EP1303404A1 - Verfahren zur regelung einer bahnspannung in einer rotationsdruckmaschine - Google Patents

Verfahren zur regelung einer bahnspannung in einer rotationsdruckmaschine

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EP1303404A1
EP1303404A1 EP01964839A EP01964839A EP1303404A1 EP 1303404 A1 EP1303404 A1 EP 1303404A1 EP 01964839 A EP01964839 A EP 01964839A EP 01964839 A EP01964839 A EP 01964839A EP 1303404 A1 EP1303404 A1 EP 1303404A1
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EP
European Patent Office
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web
printing unit
printing
phase position
phase
Prior art date
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EP01964839A
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English (en)
French (fr)
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Johannes Georg Schaede
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Koenig and Bauer AG
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Koenig and Bauer AG
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Application granted granted Critical
Publication of EP1303404B1 publication Critical patent/EP1303404B1/de
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/18—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
    • B65H23/188—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web
    • B65H23/1882—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web and controlling longitudinal register of web
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/02—Conveying or guiding webs through presses or machines
    • B41F13/025—Registering devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
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    • B65H2513/50—Timing
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S101/00—Printing
    • Y10S101/42—Means for tensioning webs

Definitions

  • the invention relates to methods for controlling a web tension in a rotary printing press according to the preamble of claim 1 or 3.
  • EP 09 51 993 A1 discloses a drive with a register for a rotary printing press, wherein a longitudinal expansion of the printing web is determined from web tension and operating values of the drives, and is compensated for by adjusting the circumferential register on the cylinders or the register rollers. A change in transverse stretch determined by a sensor for web width detection is fed back via a correction variable to the target value of the tension roller regulated to maintain web tension.
  • the invention has for its object to provide methods for controlling a web tension in a rotary printing press.
  • the object is achieved by the features of claim 1 or 3.
  • the measurement if possible after the last printing unit, provides the greatest possible information about the operating state of the web before it enters the superstructure, especially the funnel inlet.
  • the tension / elongation behavior of the web changes as it passes through the printing points and causes, for example, an increase in the elongation after the last printing unit.
  • the appropriate web tension level of the webs should be adjusted to one another after switching on water and paint, if possible only by adjusting the feed mechanism.
  • the paper web expands both in the longitudinal and in the transverse direction in relation to the transport direction. This is reflected, particularly in multi-color printing with free path lengths between adjacent printing points, as stretching of the web. As long as the effect at each printing point remains almost constant over time, this expansion can be compensated for at least in part, for example, by register adjustment on the cylinders, by changing the position of register rollers or other devices.
  • the stretching behavior of the paper web is, however, subject to many influences such as Example of the tension / elongation characteristics of the respective paper and thus the prevailing tension, the current humidity, the sensitivity to moisture, the penetration behavior, the position of the roll during its manufacture in the reel, which is reflected, for example, in different winding hardness, or by a location-dependent fluctuation in the Modulus of elasticity.
  • the elongation, both the longitudinal and the transverse expansion, is therefore not stationary because of the non-constant paper properties of the rolling paper web itself and because of changing and sometimes fluctuating operating parameters on the printing press.
  • a fluctuating web tension, changing printing speed, fluctuations in the moistening or a change of the roll influence the elongation of the paper web, so that the elongation is not stationary over time.
  • the method thus makes a constant readjustment of the cutting register of a web over all drives of the printing units or over register rollers at least partially unnecessary during ongoing production.
  • Figure 1 is a schematic representation for guiding a web from the infeed unit via four printing units and a second pull roller to a funnel infeed roller.
  • Fig. 2 is a schematic representation of the web tension levels in continuous printing.
  • Fig. 1 shows schematically the course of a path B, z. B. a printing material web B or a paper web B, on its way through a printing press, in particular a web-fed rotary printing press.
  • the web B runs in the transport direction T from the roll changer 01 via a feed unit 02 with a pull roller 03 through the four printing units 06 to 09, for example, to one second pull roller 11.
  • the main pull rollers 03; 11 are in an advantageous embodiment, each with its own drive 13; 14 and a drive control 16; 17 equipped.
  • tension S1, S2, S3 and S4 of the web B are measured between the pull roller 11 and the hopper inlet roller 12. This can take place, for example, via measuring rollers or the power consumption of the drive motors of the traction elements.
  • the starting point for the adjustment of the tensions of a web B are, in particular if several webs B are combined at the funnel inlet at the funnel inlet by means of the funnel inlet roller 12, the absolute and relative tensions S4 of the individual webs B on the funnel inlet roller 12 to one another. Accordingly, the tension of the web B is set based on the desired level of tension S4 on the hopper inlet roller 12.
  • the level of the total tension of the web B is preferably determined by adjustment on the feed mechanism 02.
  • a change in the tension of the web B during the continuous printing also takes place advantageously by a change in the tension S2 at the feed mechanism 02.
  • a basic setting of the tensions during the continuous printing, as shown schematically in FIG. 2, is done, for example, via the web tension and speed - Or position-controlled draw roller 03, the also controlled hopper feed roller 12 and / or dancer rollers, not shown.
