EP1308274A2

EP1308274A2 - Vorrichtung und Verfahren zur Positionierung eines Querschnitts auf einem Bedruckstoff in Rollendruckmaschinen

Info

Publication number: EP1308274A2
Application number: EP02024401A
Authority: EP
Inventors: Chérif Elkotbi; Jean-Francois Robert
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG; Goss International Montataire SA
Current assignee: Goss International Montataire SA
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2003-05-07
Anticipated expiration: 2022-10-25
Also published as: DE10154003A1; US6837159B2; ATE542670T1; EP1308274A3; EP1308274B1; US20030084765A1

Abstract

Es wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Positionierung eines Querschnitts relativ zu Druckbildern auf wenigstens einer Bedruckstoffbahn oder auf einer Anzahl von Teilbahnen der Bedruckstoffbahn in einer Rollendruckmaschine mit wenigstens einem Druckwerk, einem Querschneider und einer Recheneinrichtung vorgestellt. In Zusammenwirkung der Veränderung der relativen Phasenlage des Druckwerks und des Querschneiders und der Veränderung der Weglänge, welche die Bedruckstoffbahn oder jede der Anzahl von Teilbahnen zwischen Druckwerk und Querschneider durchläuft, ist die Positionierung des Querschnitts auf der Bedruckstoffbahn oder der zusammengeführten Teilbahnen einstellbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur relativen Positionierung eines Querschnitts im Vergleich zu Druckbildern auf wenigstens einer Bedruckstoffbahn in einer Rollendruckmaschine mit wenigstens einem Druckwerk, einem Querschneider und einer Recheneinrichtung, in welcher ein Steuersignal zur Veränderung der relativen Phasenlage von Druckwerk und Querschneider zueinander erzeugt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur relativen Positionierung eines Querschnitts im Vergleich zu Druckbildern auf wenigstens einer Bedruckstoffbahn in einer Rollendruckmaschine mit wenigsten einem Druckwerk und einem Querschneider.

In Rollendruckmaschinen - eine Gattung von Druckmaschinen, welche Flachdruckmaschinen, Offsetdruckmaschinen, bahnverarbeitende Druckmaschinen, Rollenrotationsdruckmaschinen oder dergleichen umfasst - mit nachgeordnetem oder zugehörigem Falzapparat werden eine oder mehrere Bedruckstoffbahnen oder Teilbahnen von Bedruckstoffbahnen einfarbig oder mehrfarbig bedruckt und zu Signaturen oder Exemplaren verarbeitet. Die Bedruckstoffbahn bewegt sich dabei entlang eines Bahnpfades durch die Rollendruckmaschine und in den nachgeordneten Falzapparat hinein. An verschiedenen Positionen entlang dieses Bahnpfades werden unterschiedliche Operationen, insbesondere das Bedrucken mit einer Farbe in einem Druckwerk und das Zerschneiden mittels einer Schneideinrichtung, an der Bedruckstoffbahn vorgenommen. Typischerweise werden derartige Operationen durch Operationselemente zyklisch oder sich periodisch wiederholend durchgeführt, wobei sie von Zyklus zu Zyklus auf unterschiedliche Punkte oder Abschnitte der sich vorbeibewegenden Bedruckstoffbahn wirken. Um eine Gleichwirkung auf den Bedruckstoff zu gewährleisten, ist es erforderlich, die verschiedenen zyklischen Bewegungen, welche insbesondere in Druckwerken und den einzelnen Falzapparatkomponenten auftreten, in ihrer relativen Phasenlage im Zyklus zueinander zu synchronisieren. In anderen Worten ausgedrückt, eine erste Operation an einer ersten Position, welche zu einem ersten Zeitpunkt auf einen Punkt der Bedruckstoffbahn wirkt, muss mit einer zweiten Operation an einer zweiten Position, welche zu einem zweiten Zeitpunkt auf denselben Punkt der Bedruckstoffbahn wirkt, koordiniert oder korreliert werden. Entsprechendes gilt für mehrere Bedruckstoffbahnen oder für Teilbahnen einer Bedruckstoffbahn. Konkret besteht in Rollendruckmaschinen insbesondere die Notwendigkeit, Querschnitte, welche bogenförmige Abschnitte von der Bedruckstoffbahn abtrennen, zu den durch ein oder mehrere Druckwerke auf der Bedruckstoffbahn aufgebrachten Druckbildern relativ zu positionieren, das heißt, Querschnitte zyklisch und korreliert zur Wirkung der Druckwerke vorzunehmen.

