-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Rollenrotations-Druckmaschine, insbesondere
einer Zeitungsdruckmaschine, bei der jede von einem Rollenwechsler
gespeiste Bahn mehrere Arbeitseinheiten in Form von Druckeinheiten,
Wendeeinheiten, Falzaufbau, Querschneideeinrichtungen und Falzeinheiten
durchläuft,
wobei einstellbare Zugeinheiten vorgesehen sind, die Klemmstellen
bilden, so dass sich entlang der Wegstrecke der Bahnen jeweils mehrere
aufeinander folgende Klemmabschnitte ergeben, die durch zwei die
Bahnen jeweils fixierende Klemmstellen begrenzt sind.
-
Beim
Bedrucken von Papierbahnen muss auf die richtige Bahnspannung geachtet
werden, um gute Arbeitsergebnisse, d.h. insbesondere eine gute Registerhaltigkeit
und Faltenfreiheit zu erzielen. Üblicherweise
wurde bisher die Bahnspannung jeweils manuell aufgrund von Erfahrungswerten
eingestellt, was erfahrungsgemäß das Bedienungspersonal
häufig überforderte.
Wird beispielsweise von einem undefinierten bzw. ungünstigen
Anfangszustand ausgegangen, so ist es häufig schwierig, brauchbare
Werte zu erzielen.
-
Aus
der
DE 195 25 170
A1 ist zwar bereits ein Verfahren zum Betreiben einer Rotations-Druckmaschine
bekannt, bei der jede von einem Rollenwechsler gespeiste Bahn in
der eingangs erwähnten Weise
durch eine Rollenrotations-Druckmaschine führbar ist.
Gemäß diesem
Verfahren ist es desweiteren möglich,
für jede
Bahn maschinen- und/oder produktionsabhängig ermittelbare Richtwerte
für die Bahnspannung
in den stromaufwärts
von der Druckeinheit angeordneten Klemmabschnitten und für die Voreilung
der stromabwärts
von der Druckeinheit angeordneten Zugeinrichtungen gegenüber der
jeweils angeordneten Klemmstelle voreinzustellen. Anschließend wird
gemäß diesen
bekannten Verfahren die Bahnspannung in dem stromabwärts von
der Druckeinheit angeordneten Klemmab schnitt überprüft, wobei bei Abweichungen
von einem Richtwert die Bahnspannung in wenigstens einem Klemmabschnitt
nachreguliert wird. Die Ermittlung von sogenannten Eingangswerten,
d.h. Steuergrößen, erfolgt
nach den Regeln der sogenannten Fuzzylogik. Diese Technik führt bekanntlich
zu einem relativ einfachen System- bzw. Schaltungsaufbau, jedoch
auf Kosten der Genauigkeit. Bei diesem bekannten Verfahren ist desweiteren
keine Kontrolle in dem der Druckeinheit nachgeordneten Klemmabschnitt
vorgesehen.
-
Es
ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer
Rollenrotations-Druckmaschine anzugeben, mit dem eine einfache und
für eine
Automatisierung geeignete Möglichkeit
zur Erlangung optimaler Bahnspannungsverhältnisse angeboten wird.
-
Diese
Aufgabe wird durch die Anwendung aller Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
-
Diese
Maßnahmen
ergeben in vorteilhafter Weise einen einfachen Weg zur zuverlässigen Erlangung
optimaler Bahnspannungsverhältnisse.
Dadurch, dass eine Voreinstellung unter Verwendung geeigneter Richtwerte
erfolgt, ist bereits sichergestellt, dass die Ausgangsspannung für eine anschließende Optimierung
gut geeignet ist, so dass bereits mit vergleichsweise wenig Optimierungsschritten
optimale und exakte Verhältnisse
erzielbar sind. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei vorteilhafterweise
sowohl manuell als auch rechnergesteuert durchführbar, was eine...
-
Automatisierung
des Optimierungsvorgangs ermöglicht
und damit eine ausgezeichnete Bedienungsfreundlichkeit und hohe
Zuverlässigkeit
und Sicherheit gewährleistet.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen
der übergeordneten
Maßnahmen sind
in den Unteransprüchen
angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung an Hand
der Zeichnung näher
entnehmbar.
