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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Störungserfassung
beim Transport einer Materialbahn in einer Materialbahn verarbeitenden
Maschine gemäß Oberbegriff
von Anspruch 1 und Anspruch 8.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung
ein Verfahren zur Vermeidung eines Produktverlusts und/oder Produktstaus
in einem Falzapparat einer Rotationsdruckmaschine gemäß Oberbegriff
von Anspruch 4 und 5.
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Die Erfindung betrifft ferner die
Verwendung einer Einrichtung zur Überwachung des Druck-zu-Schnitt-Registers
einer Rollenrotationsdruckmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
12.
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In Rollenrotationsdruckmaschinen,
zum Beispiel in Rollenrotationsoffsetdruckmaschinen, wird eine Materialbahn üblicherweise
von einer Vorratsrolle in einem Rollenwechsler abgewickelt, durch
mehrere Druckwerke hindurchgeführt,
welche die Materialbahn zum Beispiel beidseitig und mehrfarbig bedrucken,
durch einen Trockner geführt,
um Lösungsmittel
der Druckfarbe zu verdampfen, sowie um Kühlwalzen eines Kühlwalzenstandes
geführt,
wodurch die erhitzte Druckfarbe wieder aushärtet und anschließend zur
Weiterverarbeitung einem Falzapparat zugeführt, in welchem die Materialbahn
längs-
und quergeschnitten sowie längs-
und quergefalzt werden kann, um bedruckte und gefalzte Signaturen
zu erzeugen.
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Der Lauf der Materialbahn durch die
verschiedenen Baugruppen der Rotationsdruckmaschine wird in herkömmlicher
Weise ständig überwacht, wodurch
sichergestellt wird, dass Unregelmäßigkeiten im Bahnlauf frühzeitig
erkannt und insbesondere ein Bahnriss, welcher zu Beschädigungen
der verschiedenen Baugruppen der Druckmaschine führen kann, verhindert werden
kann.
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Ein Bahnriss oder auch Bahnbruch
geschieht oftmals im Bereich des Trockners und führt dazu, dass der stromaufwärtige Abschnitt
der gerissenen Materialbahn von einem Gummituchzylinder des letzten
Druckwerks durch die Haftwirkung der Druckfarbe mitgenommen und
auf dem Zylinder aufgewickelt wird, was zu schwerwiegenden Beschädigungen
an diesem Druckwerk führen
kann. Das stromabwärtige
Ende der gerissenen Materialbahn kann in den Falzapparat gezogen
werden und dort ebenfalls zu Beschädigungen führen.
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Des Weiteren besteht die Gefahr,
dass durch Abfall der Bahnspannung bei einem Bahnriss in einem punkturlosen
Falzapparat, in welchem die Signaturen durch Greifer festgehalten
werden, das Ergreifen der jeweiligen Signaturen nicht mehr in gewünschter
Weise erfolgt. Bei verringerter Bahnspannung werden die Signaturen
nicht exakt und vollständig
an der Vorderkante, sondern nur noch teilweise durch den Greiferschluss
ergriffen. Beim Weitertransport im Falzapparat kann sich folglich
eine Signatur aus dem Greiferschluss lösen und zu einer Verstopfung
des Transportpfades im Falzapparat führen, wodurch dieser durch
die ungewünschte
Ansammlung der nachfolgenden Signaturen erheblichen Schaden erleiden
kann.
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Um solche Beschädigungen zu verhindern, sind
aus dem Stand der Technik Überwachungsmaßnahmen
bekannt, welche im Folgenden vorgestellt werden.
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Aus der
DE 198 27 190 A1 ist ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung einer Materialbahn
bekannt, wobei ein Wert einer Bahnspannung der Materialbahn ermittelt,
eine Änderung
der Bahnspannung pro Zeiteinheit ausgewertet und aufgrund dieser Änderung
ein Signal ausgegeben wird. Aufgrund dieses Signals kann ein Bahnriss
detektiert werden und zum Beispiel eine betätigbare Schalteinrichtung angesteuert
werden. Die Bahnspannung kann zum Beispiel mit einer Messwalze als
Detektor ermittelt werden, so dass ein übermäßiges Auslenken der Messwalze
und die daraus abgeleiteten Daten für die Indikation eines Risses
der Materialbahn verwendet werden kann.
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Es ist weiterhin aus der
US 5,810,235 ein Verfahren
zur Störungserfassung
beim Transport einer Papierbahn in einer Druckmaschine bekannt geworden,
wobei zum Beispiel unter Einsatz eines optischen oder Ultraschall-Sensors
die Bahngeschwindigkeit der zu transportierenden Materialbahn überwacht
wird und die Veränderungen
in der Bahngeschwindigkeit mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen
und bei Überschreitung
des Schwellwertes eine Bahnfangvorrichtung aktiviert werden kann.