  • ⁇ 2 represents an expansion between first printing unit 06 and second printing unit 07
  • ⁇ 3 an expansion between second printing unit 07 and third printing unit 08
  • ⁇ 4 an expansion between printing unit 08 and printing unit 09
  • the determination of the machine speed and / or the phase position of the machine can be done on the printing units 06; 07; 08; 09 done in different ways. For example, if each of the printing units 06; 07; 08; 09 is specifically driven, the performance data, the angular positions or other key figures of all or individual printing units 06; 07; 08; 09 can be used.
  • a phase position ⁇ 1 of the first printing group 06 is measured via a first sensor 18.
  • This phase angle ⁇ 1 can e.g. B. on a motor shaft of a drive 19 for a cylinder 21; in particular, a drive 19 of a forme cylinder 21 of the printing unit 06, for example by means of an encoder, can be tapped (shown in dashed lines in FIG. 1). If the forme cylinder 21 is coupled to a cooperating cylinder 22, in particular a transfer cylinder 22, the phase position ⁇ 1 on the transfer cylinder 22 can also be determined. As shown in FIG.
  • the arrangement of a mark 23 as a reference point 23 on the forme cylinder 21 or on the transfer cylinder 22 can also be used together with a first sensor 18 to determine the phase position ⁇ 1 or a position ⁇ 1. This can be done, for example, using a scanner or a photocell.
  • a mark 23 applied by the printing unit 06 itself, part of the printed image itself, perforation or other markings on the web B can also serve as a mark 23 for determining the first phase position ⁇ 1.
  • a further sensor 24 is arranged in the transport direction T after the last printing unit, here the fourth printing unit 09.
  • a second phase position ⁇ 2 or position ⁇ 2 of a mark 26 or at least part 26 of a print image of a printed web B is measured.
  • the mark 26 can also be perforated the path B or an equivalent marking on the path B.
  • the phase position ⁇ 2 of the mark 26 is understood here to mean the chronological sequence of the passage of the mark 26 at the detector. If the phase position ⁇ l is determined via a mark 23 arranged on the path B (as mentioned alternatively), the mark 23 can be used to determine the phase position ⁇ 2, which in this case are identical.
  • the phase position ⁇ 1 of the printing unit 06 is first determined by measuring the passage of the mark 23. After passing through the printing units 06 to 09, the second phase position ⁇ 2 of the mark 26 printed on the web B or the part of the printed image 26 is determined after the last printing unit 09. Taking into account a fixed position of the measuring points relative to each other, a fixed phase shift ⁇ would now be ascertainable with a constant expansion ⁇ of the web B over all sections. This is where the method for controlling a web tension in a rotary printing press comes into play, since the stretch ⁇ of web B is not constant over time during production for the reasons mentioned above.
  • the setpoint ⁇ setpoint can differ from production to production, since it depends on the register status of the printing units 06 to 09. However, it should only be set in stationary and trouble-free operation.
  • the setting of the register status and the voltages S1 to S4 are, as already shown above, in their basic setting as a rule. even before the start of production, tailored to the paper properties, the web run and others. Parameters.
  • the phase positions ⁇ 1 and 2 and thus the phase shift ⁇ are determined and with the Setpoint ⁇ setpoint compared. If the deviation ⁇ in the difference ⁇ from the nominal value ⁇ -nominal occurs during the ongoing printing of the current production due to one of the above reasons, this is an indication of a change ⁇ in the elongation ⁇ of the web B.
  • an increase in the elongation ⁇ by ⁇ causes, for example, a deviation ⁇ in the phase shift ⁇ from the setpoint ⁇ setpoint.
  • This deviation ⁇ , and thus also the change ⁇ in the elongation ⁇ is now compensated with the feed unit 02 upstream of the first printing unit 06 by changing the input extension ⁇ 1 until the setpoint ⁇ -target for the phase shift ⁇ is restored.
  • the control can also allow certain tolerances in the deviation of the phase shift ⁇ from the target value ⁇ -target before the countermeasure of a change in the input stretch ⁇ 1 is taken.
  • the deviation ⁇ from the target value ⁇ -target can, for example, be superimposed as a disturbance variable ⁇ on a target value transmitter of the drive control 16.
  • the drive control 16 of the pull roller 03 can be regulated, for example, with respect to the torque, with the voltage S2 being fed back.
  • a path of the web B via a corresponding measuring roller 27 for the measurement of the tension S2 of the web B is dashed in FIG. 1 shown.
  • the disturbance variable ⁇ > corresponding to the deviation ⁇ from the reference value ⁇ -target is superimposed on the setpoint generator of the drive control 16, for example as a correction variable ⁇ S2.
  • Such a correction variable ⁇ S2 can, for example, be taken from a stored curve for the dependence on ⁇ S2 over ⁇ or can also be carried out iteratively by raising or lowering the voltage S2 until the phase shift ⁇ again corresponds to the desired value ⁇ -target.
  • a DROOP behavior is a load-dependent change in the nominal value of a circumferential or angular speed or rotational speed, which both a change in the tension of the web B, z. B. S4, as well as a change in angular velocity.