-
Die
nachstehend beschriebene Zeichnung enthält eine schematische Darstellung
einer Rollenrotations-Druckmaschine.
-
Hauptanwendungsgebiet
von Rollenrotations-Druckmaschinen ist die Herstellung von Zeitungen.
Die der Zeichnung zu Grunde liegende Rollenrotations-Druckmaschine
an sich bekannter Bauart und Wirkungsweise enthält einen hier zweiarmigen Rollenwechsler 1,
eine mehrere Druckwerke, hier zwei Gummi/Gummi-Druckwerke 2 aufweisende Druckeinheit 3,
eine Wendeeinheit 4, die mehrere, durch Wendestangen 5 angeordnete
Wendeebenen aufweisen kann, einen Falzaufbau 6, der mehrere durch
Falztrichter 7 angeordnete Trichterebenen aufweisen kann,
sowie eine hier um 90° verdreht
gezeichnete Falzeinheit 8, die rotierende Organe, wie eine
Querschneideinrichtung, aufweist. Anstelle von hintereinander angeordneten
Gummi/Gummi-Druckwerken könnten
selbstverständlich
auch am Umfang eines Satellitenzylinders angeordnete Satellitendruckwerke
vorgesehen sein.
-
Von
der oberen Rolle 9 des Rollenwechslers 1 läuft eine
Bahn 10 ab, die nacheinander die Druckeinheit 3,
die Wendeeinheit 4, den Falzaufbau 6 und die Falzeinheit 8 durchläuft. Zwischen
dem Rollenwechsler 1 und der Druckeinheit 3 ist
eine durch eine angetriebene Zugwalze und eine hieran anstellbare Andrückwalze
gebildete Zugeinheit 11 vorgesehen. An der Zugeinheit 11 wird
die Bahn 10 geklemmt. Dasselbe gilt für den Rollenwechsler 1 und
die Druckwerke der Druckeinheit 3. Die Strecke zwischen
dem Rollenwechsler 1 und dem ersten Druckwerk 2 der Druckeinheit 3 wird
dementsprechend durch die Zugeinheit 11 in zwei Klemmabschnitte
RW/ZD und ZD/DE unterteilt, in denen die Bahnspannung jeweils einstellbar
ist. Hierzu sind geeignete Einrichtungen, beispielsweise in Form
Tänzerwalzen 12 vorgesehen.
-
Zwischen
dem letzten Druckwerk der Druckeinheit 3 und der Wendeeinheit 4 ist
eine weitere Zugeinheit 13 vorgesehen. Diese enthält eine
angetriebene Zugwalze und zwei die Bahn 10 in Form einer Schleife
um die zugeordnete Zugwalze herumführende Leitwalzen. Dem ersten
Falztrichter des Falzaufbaus 6 sind zwei hintereinander
angeordnete Zug- und Andrückwalzenpaare
vorgeordnet, die gemeinsam als Zugeinheit 14 fungieren.
Dem unteren Falztrichter des Falzaufbaus 6 ist eine weitere
Zugeinheit 15 nachgeordnet, die hier durch drei aufeinanderfolgende
Paare von aneinander angestellten, angetriebenen Zugwalzen gebildet
wird. Daneben befindet sich eine weitere Zugeinheit 16,
die einem mit dem vom unteren Falztrichter ablaufenden Strang zusammenführbaren
Ballonstrang etc. zugeordnet ist. Vor der Falzeinheit 8 ist
eine weitere, durch zwei angetriebene Zugwalzen gebildete Zugeinheit 17 vorgesehen,
an der alle der Falzeinheit 8 zugeführten Stränge zusammengeführt werden.