Aus der Literatur sind bereits eine Vielzahl von Vorrichtungen und Verfahren bekannt, welche eine relative Positionierung eines Querschnitts im Vergleich zu Druckbildern auf einer Bedruckstoffbahn in einer Rollendruckmaschine ermöglichen.

In der EP 0 950 519 A1 wird ein Verfahren zur selbsteinstellenden Farb- und Schnittregistersteuerung in Rotationsdruckmaschinen mit mehreren Bahnen offenbart. Aus momentanen Arbeitspunkten der einzelnen die Papierbahn transportierenden Antriebe und den Bahnstreckenlängen zwischen den Antrieben wird für jeden Antrieb ein relativer Bahndehnungswert berechnet. Durch Kombination der Bahndehnungswerte werden Korrekturgrößen berechnet, mit denen die Führungsgrößen für die Farbregister und die Schnittregister beaufschlagt werden. Schnittlage und Position jeder gedruckten Farbe werden jeweils durch Messfühler erfasst. Durch die Beaufschlagung mit einer Korrekturgröße kann eine Änderung der relativen Phasenlage von Druckwerken (Farbregister) und Querschneider (Schnittregister) derart durchgeführt werden, dass die relative Lage (Positionierung) des Querschnitts zum Druckbild korrigiert wird.

Nachteilig bei einer ausschließlichen Korrektur durch Registerverstellung ist, dass gegebenenfalls ein relativ großer Verstellweg erforderlich sein kann.

Beispielsweise in der US 5,123,316 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur relativen Positionierung eines Querschnitts in einer Rotationsdruckmaschine auf einer Anzahl von übereinanderliegenden Teilbahnen eines Bedruckstoffes offenbart. Um die einzelnen Teilbahnen zueinander zu positionieren, ist die Weglänge jeder Teilbahn, welche die betreffende Teilbahn zurücklegt, unabhängig von den Weglängen der anderen Teilbahnen verlängerbar und/oder verkürzbar.

Die DE 195 06 774 A1 beschreibt ein Verfahren zum Steuern der relativen Positionierung von Querschnitten auf einem Bedruckstoff, welches das Detektieren von auf der Bedruckstoffbahn angeordneten Referenzmarken, insbesondere unabhängig von sichtbarem Licht, und das Steuern der relativen Position von Querschnitten, insbesondere durch Verändern der Weglänge der Bedruckstoffbahn, umfasst.