  • a correction variable ⁇ S2 is superimposed on the setpoint S2 target for the tension S2, which together with the actual value of the tension S2 using the DROOP function results in a corresponding lag of the pull roller 03, and thereby a different tension S2 and the resulting input extension ⁇ 1 results, which ultimately also results in a change in the elongation ⁇ .
  • the setpoint ⁇ -target for the drive control 16 is a disturbance variable ⁇ determined from the phase shift ⁇ and the setpoint ⁇ -target. for example, as a correction quantity ⁇ S2 of the desired voltage S2.
  • the phase position ⁇ 1 can also be determined on one of the following printing units 07 to 09 instead of the first printing unit 06 in the transport direction T.
  • the phase shift ⁇ is then to be determined between the relevant printing group 06 to 09 and the passage of the mark 23 on the sensor 24.
  • the deviation ⁇ of the phase shift ⁇ from the set value ⁇ set is again used as the disturbance variable ⁇ for the drive the pull roller 03 processed.
  • the correction variable ⁇ S2 as the voltage change ⁇ S2 can also be changed in a different way than on the pull roller 03.
  • the change in the voltage S2 due to the disturbance variable ⁇ also includes changes in the action of force by a dancer roller (not shown) or other adjusting devices for the voltage S2 arranged in front of the first printing unit 06.

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Description

Beschreibung
Verfahren zur Regelung einer Bahnspannung in einer Rotationsdruckmaschine
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Regelung einer Bahnspannung in einer Rotationsdruckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 3.
Durch die EP 09 51 993 A1 ist ein registerhaltiger Antrieb für eine Rotationsdruckmaschine bekannt, wobei eine Längsdehnung der Bedruckbahn aus Bahnspannungs- und Betriebswerten der Antriebe ermittelt, und durch Verstellen der Umfangsregister an den Zylindern bzw. der Registerwalzen ausgeglichen wird. Eine über einen Sensor zur Bahnbreitenerfassung ermittelte Querdehnungsänderung wird über eine Korrekturgröße auf den Sollwert der auf Bahnspannungskonstanz geregelten Zugwalze zurückgeführt.
In der US 30 25 791 A wird ein Verfahren zur Regelung der Antriebe einer Druckmaschine mit der Zielrichtung einer konstanten Dehnung offenbart. Die Messung der Dehnung erfolgt hier nahe der ersten Druckeinheit durch Vergleich der Winkellage des Druckwerkes und nachfolgend der Lage einer Marke auf dem Bedruckstoff. Eine Veränderung in der Relativlage bewirkt eine Spannungsänderung für die Bedruckstoffbahn im Einzugwerk.
Die DE 92 18 978 U1 offenbart einen ersten Regelkreis, wobei eine Spannung zwischen einem Druckwerk und einer Zugwalze auf Konstanz geregelt wird. In einem zweiten Regelkreis wird anhand einer Drehlage des Druckwerks und des Schneidzylinders sowie eines optischen Signals, welches die Lage einer Marke verarbeitet, über den Antrieb des Schneidzylinders eine Winkellage des Schneidzylinders geregelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren zur Regelung einer Bahnspannung in einer Rotationsdruckmaschine zu schaffen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 3 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass Schwankungen oder Änderungen der Dehnung bei laufender Produktion, d. h. während des Fortdruckes in einfacher Weise gemessen werden, und diese Messung zur Regelung des vor dem ersten Druckwerk angeordneten Einzugwerkes herangezogen wird.
Insbesondere die Messung möglichst nach dem letzten Druckwerk, gibt größtmöglichen Aufschluss über den Betriebszustand der Bahn vor dem Einlauf in den Oberbau, insbesondere den Trichtereinlauf.
Mit Zuschaltung von Wasser und/oder Farbe ändert sich das Spannungs- /Dehnungsverhalten der Bahn beim Durchlauf der Bahn durch die Druckstellen und bewirkt beispielsweise eine Vergrößerung der Dehnung nach dem letzten Druckwerk. Damit jedoch bei Mehrbahnbetrieb ein problemloser Trichtereinlauf der Bahnen gewährleistet ist, wird, um die notwendige Abstufung in der Bahnspannung zu erreichen, nach Zuschalten von Wasser und Farbe möglichst nur noch über Verstellung des Einzugswerks das passende Bahnspannungsniveau der Bahnen zueinander abgestimmt.
Die Papierbahn dehnt sich unter dem Einfluss des Feuchtmittels und/oder der Farbe sowohl in Längs- wie auch in Querrichtung bezogen auf die Transportrichtung aus. Dies schlägt sich, insbesondere beim Mehrfarbendruck mit freien Weglängen zwischen benachbarten Druckstellen als Dehnung der Bahn nieder. Diese Dehnung kann, solange der Effekt an jeder Druckstelle nahezu zeitlich konstant bleibt, zumindest zum Teil beispielsweise durch Registerverstellung an den Zylindern, durch Positionsänderung von Registerwalzen oder sonstige Einrichtungen ausgeglichen werden.
Das Dehnungsverhalten der Papierbahn unterliegt jedoch vielen Einflüssen wie zum Beispiel der Spannungs-/Dehnungscharakteristik des jeweiligen Papiers und somit der herrschenden Spannung, der momentanen Feuchte, der Feuchtigkeitsempfindlichkeit, dem Eindringverhalten, von der Lage der Rolle bei deren Herstellung im Tambour, was sich beispielsweise in unterschiedlicher Wicklungshärte niederschlägt, oder von einer ortsabhängigen Schwankung im Elastizitätsmodul.