-
Durch
die stromabwärts
von der Druckeinheit 3 vorgesehenen Zugeinheiten ergeben
sich wiederum mehrere Klemmstellen, an denen die Bahn 10 geklemmt
wird, und dementsprechend mehrere Klemmabschnitte, nämlich der
Klemmabschnitt DE/ZW zwischen dem letzten Druckwerk der Druckwerkseinheit 3 und
der Zugeinheit 13 vor der Wendeeinheit 4, der
Klemmabschnitt ZW/ZT zwischen der der Wendeeinheit 4 vorgeordneten
Zugeinheit 13 und der dem ersten Falztrichter des Falzaufbaus 6 vorgeordneten
Zugeinheit 14, der Klemmabschnitt ZT/ZO zwischen der Zugeinheit 14 vor
dem ersten Falztrichter und der Zugeinheit 15 nach dem
letzten Falztrichter sowie der Klemmabschnitt ZO/ZF zwischen der Zugeinheit 15 nach
dem letzten Falztrichter und der Zugeinheit 17 vor der
Falzeinheit 8.
-
Die
der Druckeinheit 3 nachgeordneten Zugeinheiten 13 bis 17 laufen
mit Voreilung gegenüber der
jeweils vorgeordneten Klemmstelle. Diese Voreilung ist ebenso wie
die Bahnspannung in den Klemmabschnitten RW/ZD und ZD/DE individuell
einstellbar. Zweckmäßig erfolgt
daher der Antrieb der Zugeinheiten 11 und 13 bis 17 sowie
des Rollenwechslers 1 und der Druckwerke der Druckeinheit 3 durch
Einzelmotoren, so dass eine Vielzahl von Stellgliedern zur Verfügung steht,
die auch als Meßstellen
fungieren können,
beispielsweise durch Messung des aufgenommenen Stroms.
-
Auf
dem Weg vom Rollenwechsler 1 bis zur Falzeinheit 8 erleidet
die Bahn abhängig
von der Farb- und Wasserbeaufschlagung, dem verwendeten Druckwerkstyp,
den vorgesehenen Umlenkungen etc. unterschiedliche Belastungen,
welche die Bahnspannung beeinflussen. Die Einhaltung einer korrekten
Bahnspannung in den verschiedenen Klemmabschnitten ist aber Voraussetzung
für einen
registerhaltigen Druck und eine faltenfreie Produktion. Die Bahnspannung
wird daher für
jede Bahn 10 abhängig von
maschinen- und produktionsabhängigen
Verhältnissen
optimiert. Um bei dieser Optimierung bereits eine gute Ausgangsposition
zu haben, werden zunächst
Richtwerte, sogenannte Presetting-Werte errechnet und bereits vor
Arbeitsbeginn eingestellt. Mit dieser Voreinstellung wird die Druckmaschine
vorzugsweise entlang einer definierten Hochfahrkurve hochgefahren.
Danach erfolgt die Optimierung gemäß einer vorgegebenen Regel.
Diese Vorgänge können ganz
oder teilweise manuell oder automatisch, d.h. durch einen Rechner
durchgeführt
werden. Zweckmäßig erfolgt
in jedem Fall eine Anzeige auf einem geeigneten Display des Leitstands.
-
Die
Voreinstellung umfaßt
die Bahnspannung in den beiden, der Druckeinheit 3 vorgeordneten
Klemmabschnitten RW/ZD und ZD/DE und die Voreilung der der Druckeinheit 3 nachgeordneten
Zugeinheiten 13 bis 17. Dabei wird bei der Verarbeitung von
Zeitungspapier mit einem Gewicht von 48g/m2 für die Bahnspannung
im dem Rollenwechsler 1 nachgeordneten Klemmabschnitt RW/ZD
ein Presetting-Wert von 80 N/m d.h. N pro Bahnbreite in Metern,
gewählt.
Hierdurch wird ein seitliches Wandern der Bahn verhindert. Bei Verwendung
eines Unipaster-Rollenwechslers beträgt der Presetting-Wert 80 N/m, bei
Verwendung eines CD-Paster-Rollenwechslers beträgt der Presetting-Wert 100
N/m.
-
Für die Bahnspannung
BSZD/DE im der Druckeinheit 3 vorgeordneten
Klemmabschnitt ZD/DE wird ein Presetting-Wert eingestellt, der sich
aus folgender Formel ergibt: BSZD/DE ~
BSRW/ZD + 30 × (G × D × F),wobei BSRW/ZD die
Bahnspannung im Klemmabschnitt RW/ZD, G ein Gummituchbeiwert, D
ein Druckwerkstypbeiwert und F ein Farbigkeitsbeiwert ist. Für inkompressible
Gummitücher
ist der Gummituchbeiwert G = 1, für kompressible Gummitücher = 0,7.