Als nachteilig hat sich bei den bekannten Vorrichtungen durch Positionierung mittels Weglängenänderung in der Praxis herausgestellt, dass die Weglängenvariationseinrichtungen einen relativ großen Bauraum erfordern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine alternative Vorrichtung zur Positionierung eines Querschnitts relativ zur Position von Druckbildern auf einer Bedruckstoffbahn in einer Rollendruckmaschine zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur relativen Positionierung eines Querschnitts mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und/oder durch ein Verfahren zur relativen Positionierung eines Querschnitts im Vergleich zu Druckbildern auf einer Bedruckstoffbahn in einer Rollendruckmaschine gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen charakterisiert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Positionierung eines Querschnitts relativ zu Druckbildern auf wenigstens einer Bedruckstoffbahn in einer Rollendruckmaschine mit wenigstens einem Druckwerk, einem Querschneider und einer Recheneinrichtung, in welcher wenigstens ein erstes Steuersignal zur Veränderung der relativen Phasenlage von Druckwerk und Querschneider zueinander erzeugt wird, zeichnet sich dadurch aus, dass die Weglänge, welche die Bedruckstoffbahn zwischen Druckwerk und Querschneider durchläuft, mittels einer Weglängenvariationseinrichtung veränderbar ist, und dass in der Recheneinrichtung ein zweites Steuersignal zur Veränderung der Weglänge erzeugt wird, so dass in Zusammenwirkung der Veränderung der relativen Phasenlage und der Veränderung der Weglänge die Positionierung des Querschnitts auf der Bedruckstoffbahn einstellbar ist. Mit anderen Worten, um eine synchrone, korrelierte oder kooperierende Wirkung von einem oder mehreren Druckwerken (Farbregister) mit dem Querschneider (Schnittregister) zu erreichen, können in der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowohl die Phasenlage eines oder mehrerer Druckwerke relativ zur Phasenlage des Querschneiders als auch die Weglänge, welche die Bedruckstoffbahn zwischen der Position eines Druckwerks und der Position des Querschneiders durchläuft, variiert werden.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden dazu in der Recheneinrichtung wenigstens ein erstes Steuersignal für die Veränderung der Phasenlage und wenigstens ein zweites Steuersignal für die Veränderung der Weglänge erzeugt. Dabei sind die zwei Veränderungen derart gewählt, dass eine Einstellung des Querschneiders relativ zum Druckbild auf einen gewünschten Wert erreicht wird. Die zwei zusammenwirkenden Veränderungen sind also Anteile einer erforderlichen Gesamtveränderung, um die Synchronisation der periodischen Operationen, welche an unterschiedlichen Positionen des Bahnpfades auf die Bedruckstoffbahn ausgeführt werden, ausgehend von einem nichtsynchronisierten Zustand zu erreichen. Die Recheneinrichtung ermöglicht es, unter Kenntnis der maximal erreichbaren Verstellwege für die Phasenlagen von Druckwerk und Querschneider sowie für die maximal erreichbaren Verstellwege für die Weglängenveränderungseinrichtung und unter Kenntnis der aktuellen Phasenlagen und aktuellen Weglänge, welche bekanntermaßen für den Fachmann nicht nur von der geometrischen Distanz (Pfadlänge an sich) sondern auch von der Bahnspannung, dem Feuchtigkeitsgehalt der Bedruckstoffbahn, der Temperatur und anderen Parametern abhängt, eine Veränderung der relativen Phasenlage von Druckwerk und Querschneider zueinander und eine Veränderung der Weglänge zu bestimmen, welche eine Maßgröße, welche die Wahl der Aufteilung bewertet, extrem, bevorzugt minimal, macht. Dazu ist in der Recheneinrichtung ein geeigneter Algorithmus, beispielsweise der linearen Optimierung, implementiert, welcher die Wahl der Veränderungen bewertet. Eine typische Maßgröße ist die erforderliche Einstellzeit der durchzuführenden Veränderungen, welche unter der gegebenen Randbedingungen zu minimieren ist. Alternativ dazu kann als Maßgröße auch der erforderliche Verstellweg, sowohl für die Phasenlage einzeln als auch für die Weglänge einzeln als auch für beide zusammen, bewertet sein und minimiert werden. Eine Veränderung der relativen Phasenlage kann sowohl entweder durch die Veränderung einer Phasenlage eines der beteiligten Druckwerke oder des Querschneiders oder durch die Veränderungen der Phasenlage eines der beteiligten Druckwerke und der Phasenlage des Querschneiders erreicht werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf eine Druckmaschine, welche nur eine einzelne Bedruckstoffbahn verarbeitet, begrenzt. Die Bedruckstoffbahn kann nach dem Druckwerk eine Längsschneideinrichtung passieren, in welcher die Bedruckstoffbahn in eine Anzahl von Teilbahnen zerschnitten wird. Unter einer Bedruckstoffbahn kann also in Zusammenhang der Erfindung auch eine Teilbahn einer Bedruckstoffbahn verstanden werden. Für wenigstens eine der Teilbahnen, bevorzugt jeweils für alle der Teilbahnen, kann eine Weglängenvariationseinrichtung vorgesehen sein. In der Recheneinrichtung kann für wenigstens eine Teilbahn ein zweites Steuersignal, bevorzugt je ein zweites Steuersignal für jede Teilbahn, welche eine Weglängenvariationseinrichtung zugeordnet ist, zur Veränderung ihrer Weglänge erzeugt werden. Die Teilbahnen können übereinanderliegend an einem dem Querschneider vorgeordneten Sammelpunkt zusammengeführt werden. In Analogie zur weiter oben beschriebenen Situation der Aufteilung der Veränderungen von Phasenlagen und der Veränderungen von Weglängen kann in der Recheneinrichtung eine Bewertung der Veränderungen vorgenommen werden.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann in vorteilhafter Weise eine verringerte Einstellzeit und/oder ein vorteilhaft kurzer Verstellweg, bezogen auf die Phasenlage des Druckwerkes und des Querschneiders und bezogen auf die Weglängenvariation, erreicht werden.