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Es ist ebenfalls aus der
DE 101 29 889 A1 bekannt,
zur Detektion eines Bahnbruches die Bahngeschwindigkeit mittels
mehrerer Mikrowellendetektoren, welche an verschiedenen Stellen
entlang des Materialbahnpfades angeordnet sind zu bestimmen und
einem Schwellwertvergleich zu unterziehen.
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Ferner sind Verfahren und Vorrichtungen
bekannt geworden, welche zur Verhinderung eines Produktstaus, zum
Beispiel in einem Falzapparat eingesetzt werden.
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Aus der
US 5,346,202 ist ein Verfahren zur Überwachung
des Transport von Druckprodukten in einer Druckprodukte verarbeitenden
Maschine bekannt, wobei ein Produktstrom durch Vergleich der Position
der jeweiligen Vorder- und Hinterkante eines Produktes mit vorgegebenen
Zonen durchgeführt wird.
Für den
Fall, dass die Kanten nicht in den vorgegebenen Zonen zum Liegen
kommen, kann ein Maschinenstopp ausgelöst werden.
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Aus der
EP 0 933 321 A2 ist darüber hinaus ein
Falzapparat mit Frühwarnsystem
zur Erkennung von Staus und ein dafür angewandtes Verfahren bekannt,
wobei Vorder- und Hinterkanten von bedruckten Signaturen in einem
Falzapparat durch mehrere Sensoren entlang des Transportpfades innerhalb
des Falzapparates überwacht
werden. Dabei wird überprüft, ob die
Vorderkante und/oder die Hinterkante der Signatur von der Pfadkante
um mehr als einen gewissen Toleranzbereich abweicht.
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Es ist weiterhin aus der
EP 1 086 918 A2 ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Erkennung eines Warenproduktstaus in einem
Falzapparat bekannt, wobei einem Exemplartransportpfad Sensoren
zugeordnet sind, die die Abfolge von Falzexemplaren entlang des
Exemplartransportpfads erfassen und gegebenenfalls einen Zähl-Impuls
generieren, der eine Papierstauerkennung zugeführt wird.
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In Rollenrotationsdruckmaschinen
wird, zu einem völlig
anderen als dem oben genannten Zweck der Bahnbruchverhinderung oder
-erkennung, üblicherweise
auch das Druck-zu-Schnitt-Register überwacht,
wodurch sichergestellt wird, dass das Querschneiden der Materialbahn
im Falzapparat mit der Lage der aufgedruckten Druckbilder derart
abgestimmt ist, dass der Schnitt senkrecht zur Materialbahn an einer
Stelle erfolgt, die vorzugsweise zwischen aufeinanderfolgenden aufgedruckten
Druckbilder liegt.
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Hierzu kann eine aufgedruckte Registermarke
mit einer Sensoreinheit erfasst werden und eine kennzeichnende bzw.
beschreibende Größe für das Register
an eine Recheneinheit weitergeleitet sowie die Winkel-Position eines
Schneidzylinders ebenfalls erfasst und auch hierfür eine kennzeichnende
Größe an die
Recheneinheit weitergeleitet werden, welche aus diesen Werten eine
kennzeichnende bzw. beschreibende Größe für das Druck-zu-Schnitt-Register ermittelt
und diese gegebenenfalls bei Abweichung von einem vorgegebenen Wert
für dieses
Register nachregelt, indem zum Beispiel der Schneidzylinder verstellt
wird oder die Lage der aufgedruckten Druckbilder auf der Materialbahn
verändert
wird. Eine solche Lageänderung
kann durch Rotation der Druckzylinder relativ zur Bahn oder zum
Beispiel durch Auslenken einer Tänzerwalze
erzielt werden.
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Eine solche Methode und eine Vorrichtung zur
Aufrechterhaltung des Druck-zu-Schnitt-Registers ist aus der
US 5,568,767 bekannt geworden. Ein Scanner
im Einlaufbereich eines Falztrichters detektiert die relative Lage
eines gedruckten Bildes auf der Bahn, während ein Encoder die Winkelposition
eines Schneidzylinders erfasst und eine Synchronisationsinformation
erzeugt, wobei die Daten des Scanners und des Encoders einem Scannercontroller
und nachfolgend einem Kontrollrechner zugeführt werden. Der Steuerungsrechner
erzeugt einen Positionsregelungsdatenstrom, das heißt einen
Registerfehlerdatenstrom, einen Geschwindigkeitssteuerungsdatenstrom
und einen Drehmomentsteuerungsdatenstrom, die einer Antriebsmotorsteuerung des
Antriebsmotors des Schneidzylinders zugeführt werden. Zur schnellen Ansteuerung
des Antriebsmotors und zur schnellen Regelung des Druck-zu-Schnitt-Registers
wird nicht nur das Schnittregister selbst, sondern auch dessen erste und
zweite zeitliche Ableitung, also die Geschwindigkeit und Beschleunigung,
bei der Regelung des Antriebsmotors verwendet.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Störungserfassung
beim Transport einer Materialbahn in einer Materialbahn verarbeitenden
Maschine zu schaffen.
