Bogen, im oberen Teilbild A der 3 gezeigt. Die Überhöhung
ist nunmehr in einer Stärke des 1,4 fachen Endwerts in
einer langen Zeitdauer von etwa 60 Bogen vorgesehen. Die Dichtedifferenz 12 nähert
sich monoton deutlich langsamer als der in der 2 gezeigten
Situation dem Endzustand an. Gleichzeitig ist aber im Vergleich
zur Situation der 2 eine weitergehende
deutliche Verringerung des Dichtegradienten 14, gezeigt
im Teilbild B der 3, als Funktion
der Zeit, gemessen in der Anzahl der gedruckten Bogen, erreicht.
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In
der 4 ist eine beispielhafte Färbungsüberhöhung
und deren Auswirkung auf die normierte Dichte und dem Färbungsgradienten
für den Fall eines bestimmten Wertes der Variable in einem
dritten Wertebereich gezeigt, konkret für die bevorzugte
Ausführungsform, wenn der Bogenzustand „nahe an
der Prozesstoleranz” ist. Im oberen Teilbild A der 1 sind die normierte Farbzonenöffnungsdifferenz 10 zur
Farbzonenöffnung im ersten stationären Zustand
(Ausgangzustand) und die normierte Dichtedifferenz 12 als
Funktion der Zeit, gemessen in Anzahl der gedruckten Bogen, gezeigt.
Wie oben beschrieben, erfolgt in diesem Bogenzustand keine Überhöhung.
Die Farbzone wird direkt auf den Wert des Endzustands (für
die Sollfärbung) geöffnet. Die Dichtedifferenz 12 nähert
sich monoton derjenigen im Endzustand an. Dieser wird nur langsam
erreicht. Im unteren Teilbild B ist der Dichtegradient 14 in
Funktion der Zeit, gemessen in Anzahl der gedruckten Bogen, dargestellt.
Der Dichtegradient 14 tritt, wie bereits bei den anderen
Bogenzuständen beobachtet, zeitlich verzögert
zur durchgeführten Färbungsverstellung auf. Die
resultierende Färbungsauffächerung ist in der Praxis
derart klein, dass sie keine visuelle Bedeutung erlangt.
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In
einer Weiterentwicklung der bevorzugten Ausführungsform
werden neben der Färbung auch andere Maschinenfaktoren
für die Beurteilung des Bogenzustands berücksichtigt,
so dass eine gesamte Ermittlung des Bogenzustands erfolgen kann.
Insbesondere handelt es sich um bei den Maschinenfaktoren um die
Prozessvariablen Druckgeschwindigkeit, Feuchte und Register. Für
jede dieser Größen wird analog zur oben angesprochenen
Färbung eine Einteilung oder Klassifizierung in die Zustände „nicht
verkaufbar”, „verkaufbar” und „nahe
der Maschinentoleranz” vorgenommen. Als Bogenzustand wird
dann derjenige Zustand genommen, der in einer Einzelbetrachtung
die niedrigste Bewertung erfährt. Quantitativ kenntlich
gemacht wird diese Bewertung der Zustände durch eine Zahlenordnung:
Für „nicht verkaufbar” ist der Wert 0,
für „verkaufbar” ist der Wert 1 und für „nahe
der Maschinentoleranz” ist der Wert 2. Alternativ zum Zustand
mit der niedrigsten Bewertung kann auch eine gewichtete oder ungewichtete
Mittelung der Einzelbewertungen als Bogenzustand definiert werden.
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Die Änderung
der Druckgeschwindigkeit ist in der Weiterentwicklung zu berücksichtigen,
wenn jene um mehr als 3000 Druck/Stunde erhöht worden ist.
Für die Druckgeschwindigkeit wird in der Weiterentwicklung die
folgende Einteilung in Zustände vorgenommen: Bogenzustand „nicht
verkaufbar” für die Bogen 1 bis 50 seit der Änderung
der Druckgeschwindigkeit. Bogenzustand „verkaufbar” für
die Bogen 50 bis 100 seit der Änderung der Druckgeschwindigkeit.
Bogenzustand „nahe der Maschinentoleranz” für
die weiteren Bogen ab dem 100. Bogen seit der Änderung
der Druckgeschwindigkeit.
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Die Änderung
der Feuchte ist in der Weiterentwicklung zu berücksichtigen,
wenn jene um mehr als 10% erhöht worden ist. Für
die Feuchte wird in der Weiterentwicklung die folgende Einteilung
in Zustände vorgenommen: Bogenzustand „nicht verkaufbar” für
die Bogen 1 bis 30 seit der Änderung der Feuchte. Bogenzustand „verkaufbar” für
die Bogen 30 bis 60 seit der Änderung der Feuchte. Bogenzustand „nahe
der Maschinentoleranz” für die weiteren Bogen
ab dem 60. Bogen seit der Änderung der Feuchte.