Für Gummi/Gummi-Druckwerke,
wie gezeichnet, ist der Druckwerkstypbeiwert = 1, für Sateliten-Druckwerke =
0,5. Der Farbigkeitsbeiwert F entspricht den Farben auf beiden Seiten
der Bahn 10. Für
eine Farbe pro Seite, d.h. 1/1 ist der Farbigkeitswert 2, für 2/1 =
3, für 2/2
= 4, und für
4/4 = 8. Dabei handelt es sich um empirisch ermittelte Werte, die
bei Versuchen zu guten Ergebnissen geführt haben. Die vorstehend genannten
Bahnspannungen werden durch im Bereich der betreffenden Klemmabschnitte
vorgesehene Mittel, beispielsweise die Tänzerwalzen 12, eingestellt.
-
Stromabwärts von
der Druckeinheit 3 werden, wie weiter oben schon erwähnt wurde,
nicht die Bahnspannungen, sondern die Voreilungen voreingestellt.
Dabei gilt für
die Voreilung der ersten, der Druckeinheit 3 nachgeordneten,
der Wendeeinheit 4 vorgeordneten Zugeinheit 13 ein
Presetting-Wert von 1 ± 0,5 ‰ gegenüber der
Geschwindigkeit des letzten Druckwerks der Druckeinheit 3.
Für die
Voreilung der der Wendeeinheit 4 nachgeordneten, dem Falzaufbau 6 vorgeordneten
Zugeinheit 14 gilt ein Presetting-Wert von 0,5 ‰ gegenüber der
Voreilung der vorgeordneten Zugeinheit 13. Der Presetting-Wert
für die
Voreilung der den Falztrichtern des Falzaufbaus 6 nachgeordneten
Zugeinheit 15 ist gegenüber
der Voreilung der vorgeordneten Zugeinheit 14 um 1 ‰ erhöht. Der
Presetting-Wert für
die Voreilung der einem Ballonstrang zugeordneten Zugeinheit 16 ist
gegenüber
der Voreilung der Zugeinheit 15 um 0,5 ‰ erhöht. Der Presetting-Wert für die Voreilung
der letzten Zugeinheit 17 vor der Falzeinheit 8 ist
gegenüber der
Voreilung der ihr vorgeordneten, nach den Falztrichtern angeordneten
Zugeinheit 15 um 1 ‰ erhöht. Bei
den oben erwähnten
Presetting-Werten für
die Voreilungen der der Druckeinheit 3 nachgeordneten Zugeinheiten 13 bis 17 handelt
es sich ebenfalls um empirisch ermittelte Werte, die bei Versuchen
zu ausgezeichneten Ergebnissen geführt haben.
-
Zum
Anfahren der Maschine wird zumindest der Presetting-Wert für die Bahnspannung
im der Druckeinheit 3 vorgeordneten Klemmabschnitt ZD/DE
zunächst
um einen Anfahrfaktor von zweckmäßig 0,5
reduziert, wobei allerdings zu beachten ist, dass die genannte Bahnspannung
nicht unter die Bahnspannung im vorgeordneten, dem Rollenwechsler 1 nachgeordneten
Klemmabschnitt RW/ZD absinken soll. Nach dem Anlaufen der Maschine
wird diese entlang einer definierten Hochfahrkurve so hochgefahren,
dass nach Beendigung des Hochfahrvorgangs die anfängliche
Reduzierung vollständig abgebaut
ist. In vielen Fällen
genügt
die Berücksichtigung
eines Anfahrfaktors im Zusammenhang mit der Bahnspannung im Klemmabschnitt
ZD/DE. Zweckmäßig können jedoch
alle Presetting-Werte mit Ausnahme des Presetting-Werts für die Bahnspannung
im ersten, dem Rollenwechsler 1 nachgeordneten Klemmabschnitt
RW/ZD zunächst
um den Anfahrfaktor von zweckmäßig 0,5
reduziert werden, wobei auch diese Reduzierung während des Hochfahrvorgangs
abgebaut wird, so dass nach Beendigung des Hochfahrvorgangs die
voreingestellten Presetting-Werte
wirksam sind.