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Es ist eine weitere oder alternative
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Störungserfassung
beim Transport einer Materialbahn in einer Materialbahn verarbeitenden
Maschine zu schaffen, wobei ein möglicher Bahnriss frühzeitig
erkannt und verhindert wird.
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Es ist eine weitere oder alternative
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges Verfahren und eine
kostengünstige
Vorrichtung zur Störungserfassung
beim Transport einer Materialbahn in einer Materialbahn verarbeitenden
Maschine zu schaffen.
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Es ist eine weitere oder alternative
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Vermeidung
eines Produktverlusts und/oder Produktstaus in einem Falzapparat
zu schaffen, welches insbesondere eine frühzeitige Erkennung und somit
Verhinderung einer potentiellen Beschädigung des Falzapparates ermöglicht.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch
die Merkmale von Anspruch 1, 4, 5, 8 und 12 gelöst.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind
in den Unteransprüchen
enthalten.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Störungserfassung
beim Transport einer Materialbahn in einer Materialbahn verarbeitenden
Maschine, wobei mittels wenigstens einer Sensoreinheit und einer
mit dieser zusammenwirkenden Recheneinheit eine den Bahntransport
kennzeichnende Größe bestimmt
und überwacht
wird, zeichnet sich durch die Verfahrensschritte
- – Bestimmung
und Überwachung
wenigstens des Druck-zu-Schnitt-Registers; und
- – Erzeugung
eines Störsignals
bei Überschreiten eines
vorgegebenen Schwellwertes aus.
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Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt in vorteilhafter
Weise die Veränderung
des Druck-zu-Schnitt-Registers,
die sich bei Störungen im
Bahnlauf ergeben, aus, um einen möglichen oder potentiellen,
den Störungen
folgenden Bahnriss zu erkennen bzw. zu erfassen und zu verhindern.
Beispielsweise führen
Bahnspannungsänderungen und/oder
Bahngeschwindigkeitsänderungen
auch zu Veränderungen
im Druck-zu-Schnitt-Register.
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Erfindungsgemäß wird durch die Bestimmung
und Überwachung
wenigstens des Druck-zu-Schnitt-Registers
ein zuverlässiges,
hoch präzises
und reaktionsschnelles Verfahren bereitgestellt, welches durch einen
einfachen Schwellwertvergleich ein Störsignal erzeugt. Abweichungen
des Druck-zu-Schnitt-Registers werden durch die Sensoreinheit schnell
erfasst und in der Recheneinheit weiterverarbeitet, so dass aus
einer Überwachung
der Werte des Druck-zu-Schnitt-Registers in vorteilhafter Weise
eine kennzeichnende Größe für den Bahntransport
gewonnen werden kann. Das Druck-zu-Schnitt-Register kann dabei selbst
diese kennzeichnende Größe darstellen
und der zeitliche Verlauf seiner Werte kann in der Recheneinheit
analysiert werden. Bei Über-
oder Unterschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes (das Unterschreiten soll
in diesem Zusammenhang als ein Überschreiten in
negativer Richtung der Werteachse verstanden werden) oder auch bei Überschreiten
einer vorgegebenen maximalen oder minimalen Abweichung von einem
vorgegebenen Sollwert (was ebenfalls in diesem Zusammenhang als Überschreiten
eines vorgegebenen Schwellwertes verstanden werden soll) kann durch
die Erzeugung eines Störsignals
als Indikator für
eine Störung
im Transport der Materialbahn auf einfache Weise eine angemessene
Notmaßnahme
eingeleitet werden.
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Es ist ferner vorteilhaft möglich, den
zeitlichen Verlaufs des Druck-zu-Schnitt-Registers selbst und/oder
dessen erste und/oder dessen zweite zeitliche Ableitung zu überwachen
und dem Schwellwertvergleich zu unterziehen. Durch die alternative
oder zusätzliche Überwachung
des Verlaufs und/oder der Ableitungen dieses Verlaufs wird die Reaktionszeit zur
Störungserfassung
in vorteilhafter Weise erheblich herabgesetzt, da auf kommende Werte
extrapoliert werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann
vorgesehen sein, dass zur Überwachung
wenigstens des Druck-zu-Schnitt-Registers mindestens ein Registerinformationsträger, insbesondere
eine gedruckte Registermarke und/oder zumindest ein Abschnitt des
Druckbilds von einer CCD-Einheit aufgenommen wird.
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So ist es zum Beispiel möglich, nicht
nur speziell aufgedruckte Registermarken, sondern auch das Druckbild
selbst oder zumindest einen Abschnitt des Druckbildes für die Bestimmung
des Druck-zu-Schnitt-Registers in ihrer Register-Lage zu bestimmen
und zu überwachen,
wozu eine CCD-Einheit, zum Beispiel eine CCD-Kamera, gegebenenfalls
im Einlaufbereich des Falzapparates, eines Falztrichters oder eines
Wendestangenüberbaus
eines Falzapparates, in vorteilhafter Weise herangezogen werden
kann.