Die Dehnung, sowohl die Längs- als auch die Querdehnung, ist daher wegen nicht konstanten Papiereigenschaften der abrollenden Papierbahn selbst und wegen wechselnder und zum Teil schwankender Betriebsparameter an der Druckmaschine nicht stationär. Auf der anderen Seite beeinflussen eine schwankende Bahnspannung, wechselnde Druckgeschwindigkeit, Schwankung in der Befeuchtung oder ein Wechsel der Rolle die Dehnung der Papierbahn, so dass die Dehnung zeitlich nicht stationär ist.
In vorteilhafter Weise können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens Änderungen oder Schwankungen in der Dehnung, insbesondere in der Längsdehnung in Transportrichtung, ausgeglichen werden.
Vorteilhaft ist auch die Ermittlung der Dehnungsänderung am Ende eines Druckturms oder dem in Transportrichtung letzten Druckwerk, da diese für die weiteren Verarbeitungsschritte einen guten Aufschluss über die gesamte Änderung liefert und eine Gegenmaßnahme, auf Wunsch im Sinne einer konstanten Spannung oder aber, wie hier bevorzugt, einer konstanten Dehnung der Bahn für die nachfolgenden Wege der Bahn oder Verarbeitungsschritte ermöglicht. In diesem Sinne ist es auch vorteilhaft, dass die Regelung nicht im Bereich der Messung, sondern am Anfang der Bahn erfolgt, wodurch ein Niveau der Bahnspannung bzw. eine resultierende Eingangsdehnung festgelegt und nachfolgend geregelt wird, ohne im Oberbau, insbesondere vor der Trichtereinzugwalze wesentliche Änderungen der Bahnspannung und/oder der Dehnung herbeizuführen.
Insbesondere kann durch Ermittlung der Dehnungsänderung hinter dem letzten Druckwerk und entsprechender Regelung der Eingangsdehnung dafür gesorgt werden, dass die Anzahl und die exakten Phasen der Druckbilder zwischen dem letzten Druckwerk bzw. der letzten Druckstelle und beispielsweise einem Falzapparat konstant ist, was durch Verstellen einzelner Register aufwendig oder nur schwer möglich ist. Das Verfahren macht somit während laufender Produktion ein ständiges Nachregeln des Schnittregisters einer Bahn über sämtliche Antriebe der Druckwerke oder über Registerwalzen zumindest zum Teil überflüssig.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung für die Führung einer Bahn vom Einzugswerk über vier Druckwerke und eine zweite Zugwalze bis hin zu einer Trichtereinlaufwalze;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Bahnspannungsniveaus im Fortdruck.
Fig. 1 stellt schematisch den Verlauf einer Bahn B, z. B. einer Bedruckstoffbahn B oder einer Papierbahn B, auf seinem Weg durch eine Druckmaschine, insbesondere eine Rollenrotationsdruckmaschine dar. Die Bahn B läuft in Transportrichtung T vom Rollenwechsler 01 über ein Einzugwerk 02 mit einer Zugwalze 03 durch die beispielsweise vier Druckwerke 06 bis 09 zu einer zweiten Zugwalze 11. Nach der zweiten Zugwalze 11 folgen beispielsweise nicht dargestellte Wendestangen, Schneidmesser, weitere Zug oder Leitwalzen und letztlich eine Trichtereinlaufwalze 12. Die wesentlichen Zugwalzen 03; 11 sind in vorteilhafter Ausführung mit jeweils einem eigenen Antrieb 13; 14 und einer Antriebsregelung 16; 17 ausgerüstet. Vor dem Einzugwerk 02, zwischen dem Einzugwerk 02 und dem ersten Druckwerk 06 sowie zwischen dem letzten Druckwerk 09 und der Zugwalze 11 und auf dem freien Weg zwischen Zugwalze 11 und der Trichtereinlaufwalze 12 werden in bevorzugter Ausführung Spannungen S1, S2, S3 und S4 der Bahn B gemessen. Dies kann beispielsweise über Messwalzen oder die Leistungsaufnahme der Antriebsmotoren der Zugorgane erfolgen.
Ausgangspunkt für die Einstellung der Spannungen einer Bahn B sind, insbesondere wenn im Mehrbahnbetrieb am Trichtereinlauf mittels der Trichtereinlaufwalze 12 mehrere Bahnen B zusammengefasst werden, die absoluten und relativen Spannungen S4 der einzelnen Bahnen B an der Trichtereinlaufwalze 12 zueinander. Demzufolge erfolgt die Einstellung der Spannungen der Bahn B ausgehend vom gewünschten Niveau der Spannung S4 an der Trichtereinlaufwalze 12. Vorzugsweise wird durch Verstellung am Einzugwerk 02 das Niveau der gesamten Spannung der Bahn B festgelegt. Üblicher Weise erfolgt auch eine Änderung der Spannung der Bahn B während des Fortdruckes in vorteilhafter Weise durch eine Änderung der Spannung S2 am Einzugwerk 02. Eine Grundeinstellung der Spannungen beim Fortdruck, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, wird beispielsweise über die bahnspannungs-, geschwindigkeits- oder positionsgeregelte Zugwalze 03, die ebenfalls geregelte Trichtereinzugwalze 12 und/oder nicht dargestellte Tänzerwalzen hergestellt.