-
Nach
dem Hochfahren der Maschine erfolgt eine Optimierung der mittels
der voreingestellten Presetting-Werte bereits in eine gute Ausgangsposition
gebrachten Bahnspannung. Hierzu wird die Bahnspannung nacheinander
in drei ausgewählten, stromabwärts von
der Druckeinheit vorgesehenen Klemmabschnitten in einer bestimmten
Reihenfolge kontrolliert und unter Einhaltung von vorgegebenen Grenzwerten
korrigiert, wobei jeweils mehrere Korrekturschritte möglich sind,
von denen aber jeweils nur soviele wie nötig durchgeführt werden.
-
Zunächst wird
die Bahnspannung in dem Falzaufbau 6 vorgeordneten Klemmabschnitt
ZW/ZT, dann im der Druckeinheit 3 nachgeordneten Klemmabschnitt
DE/ZW und schließlich
im die Falztrichter 7 enthaltenden Klemmabschnitt ZT/ZO
kontrolliert und korrigiert, wobei die angegebene Reihenfolge der
Klemmabschnitte einzuhalten ist. Die oben erwähnten Grenzwerte betragen jeweils
120 N/m unten und 250 N/m oben. Bei Überschreitung des oberen Grenzwerts
bzw. Unterschreitung des unteren Grenzwerts werden spezielle Korrekturmaßnahmen ergriffen
und zwar wiederum in einer vorgegebenen Reihenfolge.
-
Dabei
sind für
die Korrektur der Bahnspannung im Klemmabschnitt ZW/ZT vier Korrekturschritte
vorgesehen, wobei bei zu hoher Bahnspannung, d.h. beim Überschreiten
des oberen Grenzwerts von 250 N/m, im ersten Schritt die Bahnspannung
im der Druckeinheit 3 vorgeordneten Klemmabschnitt ZD/DE
gesenkt, im zweiten Schritt die Voreilung der der Wendeeinheit 5 vorgeordneten
Zugeinheit 13 erhöht,
im dritten Schritt die Voreilung der dem Falzaufbau 6 vorgeordneten
Zugeinheit 14 gesenkt und im vierten Schritt die Voreilungen
aller stromabwärts
von der Wendeeinheit 4 liegenden Zugeinheiten 14 bis 17 gesenkt
werden. Bei zu niedriger Bahnspannung, d.h. bei Unterschreiten des
unteren Grenzwerts von 120 N/m, werden diese Korrekturschritte in
gleicher Reihenfolge aber in umgekehrter Richtung durchgeführt. In
der Regel genügt
jeweils bereits der erste Schritt. Die weiteren Schritte werden
nur ausgeführt, wenn
der jeweils vorhergehende Schritt keine ausreichende Verbesserung
erbracht hat.
-
Für die Korrektur
der Bahnspannung im der Druckeinheit 3 nachgeordneten Klemmabschnitt DE/ZW
sind ebenfalls vier Schritte vorgesehen, wobei bei zu hoher Bahnspannung,
d.h. wiederum beim Überschreiten
des oberen Grenzwerts von 250 N/m, im ersten Schritt die Bahnspannung
im der Druckeinheit 3 vorgeordneten Klemmabschnitt ZD/DE
gesenkt, im zweiten Schritt die Voreilung der der Wendeeinheit 4 vorgeordneten
Zugeinheit 13 gesenkt, im dritten Schritt nochmals die
Voreilung der der Wendeeinheit 4 vorgeordneten Zugeinheit 13 und
zusätzlich der
dem Falzaufbau 6 vorgeordneten Zugeinheit 14 gesenkt
und im vierten Schritt die Voreilungen aller stromabwärts von
der Druckeinheit 3 liegenden Zugeinheiten 13 bis 17 gesenkt
werden und jeweils umgekehrt bei zu niedriger Bahnspannung, d.h.
beim Unterschreiten des unteren Grenzwerts von 120 N/m. Auch hier
gilt, wie oben schon erwähnt
wurde, dass nur soviele Schritte wie nötig ausgeführt werden.