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Des Weiteren zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Verfahren
zur Vermeidung eines Produktverlusts und/oder Produktstaus in einem
Falzapparat einer Rollenrotationsdruckmaschine dadurch aus, dass
mittels wenigstens einer Sensoreinheit und einer mit dieser zusammenwirkenden
Recheneinheit die Bahnspannung oder die Bahngeschwindigkeit einer
Materialbahn bestimmt und überwacht
wird, und dass bei Überschreiten
eines vorgegebenen Schwellwertes zumindest eine Bahntrennvorrichtung und/oder
Bahnfangvorrichtung des Falzapparates in einem Abschnitt vor dem
ersten Falzzylinder aktiviert wird.
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Auch in diesem Zusammenhang ist es
möglich,
den zeitlichen Verlauf der Bahnspannung oder der Bahngeschwindigkeit
selbst und/oder die erste und/oder die zweite zeitliche Ableitung
zu überwachen
und vorzugsweise einem Schwellwertvergleich zu unterziehen.
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Dabei kann die Bestimmung der Bahnspannung
beispielsweise durch Einsatz einer Tänzerwalze erfolgen. Die Bahngeschwindigkeit
kann durch einen im Bahnverlauf angeordneten Geschwindigkeitssensor,
welcher z. B. den Dopplereffekt nutzt, oder einen an einer Zugwalze
angeordneten Sensor oder Geber ermittelt werden.
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Die erfindungsgemäße Aktivierung einer Bahntrennvorrichtung
und/oder einer Bahnfangvorrichtung des Falzapparates in einem Abschnitt
vor dem ersten Falzzylinder ermöglicht
in vorteilhafter Weise die Vermeidung eines Produktverlusts und/oder
eines Produktstaus im Falzapparat, da der Produktstrom zu dem ersten
und gegebenenfalls weiteren Falzzylindern unterbrochen werden kann.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
ergibt sich daraus, dass durch die Anordnung der Bahntrennvorrichtung
und/oder der Bahnfangvorrichtung eine Unterbrechung der Materialbahn
bzw. des Produktstromes im Falzapparat oder unmittelbar vor dem
Falzapparat geschieht, sodass der Bahnpfad von dem Rollenwechsler
durch sämtliche
Druckwerke, den Trockner, den Kühlwalzenstand als
auch durch einen gegebenenfalls vorhandenen Wendestangenüberbau des
Falzapparates erhalten bleibt und eine aufwendige und zeitraubende
Wiedereinführung
der Materialbahn vermieden werden kann.
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Dabei kann der Schwellwert zum Beispiel empirisch
derart ermittelt werden, dass in vorteilhafter Weise die betreffende
Notmaßnahme,
also zum Beispiel das Durchtrennen und Fangen der Materialbahn im
Einlaufbereich des Falzapparates, eingeleitet wird, sobald die Gefahr
besteht, dass quergeschnittene Signaturen im Falzapparat aufgrund
der veränderten
Bahnspannung nicht mehr sicher ergriffen werden, auch wenn die unmittelbare
Gefahr eines Bahnrisses, zum Beispiel im Bereich des Trockners, noch
nicht besteht. Hierdurch können
auf einfache und effektive Weise Beschädigungen am Falzapparat verhindert
werden und ein schnelles Wiederanlaufen der Maschine gewährleistet
werden.
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Es ist darüber hinaus auch mit Vorteil
möglich,
den vorgegebenen Schwellwert in Abhängigkeit von Betriebsparametern
der Maschine und/oder von Materialeigenschaften der Materialbahn
bei der Voreinstellung und/oder während des Betriebs der Maschine
zu verändern
bzw. veränderbar
auszulegen.
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Als Betriebsparameter der Maschine
können zum
Beispiel der Betriebsmodus der Maschine wie zum Beispiel Anfahr-,
Beschleunigungs- oder Bremsphase angesehen werden. Als Materialeigenschaft der
Bahn kann zum Beispiel die Papierbahndicke, deren Elastizitätsmodul,
der Feuchtungsgrad, die Flächendeckung
oder auch die Bahnbreite herangezogen werden. Prinzipiell kann auch
jeder andere Parameter, welcher einen Einfluss auf das Druck-zu-Schnitt-Register
hat, zur Schwellwert-Anpassung herangezogen werden.