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Die Änderung
des Registers ist in der Weiterentwicklung zu berücksichtigen,
wenn jene um mehr als 0,02 mm verstellt wurde und/oder mehr als
0,02 mm Registerabweichungen dR vom Sollwert auftreten. Für das
Register wird in der Weiterentwicklung die folgende Einteilung in
Zustände vorgenommen: Bogenzustand „nicht verkaufbar” für
die Bogen 1 bis 20 seit der Änderung des Registers oder
bei dR > 0,02. Bogenzustand „verkaufbar” für
die Bogen 20 bis 40 seit der Änderung des Registers oder
bei dR > 0,01. Bogenzustand „nahe der
Maschinentoleranz” für die weiteren Bogen ab dem
40. Bogen seit der Änderung des Registers oder bei dR < 0,01.
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Der
Bogenzustand ist dann das Minimum der einzelnen Bogenzustände
der Prozessvariablen.
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Wie
bereits weiter oben für die bevorzugte Ausführungsform
erwähnt, besteht eine Weiterentwicklung darin, dass fließende Übergänge
zwischen den Zuständen stattfinden. Hinsichtlich des Übergangs
zwischen den Zuständen „nicht verkaufbar” und „verkaufbar” wird
als Hilfswert der Quotient H aus der aktuellen Färbungsabweichung
Fakt und dem Schwellwert der Färbungsabweichung F_v betrachtet:
H = F_akt/F_v. Dieser Hilfswert wird durch ein Maximum H_max begrenzt:
Wenn H > H_max, dann
H = H_max. Die aktuelle Dauer D_akt und die aktuelle Stärke
S_akt einer Überhöhung werden in diesem Übergangsbereich
dann aus der Dauer D_v und der Stärke S_v im Zustand „verkaufbar” und
der Dauer D_nv und der Stärke S_nv im Zustand „nicht
verkaufbar” wie folgt berechnet: D_akt
= D_v + (D_nv – D_v)·(H – 1)/(H_max – 1)
und S_akt = S_v + (S_nv – S_v)·(H – 1)/(H_max – 1).
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Hinsichtlich
des Übergangs zwischen den Zuständen „verkaufbar” und „nahe
an der Prozesstoleranz” wird analog verfahren. Als Hilfswert
der Quotient H aus der aktuellen Färbungsabweichung Fakt
und dem Toleranzwert der Färbungsabweichung F_p betrachtet:
H = F_akt/F_p. Dieser Hilfswert wird durch ein Maximum H_max, p
begrenzt: Wenn H > H_max,
p, dann H = H_max, p. Die aktuelle Dauer D_akt wird gleich der Dauer D_v
im Zustand „verkaufbar” gesetzt. Die aktuelle
Stärke S_akt einer Überhöhung werden
in diesem Übergangsbereich dann aus der Stärke
S_v im Zustand „verkaufbar” und der Stärke
S_p im Zustand „nahe an der Prozesstoleranz” wie
folgt berechnet: D_akt = D_v und S_akt = S_p + (S_v – S_p)·(H – 1)/(H_max,
p – 1).
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Ohne
Messgerät und ohne Näherung wird der Hilfswert
H dem jeweiligen Maximum gleichgesetzt.
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Beispielhafte
konkrete Werte lauten 80 Bogen für D_nv und 40 Bogen für
D_v. Die Stärken der Überhöhungen sind
zumindest in Abhängigkeit des Ausgangszustands und des
Endzustands zu berechnen. H_max = 2, H_max, p = 2, F_v = 6% und
F_p = 3%. Unter der Annahme, dass die Stärken betragen:
S_nv = 8, S_v = 4 und S_p = 0 ergeben sich gemäß der
oben beschriebenen Rechenvorschriften die folgend aufgeführten
Zahlwerte:
| F_akt | 15% | 10% | 8% | 5% | 4% | 3% |
| H | 2,00 | 1,67 | 1,33 | 1,67 | 1,33 | 1,00 |
| D_akt | 40,00 | 53,33 | 66,67 | 80,00 | 80,00 | 80,00 |
| S_akt | 8,00 | 6,67 | 5,33 | 2,67 | 1,33 | 0,00 |
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- 10
- normierte
Farbzonenöffnungsdifferenz
- 12
- normierte
Dichtedifferenz
- 14
- Dichtegradient
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10056247
A1 [0003]
- - DE 102007019471 A1 [0004]