Infolge der Spannungen und, insbesondere während des Fortdruckes, infolge der Feuchtigkeit unterliegt die Bahn B auf ihrem Weg vom Einzugwerk 02 bis zur Zugwalze 11 hinter dem letzten Druckwerk 09 Längsdehnungen der Bahn B mit einer Eingangsdehnung ε1 und einer Dehnung ε nach dem letzten Druckwerk 09. Bei Durchlaufen der Bahn B von vier Druckwerken 06 bis 09 stellt ε2 eine Dehnung zwischen erstem Druckwerk 06 und zweitem Druckwerk 07, ε3 eine Dehnung zwischen zweitem Druckwerk 07 und dritten Druckwerk 08 und ε4 eine Dehnung zwischen Druckwerk 08 und Druckwerk 09 dar.
Dieser i.d.R. im Fortdruck, d. h. bei Druckgeschwindigkeit und unter Zugabe von Wasser und/oder Farbe, spannungsgeregelte Zustand der Bahn B berücksichtigt mit einer Nacheilung der Zugwalze 03 und einer Voreilung der Zugwalze 11 bezogen auf die Maschinengeschwindigkeit bereits eine Dehnung der Bahn B, die aus dem Druckvorgang und den Feuchtigkeitseinflüssen resultiert.
Die Ermittlung der Maschinengeschwindigkeit und/oder die Phaselage der Maschine kann an den Druckwerken 06; 07; 08; 09 auf verschiedene Art erfolgen. So können beispielsweise, falls jedes der Druckwerke 06; 07; 08; 09 eigens angetrieben wird, die Leistungsdaten, die Drehwinkellagen oder andere Kennzahlen aller oder einzelner Druckwerke 06; 07; 08; 09 herangezogen werden.
Im Ausführungsbeispiel wird eine Phasenlage φ1 des ersten Druckwerkes 06 über einen ersten Sensor 18 gemessen. Diese Phasenlage φ1 kann z. B. an einer Motorwelle eines Antriebes 19 für einen Zylinder 21; insbesondere eines Antriebes 19 eines Formzylinders 21 des Druckwerkes 06, beispielsweise mittels eines Encoders, abgegriffen werden (in Fig. 1 strichliert dargestellt). Wenn der Formzylinder 21 mit einem zusammen wirkenden Zylinder 22, insbesondere einem Übertragungszylinder 22 gekoppelt ist, ist auch die Phasenlage φ1 am Übertragungszylinder 22 bestimmbar. Wie in Fig.1 dargestellt, kann auch die Anordnung einer Marke 23 als Referenzpunkt 23 am Formzylinder 21 oder am Übertragungszylinder 22 zusammen mit einem ersten Sensors 18 zur Bestimmung der Phasenlage φ1 bzw. einer Position φ1 herangezogen werden. Dies kann beispielsweise durch einen Scanner oder eine Photozelle erfolgen. Auch eine durch das Druckwerk 06 selbst aufgebrachte Marke 23, ein Teil des Druckbildes selbst, eine Lochung oder sonstige Markierungen auf der Bahn B können als Marke 23 zur Bestimmung der ersten Phasenlage φ1 dienen.
In Transportrichtung T ist nach dem letzten Druckwerk, hier dem vierten Druckwerk 09, ein weiterer Sensor 24 angeordnet. Mittels dieses zweiten Sensors 24 wird eine zweite Phasenlage φ2 bzw. Position φ2 einer Marke 26 oder zumindest eines Teils 26 eines Druckbildes einer bedruckten Bahn B gemessen. Die Marke 26 kann auch eine Lochung der Bahn B oder eine äquivalent wirkende Markierung auf der Bahn B sein. Unter Phasenlage φ2 der Marke 26 wird hier die zeitliche Abfolge des Durchganges der Marke 26 am Detektor verstanden. Erfolgt die Bestimmung der Phasenlagβφl über eine auf der Bahn B angeordnete Marke 23 (wie alternativ genannt), so kann zur Bestimmung der Phasenlage φ2 als Marke 26 die Marke 23 herangezogen werden, die in diesem Fall identisch sind.
Beim Lauf der Bahn B wird nun zunächst durch Messung des Durchganges der Marke 23 die Phasenlage φ1 des Druckwerks 06 festgestellt. Hinter dem letzten Druckwerk 09 wird nach Durchlaufen der Druckeinheiten 06 bis 09 die zweite Phasenlage φ2 der auf die Bahn B gedruckten Marke 26 bzw. dem Teil des Druckbildes 26 ermittelt. Unter Berücksichtigung einer festen Lage der Messstellen zueinander wäre nun bei zeitlich konstanter Dehnung ε der Bahn B über alle Teilstrecken eine feste Phasenverschiebung Λφ feststellbar. Hier setzt das Verfahren zur Regelung einer Bahnspannung in einer Rotationsdruckmaschine an, da die Dehnung ε der Bahn B aus o. g. Gründen während der Produktion nicht zeitlich konstant ist.