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Das Störsignal kann ferner einen Maschinenstopp
oder Baugruppenstopp, insbesondere einen Falzapparatstopp, einleiten
und/oder wenigstens eine Bahntrennvorrichtung und/oder eine Bahnfangvorrichtung
aktivieren.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Störungserfassung
beim Transport einer Materialbahn in einer Materialbahn verarbeitenden
Maschine, wobei die Vorrichtung wenigstens eine Sensoreinheit und eine
mit dieser zusammenwirkenden Recheneinheit zur Bestimmung und Überwachung
einer den Bahntransport kennzeichnenden Größe umfasst, zeichnet sich dadurch
aus, dass die Sensoreinheit zur Überwachung
wenigstens des Druck-zu-Schnitt-Registers ausgelegt
ist und dass die Recheneinheit zur Speicherung eines vorgegebenen
Schwellwertes ausgelegt ist, wobei die Recheneinheit bei Überschreiten des
Schwellwertes zumindest ein Störsignal
erzeugt.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gehen Vorteile einher, wie sie bereits oben mit Bezug auf die erfindungsgemäßen Verfahren
beschrieben wurden.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass
die Sensoreinheit als CCD-Einheit ausgelegt ist.
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Weiterhin ist es von Vorteil, eine
Bahntrennvorrichtung vorzusehen, welche durch das Störsignal aktivierbar
ist und welche insbesondere nach einem letzten Druckwerk oder im
Bereich zwischen Falztrichter und ersten Falzzylinder eines Falzapparates der
Maschine angeordnet ist.
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Im Sinne der Erfindung ist auch die
Verwendung einer Einrichtung zur Überwachung des Druck-zu-Schnitt-Registers
einer Rollenrotationsdruckmaschine, welche wenigstens eine Sensoreinheit
und eine mit dieser zusammenwirkende Recheneinheit zur Bestimmung
des Druck-zu-Schnitt-Registers aufweist, in multifunktionaler Weise
anzusehen, wobei sowohl das Druck-zu-Schnitt-Register geregelt wird,
als auch das Druck-zu-Schnitt-Register auf Überschreiten eines vorgegebenen
Schwellwertes zur Störungserfassung
beim Transport einer Materialbahn überwacht wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit
Bezug auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen
beschrieben.
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In den Figuren zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer Rollenrotationsdruckmaschine mit
horizontaler Bahnführung
mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Störungserfassung,
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2 eine
schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Störungserfassung,
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3 ein
Ablaufdiagramm der Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Störungserfassung.
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1 zeigt
schematisch die Seitenansicht einer Rollenrotationsdruckmaschine 1,
die zum Beispiel im Akzidenzdruck eingesetzt wird, durch welche eine
Materialbahn 2, zum Beispiel eine Papierbahn, horizontal
geführt
wird. Die Materialbahn 2 wird von einer Vorratsrolle 4 in
einem Rollenwechsler 6, welcher für den fliegenden Rollenwechsel
vorgesehen sein kann, abgewickelt und anschließend durch Druckwerke 8a–8d geführt, welche
die Materialbahn zum Beispiel beidseitig und mehrfarbig bedrucken. Weiterhin
wird die Materialbahn 2 durch eine Bahnfangvorrichtung 10,
einen Heißluftschwebetrockner 12 und
einen Kühlwalzenstand 14 geführt, bevor
die bedruckte, getrocknete und wieder abgekühlte Materialbahn 2 einem
Falzapparat 16 zur Erzeugung von gefalzten Druckexemplaren,
zum Beispiel Signaturen, zugeführt
wird. Die Rollenrotationsdruckmaschine 1 wird von einer
Steuereinheit 18 gesteuert, welche über nicht dargestellte Datenverbindungen
mit den einzelnen Komponenten der Maschine 1 in Verbindung
steht und zum Beispiel in einem Steuerpult angeordnet sein kann.
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Der Falzapparat 16 weist
einen Falztrichter 20, wenigstens eine Querschneidwalze 22 sowie
wenigstens einen Falzzylinder 24 auf. Die bedruckte Materialbahn 2 oder
auch mehrere bedruckte und übereinander
geführte
Materialbahnen werden dem Falztrichter 20, zum Beispiel
aus einem Falzapparatüberbau
oder einem Wendestangendeck, zugeführt, welcher die mindestens
eine Materialbahn im Bereich des Falztrichters mit einem Längsfalz
versieht und sie der Querschneidwalze 22 zur Erzeugung
von Signaturen zuführt.
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Des Weiteren weist die Rollenrotationsdruckmaschine 1 eine
Vorrichtung 26 zur Störungserfassung
beim Transport einer Materialbahn auf, die wie in 1 gezeigt in der Nähe des Einlaufsbereichs des
Falztrichters 20 angeordnet sein kann.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 26 wird des
Weiteren mit Bezug auf 2 näher erläutert.
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2 zeigt
eine mit Druckbildern 28 versehene Materialbahn 2,
welche zunächst über eine
Einlaufwalze 30 des Falztrichters 20 geführt und
von dieser über
den Faltrichter 20 weiter zur Schneidwalze 22 läuft. Des
Weiteren ist in 2 die
Bahnfangvorrichtung 10 gezeigt, die eine Bahntrennvorrichtung 32 in
Form eines Abschlagmessers und einen Auffangbehälter 34 für die durchtrennte
Materialbahn aufweist. Die Bahnfangvorrichtung kann an beliebigen
Positionen entlang der Maschine 1, zum Beispiel wie in 1 gezeigt nach dem letzten
Druckwerk, positioniert sein.