-
Für die Korrektur
der Bahnspannung im die Falztrichter 7 enthaltenden Klemmabschnitt
ZT/ZO sind wiederum vier Korrekturschritte vorgesehen, wobei bei
zu hoher Bahnspannung, d.h. beim Überschreiten des oberen Grenzwerts
von 250 N/m, im ersten Schritt die Voreilung der auf die Falztrichter folgenden
Zugeinheiten 15, 16 gesenkt, im zweiten Schritt
die Voreilung aller stromabwärts
der Falztrichter liegenden Zugeinheiten 15 bis 17 gesenkt,
im dritten Schritt, die Bahnspannung im der Druckeinheit 3 vorgeordneten
Klemmabschnitt ZD/DE gesenkt und im vierten Schritt die Voreilung
der der Wendeeinheit 4 vorgeordneten Zugeinheit 13 und
der den Falztrichtern vorgeordneten Zugeinheit 14 erhöht werden
und jeweils umgekehrt bei zu niedriger Bahnspannung, d.h. bei Unterschreitung
des unteren Grenzwerts von 120 N/m. Auch hier gilt, wie schon erwähnt, dass
jeweils nur soviel Korrekturschritt wie nötig durchgeführt werden,
d.h. dass ein jeweils nächster
Schritt nur durchgeführt
wird, wenn der vorhergehende Schritt keine ausreichende Verbesserung
erbracht hat.
-
Einige
der oben erläuterten
Korrekturschritte haben Einfluß auf
die Nachbarbahnen. Diese sind daher anschließend erneut zu optimieren.
Dies gilt insbesondere für
die Voreilungen der Zugeinheiten 14 bis 17. Sofern
nach Durchführung
eines ersten Optimierungsvorgangs noch kein ausreichender Erfolg
erreicht wurde, können
die oben geschilderten Optimierungsvorgänge mit notfalls jeweils vier
Schritten wiederholt werden.
-
Bei
der Durchführung
der Optimierungsvorgänge
dürfen
die in den einzelnen Schritten jeweils zu verändernden Parameter nicht unbegrenzt
verstellt werden. Es sind vielmehr gewisse Grenzwerte einzuhalten.
Der dabei für
die Bahnspannung im der Druckeinheit 3 vorgeordneten Klemmabschnitt ZD/DE
zu beachtende Grenzwert ist abhängig
von Farbigkeit, d.h. der Anzahl der Farben pro Bahn. Bei einer Farbe
pro Seite, d.h. 1/1-Produktion beträgt dieser Grenzwert 100 N/m
unten und 300 N/m oben. Bei 2/2-Produktion ergeben sich ebenfalls
100 N/m als unterer und 300 N/m als oberer Grenzwert. Bei 4/1-Produktion
ergeben sich 100 N/m als unterer und 500 N/m als oberer Grenzwert.
Die Grenzwerte für die
Voreilung der der Druckeinheit 3 nachgeordneten, der Wendeeinheit 4 vorgeordneten
Zugeinheit 13 sind 0 ‰ unten
und 2 ‰ oben.
Für die
Voreilung der dem Falzaufbau 6 vorgeordneten Zugeinheit 14 ergeben
sich 1 ‰ als
unterer und 3 ‰ als
oberer Grenzwert. Für
die Voreilung der nach den Falztrichtern vorgesehenen Zugeinheiten 15 bis 17 ergeben sich
4 ‰ als
unterer Grenzwert und 7 ‰ als
oberer Grenzwert. Diese Grenzwerte dürfen bei der Durchführung der
einzelnen Korrekturschritte nicht unter- bzw. überschritten werden.
-
Die
Messung der Bahnspannungen in den für die Optimierung vorgesehenen
Klemmabschnitten ZW/ZT, DE/ZW und ZT/ZO kann entweder durch geeignete
Messwalzen oder einfach durch Messung der Stromaufnahme der den
zugehörigen
Zugeinheiten zugeordneten Antriebsmotoren erfolgen.