Der beispielsweise zu Beginn des Fortdruckes und nach Erreichen der gewünschten Spannungen S1 bis S4 ermittelte Wert für die Phasenverschiebung Λφ wird als Sollwert Δφ-Soll, beispielsweise in einer Speichereinheit, festgehalten. Der Sollwert Δφ-Soll kann von Produktion zu Produktion verschieden sein, da er vom Registerstand der Druckwerke 06 bis 09 abhängt. Er sollte jedoch erst im stationären und störungsfreien Betrieb festgelegt werden. Die Einstellung des Registerstandes sowie der Spannungen S1 bis S4 sind wie oben bereits dargestellt in ihrer Grundeinstellung i.d.R. bereits vor Beginn der Produktion, maßgeschneidert auf die Papiereigenschaften, den Bahnlauf und weiterer o. g. Parameter erfolgt.
Über die während des Fortdruckes auftretenden Änderungen Δε oder Schwankungen in der Dehnung ε liefert nun eine Abweichung Δ des Istwertes Δφ vom Sollwert Δφ-Soll die Information.
Um nun während des Fortdruckes Änderungen Δε oder Schwankungen in der Dehnung ε , insbesondere Änderungen Δε in der Abschnittslänge zwischen dem letzten Druckwerk und der Weiterverarbeitung im Falz, infolge o. g. Gründe entgegenzuwirken, werden die Phasenlagen φ1 und 2 und somit die Phasenverschiebung Δφ ermittelt und mit dem Sollwert Δφ-Soll verglichen. Tritt während des Fortdruckes der laufenden Produktion infolge einer der o. g. Gründe die Abweichung Δ in der Differenz Δφ vom Sollwert Δφ-Soll auf, so ist dies ein Indiz für eine Änderung Δε der Dehnung ε der Bahn B.
Ist die Phasenverschiebung Δφ beispielsweise als Differenz φ = φ2 - φ1 definiert, so bewirkt eine Vergrößerung der Dehnung ε um Δε beispielsweise eine Abweichung Δ der Phasenverschiebung Δφ vom Sollwert Δφ-Soll.
Diese Abweichung Δ, und damit auch die Änderung Δε in der Dehnung ε wird nun mit dem dem ersten Druckwerk 06 vorgeschalteten Einzugwerk 02 über die Veränderung der Eingangsdehnung ε1 kompensiert, bis der Sollwert Δφ-Soll für die Phasenverschiebung Δφ wieder hergestellt ist. Damit ein Schwingen bzw. ein unruhiger Bahnlauf der Bahn B vermindert oder vermieden wird, kann die Regelung auch gewisse Toleranzen in der Abweichung der Phasenverschiebung Δφ vom Sollwert Δφ-Soll zulassen, bevor die Gegenmaßnahme einer Änderung der Eingangsdehnung ε1 ergriffen wird.
Die Abweichung Δ vom Sollwert Δφ-Soll kann beispielsweise als Störgröße Δ einem Sollwertgeber der Antriebsregelung 16 überlagert werden. Die Antriebsregelung 16 der Zugwalze 03 kann beispielsweise bzgl. des Drehmomentes geregelt sein, wobei eine Rückführung der Spannung S2 erfolgt. Einen Weg der Bahn B über eine entsprechende Messwalze 27 für die Messung der Spannung S2 der Bahn B ist strichliert in Fig. 1 dargestellt. Dem Sollwertgeber der Antriebsregelung 16 wird die der Abweichung Δ vom Referenzwert Δφ-Soll entsprechende Störgröße Δ> beispielsweise als Korrekturgröße ΔS2 überlagert. Eine derartige Korrekturgröße ΔS2 kann beispielsweise aus einer hinterlegten Kurve für die Abhängigkeit von ΔS2 über Δ entnommen werden oder auch iterativ durch Anhebung bzw. Absenkung der Spannung S2 erfolgen, bis die Phasenverschiebung Δφ wieder dem Sollwert Δφ-Soll entspricht.
Sollen abrupte Wechsel in der Krafteinwirkung auf die Bahn B vermieden werden, kann für die Zugwalze 03 auch auf eine Antriebsregelung mit DROOP-Verhalten zurückgegriffen werden. Als DROOP-Verhalten wird eine lastabhängige Änderung des Sollwertes einer Umfangs- bzw. Winkelgeschwindigkeit oder Drehzahl bezeichnet, die sowohl eine Änderung in der Spannung der Bahn B, z. B. S4, als auch eine Änderung in der Winkelgeschwindigkeit berücksichtigt. Auch in diesem Fall wird beispielsweise dem Sollwert S2-Soll für die Spannung S2 eine Korrekturgröße ΔS2 überlagert, die zusammen mit dem Istwert der Spannung S2 anhand derDROOP-Funktion eine korrespondierende Nacheilung der Zugwalze 03, und dadurch eine andere Spannung S2 und resultierende Eingangsdehnung ε1 ergibt, was sich letztlich auch als Änderung der Dehnung ε niederschlägt.