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Das auf die Bahn aufgebrachte Druckbild 28 weist
eine Länge
L auf, welche sich durch den Abstand der Vorder- und Hinterkante 36a und 36b des Druckbildes 28 ergibt.
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Ferner ist auf der Materialbahn eine
Registermarke 38 zur Bestimmung des Druck-zu-Schnitt-Registers
aufgedruckt. Diese Registermarke 38 kann von einer Sensoreinheit 40,
zum Beispiel einer CCD-Sensoreinheit oder einer CCD-Kamera, erfasst,
aufgenommen oder überwacht
werden. Hierzu steht die Sensoreinheit 40 über eine
Datenleitung 42 mit einer Recheneinheit 44 in Verbindung.
Die Recheneinheit 44 umfasst eine PLC-Einheit (programmable
logic controller) 46 und eine Speichereinheit 48 und
kann zum Beispiel als ein üblicher
Steuerungs- und/oder Regelungsrechner ausgebildet sein. Die Einheit 44 steht
ferner über
eine Datenleitung 50 mit einem Encoder 52 in Verbindung, welcher
die Position und/oder die Geschwindigkeit der Schneidwalze 22 in üblicher
Weise räumlich
und zeitlich erfasst und an die Einheit 44 weiterleitet.
Ausgangsseitig steht die Einheit 44 über eine Datenleitung 54 mit
der Bahnfangvorrichtung 10 in Verbindung und kann diese über ein
Störsignal
aktivieren, so dass die Materialbahn 2 von der Bahntrennvorrichtung 32 schnellstmöglichst
durchtrennt, gegebenenfalls von nicht dargestellten Bahnfangwalzen
erfasst und dem Auffangbehälter 34 zugeführt wird,
wobei insbesondere vermieden wird, dass die gerissene Materialbahn
in Komponenten der Druckmaschine, wie zum Beispiel das letzte Druckwerk 8d oder
den Falzapparat 16 eingezogen wird.
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Ebenfalls steht die Vorrichtung 44 ausgangsseitig über eine
Datenleitung 56 mit einer Antriebseinheit 58,
zum Beispiel einem Antriebsmotor, in Verbindung, welche wenigstens
die Schneidwalze 22 antreibt, gegebenenfalls jedoch auch
weitere Walzen oder Zylinder des Falzapparates 16.
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Das System aus aufgedruckter Registermarke 38,
Sensoreinheit 40, Schneidwalze 22, Encoder 52 und
Recheneinheit 44 kann zumindest Teil einer konventionellen
Druck-zu- Schnitt-Registerregelung darstellen
und auch zur Druck-zu-Schnitt-Registerregelung eingesetzt werden.
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Die Funktionsweise einer solchen
Regelung ist dem Fachmann bekannt und soll hier nur kurz erläutert werden.
Die aufeinanderfolgend aufgedruckten Druckbilder 28 auf
der Materialbahn 2 weisen einen longitudinalen Abstand
zueinander auf, in welchem die Materialbahn 2 durch die
Schneidwalze 22, zum Beispiel durch ein an der Schneidwalze
angebrachtes quer zur Materialbahn verlaufendes Schneidmesser durchtrennt
und in Signaturen unterteilt wird. Die Druck-zu-Schnitt-Regelung
sorgt dafür, dass
der durch die Schneidwalze 22 erfolgte Querschnitt der
Materialbahn 2 stets in dem unbedruckten Abschnitt zwischen
den Druckbildern 28 zu liegen kommt. Hierzu wird mit der
Sensoreinheit 40 die Registermarke 38 räumlich und
zeitlich erfasst und in der Einheit 44 mit den vom Encoder 52 gelieferten Daten
verglichen. Ergibt der Vergleich, dass die Winkelposition und/oder
-geschwindigkeit der Schneidwalze 22 momentan nicht derart
ist, dass die Materialbahn 2 exakt zwischen den Druckbildern 28 durchtrennt
würde,
so kann die Einheit 44 die Winkelposition und/oder -geschwindigkeit
der Schneidwalze 22 und/oder die longitudinale Position
des Druckbildes 28 auf der Bahn 2 solange verändern bzw.
nachregeln bis ein gewünschter
Querschnitt der Materialbahn 2 erzielt wird. Das longitudinale
Verschieben des Druckbildes 28 entlang der Materialbahn 2 kann entweder
durch ein Nachregeln der Winkelposition der Druckzylinder oder auch
in üblicherweise
durch eine auslenkbare Tänzerwalze
erzielt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Störungserfassung
beim Transport einer Materialbahn in einer Materialbahn verarbeitenden
Maschine bestimmt wenigstens das Druck-zu-Schnitt-Register in eben
beschriebener Weise und unterzieht die derart erzielten Daten einer Überwachung
in der Einheit 46. Bei Überschreitung
eines vorgegebenen Schwellwertes, welcher zum Beispiel in der Speichereinheit 48 abgelegt
sein kann, erzeugt die Einheit 44 ein Störsignal,
welches über
die Datenleitungen 54 und 56 sowohl die Bahnfangvorrichtung 10 aktiviert
als auch den Antrieb 58 deaktiviert. Ferner kann das Störsignal
an weiteren Baugruppen der Druckmaschine 1 einen Notstopp
auslösen
oder einen kompletten Maschinenstopp einleiten und dadurch Beschädigungen durch
die gerissene Materialbahn 2 an den Komponenten oder der
Maschine verhindern.
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Die Überwachung des Druck-zu-Schnitt-Registers
in der Einheit 44 bzw. 46 kann zum Beispiel den
zeitlichen Verlauf des Druck-zu-Schnitt-Registers überwachen
und im Falle, dass ein das Druck-zu-Schnitt-Register kennzeichnender
Wert, zum Beispiel die longitudinale Position der Registermarke
entlang der Bahn 2 relativ zur Winkel-Position des Schneidzylinder 22 zur
Bahn 2, einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, die beschriebenen Notmaßnahmen
einleiten.
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Es ist ferner auch möglich, dass
die Einheit 44 alternativ oder zusätzlich die erste und/oder die zweite
zeitliche Ableitung des zeitlichen Verlaufs des Druck-zu-Schnitt-Registers überwacht
und auch diese Werte mit einer jeweiligen Schwelle vergleicht und gegebenenfalls
bei Überschreitung
erforderliche Notmaßnahmen
einläutet.
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Für
den Fachmann ist klar, dass mit dem Überschreiten eines vorgegebenen
Schwellwertes auch das Überschreiten
in negative Richtung bezogen auf die Werteachse, also das Unterschreiten
eines vorgegebenen Schwellwertes gemeint sein kann.
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Ferner kann eine Überwachung auf Über- oder
Unterschreiten einer vorgegebenen Abweichung von einem vorgegebenen
Sollwert vorgesehen sein.
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Mit Hilfe der Sensor-Einheit 40,
zum Beispiel einer CCD-Kamera, kann zusätzlich oder alternativ auch
das Druckbild 28 oder ein Teil bzw. Abschnitt dieses Druckbilds
erfasst werden. Hierdurch wird es ermöglicht den erfassten Bildbereich
(ganz oder teilweise) zur Bestimmung des Druck-zu-Schnitt-Registers
heranzuziehen.
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Es kann vorzugsweise ein Bereich
des Druckbilds 28 mit einem gespeicherten Muster zur Lageerfassung
verglichen werden. Hierzu können übliche Verarbeitungsmechanismen
oder algorithmen der digitalen Bildverarbeitung, zum Beispiel Korrelationsverfahren, eingesetzt
werden. Wurde das Muster im Bild erkannt und Lage-erfasst, kann
aus den so gewonnenen Daten ein Wert für das Druck-zu-Schnitt-Register
bestimmt werden.
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Ferner kann auch ein Registerinformationsträger, zum
Beispiel eine Marke, im Druckbild zu liegen kommen. Dabei kann der
Informationsträger
für den
Leser der Druckproduktes in nicht-störender Weise angeordnet und/oder
unerkennbar sein. Denkbar ist die Lage des Informationsträgers in
einem gedruckten Foto oder einer Grafik.
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3 zeigt
einen Prozessablauf für
ein erfindungsgemäßes Verfahren
zur Störungserfassung, wobei
in einem ersten Schritt 100 ein kennzeichnender Wert für das Längsregister,
in einem zweiten Schritt 101 ein kennzeichnender Wert für das Schnittregister
und in einem dritten Schritt 102 aus diesen beiden Werten ein kennzeichnender
Wert für
das Druck-zu-Schnitt-Register bestimmt wird. In einem nachfolgenden
Schritt 103 wird der kennzeichnende Wert des Druck-zu-Schnitt-Register
einer Überwachung
unterzogen, wobei zum Beispiel der zeitliche Verlauf und/oder die
erste und/oder die zweite zeitliche Ableitung dieses Verlaufs des Druck-zu-Schnitt-Registers überwacht
und einem Schwellwertvergleich unterzogen wird. In einem weiteren
Schritt 104 wird bei einer solchen festgestellten Überschreitung
eines Schwellwertes ein Maschinenstopp ausgelöst und/oder eine Bahnfangvorrichtung aktiviert.