Unabhängig von der Art und Weise der Regelung für die Zugwalze 03 oder des Einzugwerkes 02, ist es wesentlich, dass dem Sollwert Δφ-Soll für die Antriebsregelung 16 eine aus der Phasenverschiebung Δφ und dem Sollwert Δφ-Soll ermittelte Störgröße Δ. beispielsweise als Korrekturgröße ΔS2 der gewünschten Spannung S2, überlagert wird. Falls erforderlich kann die Phasenlage φ1 anstelle des in Transportrichtung T ersten Druckwerkes 06 auch an einem der folgenden Druckwerke 07 bis 09 ermittelt werden. Die Phasenverschiebung Δφ ist dann zwischen dem betreffenden Druckwerk 06 bis 09 und dem Durchgang der Marke 23 am Sensor 24 zu ermitteln. Die AbweichungΔ der Phasenverschiebung Δφ vom Sollwert Δφ-Soll wird wieder als Störgröße Δ für den Antrieb der Zugwalze 03 verarbeitet.
Gleichbedeutend mit der Ermittlung der Phasenlagen φ1 und φ2 und somit der Phasenverschiebung Δφ vom Sollwert Δφ-Soll für die Ermittlung der Störgröße Δ kann auch die zeitliche Änderung der Phasenverschiebung Δφ bzw., falls die Störgröße Δ linear aus der Differenz der Phasenlagen φ1 und φ2 ermittelt wird, auch die Änderung der
Differenz in der zeitlichen Änderung der Phasenlagen Δφ = φ2- φl herangezogen werden. Δφ jst dann im störungsfreien Betrieb = 0.
Mit der Störgröße Δ ka n die Korrekturgröße ΔS2 als Spannungsänderung ΔS2 auch in anderer Weise als an der Zugwalze 03 verändert werden. Die Änderung der Spannung S2 durch die Störgröße Δ schließt auch Änderungen der Krafteinwirkung durch eine nicht dargestellten Tänzerwalze oder anderer vor dem ersten Druckwerk 06 angeordneten Stellvorrichtungen für die Spannung S2 ein.
In vorteilhafter Weise erfolgt keine direkte Rückkopplung einer nach dem letzten Druckwerk 09 festgestellten Dehnungsänderung Δε an die Antriebsregelung 17 der nach dem letzten Druckwerk 09 angeordneten Zugwalze 11 , sondern es erfolgt eine Änderung der Eingangsdehnung ε1 durch Änderung der Spannung S2.
Bei Änderung ε der Dehnung ε tritt somit eine Abweichung Δ der relativen Phasenlage Δφ vom Sollwert Δφ-Soll zwischen einer ersten Messstelle mittels des Sensors 18, der Phasenlage φ1 des Übertragungszylinders 21, und der zweiten Messstelle mittels des Sensors 24, der Lage der Marke 23 auf der bedruckten Bahn B nach Durchlaufen der Druckwerke 06 bis 09, ein. Diese Abweichung Δ geht als Absolutwert oder als vorzeichenbehafteter Wert als Störgröße für die Regelung der Spannung S2 vor dem ersten Druckwerk 06 ein. Durch diese Verfahrensweise ist gewährleistet, dass sich für nachfolgende Arbeitsschritte, wie beispielsweise ein Falzen oder Schneiden, eine konstante Anzahl von Druckbildern zwischen der Zugwalze 11 und dem nachfolgenden Verarbeitungsschritt befinden, und dass die Frequenz des Durchganges der Druckbilder an der Zugwalze 11 nahezu konstant gehalten wird.
Zugunsten einer konstanten Abschnittslänge bzw. Dehnung ε nach dem letzten Druckwerk 09 wird so, falls erforderlich, eine Variation in der Spannung S2 vor dem ersten Druckwerk 02 in Kauf genommen. Die Spannung S2 bewegt sich hierbei jedoch in jedem Falle innerhalb eines Fensters für die zulässige Spannung und für die resultierende Spannung S4 im Hinblick auf die Abstufung im Mehrbahnbetrieb.