Alternativ wird bei nicht Überschreiten
des Schwellwertes nach dem Schritt 104 wieder bei Schritt 100 mit
der Bestimmung der kennzeichnenden Werte begonnen.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Vermeidung eines Produktverlusts und/oder eines Produktstaus
im Falzapparat 16 der Rollenrotationsdruckmaschine 1 kann
als Sensoreinheit eine Bahnspannungsmesseinrichtung 60 (siehe 2) vorgesehen sein. Die
Bahnspannungsmesseinrichtung 60 umfasst eine auslenkbare
Tänzerwalze,
deren Auslenkung aus einer Ruhelage ein Maß für die Bahnspannung darstellt.
Die Messeinrichtung 60 steht über eine Datenleitung 61 mit
der Recheneinheit 44 in Verbindung, sodass der zeitliche
Verlauf der Bahnspannung der Recheneinheit 44 zur Analyse
zur Verfügung
steht. In der Speichereinheit 48 der Recheneinheit 44 ist
ein vorgegebener Schwellwert abgelegt und eine nicht dargestellte
Vergleichs-/Auswerteeinheit der Recheneinheit 44 ermittelt
ein mögliches Überschreiten
der Bahnspannung oder der ersten und/oder der zweiten Ableitung
der Bahnspannung des vorgegebenen Schwellwerts.
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Alternativ oder zusätzlich zur
Spannungsmessung kann mittels eines Bahngeschwindigkeitssensors,
welcher zum Beispiel an der Achse der Walze 30 angeordnet
sein kann, wobei die Walze 30 als angetriebene Zugwalze
ausgelegt sein kann, die Bahngeschwindigkeit erfasst werden und
in ähnlicher Weise,
d.h. durch Schwellwertvergleich, wie die Bahnspannung zur Vermeidung
eines Produktverlusts und/oder Produktstaus im Falzapparat überwacht
werden. Der Schwellwertvergleich kann mit dem aktuellen, gemessenen
Geschwindigkeitswert, einem integrierten oder einem durchschnittlichen Wert
geschehen. Des Weiteren kann eine niedrigere Schwelle zusätzlich vorgesehen
sein, wobei bei Überschreiten
zwar ein Einstellen der Zugwalzengeschwindigkeit erfolgt, jedoch
kein Notstopp oder Ähnliches.
-
Bei Überschreiten des Schwellwertes
wird eine Bahntrennvorrichtung und/oder Bahnfangvorrichtung 132 über eine
Datenleitung 62 aktiviert, sodass der Produktstrom noch
vor dem ersten mit Greifern bestückten
Falzzylinder 24 des Falzapparates 16 unterbrochen
wird. Die Bahnfang- oder Trennvorrichtung 132 kann wie
in 2 gezeigt unterhalb
des Falztrichters jedoch auch oberhalb des Falztrichters zum Beispiel
vor der Einlaufwalze 30 angeordnet sein. Es können weiterhin
auch zusätzliche
Notmaßnahmen
zum Beispiel ein Maschinenstopp des Falzapparates oder der gesamten
Rollenrotationsdruckmaschine eingeleitet werden.
-
Das in 2 gezeigte
System aus Sensoreinheit 40 und Recheneinheit 44 kann
erfindungsgemäß multifunktional
eingesetzt werden, das heißt zum
einen kann dieses System das Druck-zu-Schnitt-Register überwachen
und regeln, zum andern kann dasselbe System jedoch auch das Druck-zu-Schnitt-Register
auf Überschreiten
eines Grenzwertes Bei multifunktionaler Verwendung des Systems kann
in vorteilhafter Weise auf eine zusätzliche Bahnspannungsmesseinrichtung
verzichtet werden.
-
- 1
- Rollenrotationsdruckmaschine
- 2
- Materialbahn
- 4
- Vorratsrolle
- 6
- Rollenwechsler
- 8a–8d
- Druckwerke
- 10
- Bahnfangvorrichtung
- 12
- Trockner
- 14
- Kühlwalzenstand
- 16
- Falzapparat
- 18
- Steuereinheit
- 20
- Falztrichter
- 22
- Schneidwalze
- 24
- Falzzylinder
- 26
- Vorrichtung
zur Störungserfassung
- 28
- Druckbild
- 30
- Einlaufwalze
- 32
- Bahntrennvorrichtung
- 34
- Auffangbehälter
- 36a
- Vorderkante
des Druckbildes
- 36b
- Hinterkante
des Druckbildes
- 38
- Registermarke
- 40
- Sensoreinheit
- 42
- Datenleitung
- 44
- Recheneinheit
- 46
- PLC-Einheit
- 48
- Speichereinheit
- 50
- Datenleitung
- 52
- Encoder
- 54
- Datenleitung
- 56
- Datenleitung
- 58
- Antriebseinheit
- 60
- Bahnspannungsmesseinrichtung
- 61
- Datenleitung
- 62
- Datenleitung
- 100
- Verfahrensschritt
- 101
- Verfahrensschritt
- 102
- Verfahrensschritt
- 103
- Verfahrensschritt
- 104
- Verfahrensschritt
- 132
- Bahntrennvorrichtung
- L
- Länge des
Druckbildes