Bezugszeichenliste
01 Rollenwechsler
02 Einzugwerk
03 Zugwalze
04 —
05 -
06 Druckwerk, erstes
07 Druckwerk, zweites
08 Druckwerk, drittes
09 Druckwerk; viertes
10 -
11 Zugwalze
12 Trichtereinlaufwalze
13 Antrieb
14 Antrieb
15 -
16 Antriebsregelung
17 Antriebsregelung
18 Sensor, erster
19 Antrieb
20 -
21 Zylinder; Formzylinder
22 Zylinder; Übertragungszylinder
23 Marke, Referenzpunkt (21)
24 Sensor, zweiter
25 -
26 Marke, Teil des Druckbildes
27 Messwalze φ1 Phasenlage, Position φ2 Phasenlage, Position
Δφ Phasenverschiebung
Δφ-Soll Sollwert
' φ zeitliche Änderung der Phasenverschiebung
Δ Änderung der Differenz in der zeitlichen Änderung der Phasenlagen φl zeitlichen Änderung der Phasenlage φ2 zeitlichen Änderung der Phasenlage
Δ Abweichung, Störgröße
ε1 Eingangsdehnung ε2 Dehnung (06; 07) ε3 Dehnung (07; 08) ε4 Dehnung (08; 09) ε Dehnung
Δε Änderung der Dehnung (ε)
S1 Spannung
S2 Spannung
S3 Spannung
S4 Spannung
ΔS2 Korrekturgröße
S2-Soll Sollwert
B Bahn, Bedruckstoffbahn, Papierbahn T Transportrichtung

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Regelung einer Bahnspannung in einer Rotationsdruckmaschine wobei eine Bahn (B) mindestens ein Druckwerk (06; 07; 08; 09) durchläuft, und eine erste Phasenlage (φ1) des mindestens einen Druckwerks (06; 07; 08; 09) und eine zweite, in Transportrichtung (T) hinter dem Druckwerk (06; 07; 08; 09) gemessenen Phasenlage (φ2) einer auf der Bahn (B) befindlichen Marke (26) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass infolge einer Abweichung (Δ) eines Istwertes einer Phasenverschiebung (Δφ) von einem Sollwert (Δφ-Soll) mittels einer Regelung der Spannung (S2) eine Eingangsdehnung (ε1) der Bahn (B) vor dem Druckwerk (06; 07; 08; 09) verändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (B) zumindest zwei Druckwerke (06; 07; 08; 09) durchläuft und die zweite Phasenlage (φ2) hinter dem in Transportrichtung (T) letzten Druckwerk (09) ermittelt wird.
3. Verfahren zur Regelung einer Bahnspannung in einer Rotationsdruckmaschine wobei eine Bahn (B) mindestens zwei Druckwerke (06; 07; 08; 09) durchläuft, und eine erste Phasenlage (φ1) eines der Druckwerke (06; 07; 08; 09) und eine zweite, in Transportrichtung (T) hinter einem der Druckwerke (06; 07; 08; 09) gemessene Phasenlage (φ2) ermittelt wird, und wobei in Abhängigkeit dieser Phasenlagen (φ1 , φ2) eine Spannung (S2) der Bahn (B) vor dem ersten der Druckwerke (06; 07; 08; 09) verändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Phasenlage (φ2) hinter dem in Transportrichtung (T) letzten Druckwerk (09) ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Phasenlage (φ2) an einer auf der Bahn (B) befindlichen Marke (26) ermittelt wird
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung (S2) zwecks Änderung der Eingangsdehnung (ε1) verändert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung (S2) infolge einer Abweichung (Δ) eines Istwertes einer Phasenverschiebung (Δφ) von einem Sollwert (Δφ-Soll) verändert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 2 oder nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
- ein erster Sensor (18) die erste Phasenlage (φ1) des Druckwerks (06; 07; 08; 09) an einem Zylinder (21; 22) ermittelt,
- ein zweiter, in Transportrichtung (T) hinter dem letzten Druckwerk (09) angeordneter Sensor (24) die zweite Phasenlage (φ2) der auf die Bahn (B) aufgedruckten Marke (26) ermittelt,
- mittels der beiden Phasenlagen (φ1 , φ2) der Istwert der Phasenverschiebung (Δφ) ermittelt wird, im stationären und störungsfreien Betrieb der Sollwert (Δφ-Soll) für die Phasenverschiebung (Δφ) festgelegt wird, und bei Unter- bzw. Überschreitung einer zu bestimmenden Toleranz des Sollwertes (Δφ-Soll) durch die Phasenverschiebung (Δφ) die Veränderung der Spannung (S2) der Bahn (B) und somit einer Eingangsdehnung (ε1) der Bahn (B) vor dem ersten Druckwerk (06) erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Spannung (S2) in der Weise erfolgt, dass die Phasenverschiebung (Δφ) auf den Sollwert (Δφ-Soll) zurückgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Spannung (S2) mit der Maßgabe erfolgt, dass zwischen dem letzten Druckwerk (09) und einer nachfolgenden Bearbeitungsstufe eine Anzahl der Druckbilder auf der Bahn (B) konstant gehalten wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass während des Fortdruckes der Istwert der Phasenverschiebung (Δφ) mit dem Sollwert (Δφ-Soll) verglichen wird, und dass die Abweichung (Δ) der Phasenverschiebung (Δφ) vom Sollwert (Δφ-Soll) als Störgröße (Δ) zur Regelung eines Einzugwerkes (02) herangezogen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Phasenlage (φ1 ) am Zylinder (21; 22) anhand eines am Zylinder (21; 22) angeordneten Referenzpunktes (23) durch den ersten Sensor (18) ermittelt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (21) ein Formzylinder (21 ) ist.
13. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Phasenlage (φ1) am in Transportrichtung (T) ersten Druckwerk (06) ermittelt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Marke (26) zur Ermittlung der zweiten Phasenlage (φ2) zumindest ein Teil des Druckbildes (26) herangezogen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Störgröße (Δ) auf eine Antriebsregelung (16) einer vor dem ersten Druckwerk (06) angeordneten Zugwalze (03) geführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Störgröße (Δ) als Korrekturgröße (ΔS2) auf einen Sollwert (S2-Soll) für die Spannung (S2) zwischen dem Einzugwerk (02) und dem ersten Druckwerk (06) geführt wird.
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