In anderen Worten, die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt ein System zur Positionierung eines durch einen Querschneider vorgenommenen Querschnitts relativ zur Position von Druckbildern auf einer Bedruckstoffbahn oder einer Anzahl von Teilbahnen einer Bedruckstoffbahn dar, welches simultan oder gleichermaßen auf die beteiligten Weglängenvariationseinrichtungen, auf die Phasenlage der beteiligten Druckwerk und auf die Phasenlage des Querschneiders wirken kann. In vorteilhafter Weise kann in kurzer Zeit und ohne Intervention eines Druckers oder Druckmaschinenbedieners eine Synchronisierung, Korrelation beziehungsweise Koordination der Bewegungen erreicht werden. Aus dem Zeitvorteil ergibt sich auch der Vorteil geringerer Makulatur, da schnell eine Einstellung vorgenommen wird.

Der Recheneinrichtung soll Information über die maximal erreichbaren Verstellwege für die Phasenlagen von beteiligten Druckwerke und Querschneider sowie für die maximal erreichbaren Verstellwege für die beteiligten Weglängenveränderungseinrichtungen und über die aktuellen Phasenlagen und die aktuellen Weglänge vorliegen. Einerseits kann diese Information durch die Maschinensteuerung zur Verfügung gestellt werden, andererseits ist es vorteilhaft, wenn in der erfindungsgemäßen Vorrichtung wenigstens einem Druckwerk zur Bestimmung seiner Phasenlage ein Geber und dem Querschneider zur Bestimmung seiner Phasenlage ein Geber zugeordnet sind und dass das erste Steuersignal in der Recheneinrichtung in Funktion der Gebersignale erzeugt wird. Des weiteren kann wenigstens einer Weglängenvariationseinrichtung einer Teilbahn ein Geber, der ein Signal, welches die Bestimmung der Lage der Weglängenvariationseinrichtung ermöglicht, vorgesehen sein. Bevorzugt ist das gegebenenfalls für jede der Weglängenvariationseinrichtungen der Fall. Darüber hinaus kann in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur relativen Positionierung eines Querschnitts wenigstens einer Weglängenvariationseinrichtung einer Teilbahn zur Detektion von wenigstens einem Teil des Druckbildes und/oder auf dem Bedruckstoff angebrachten Markierungen ein Sensor, ein Detektor oder ein Aufnehmer zugeordnet ist und dass das der Teilbahn zugeordnete zweite Steuersignal in Abhängigkeit des Signal des Sensors, Detektors oder Aufnehmers erzeugt wird. Bevorzugt werden jeder Weglängenvariationseinrichtung einer Teilbahn derartige Sensoren, Detektoren oder Aufnehmer zugeordnet. Der Detektor kann an einer Position entlang des Bahnpfades vor oder hinter der Weglängenvariationseinrichtung liegend angeordnet sein. In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass wenigstens einer Weglängenvariationseinrichtung einer Teilbahn zur Detektion von wenigstens einem Teil des Druckbildes und/oder auf dem Bedruckstoff angebrachten Markierungen ein erster Sensor vorgeordnet und ein zweiter Sensor nachgeordnet sind und dass das der Teilbahn zugeordnete zweite Steuersignal in Abhängigkeit der Signale des ersten und des zweiten Sensors erzeugt wird. Bevorzugt werden jeder Weglängenvariationseinrichtung einer Teilbahn derartige erste und zweite Sensoren zugeordnet. Die Markierungen können derart gestaltet sein, dass sie eine Identifikation der betreffenden Teilbahn, auf welcher sie liegen, ermöglichen. Anders ausgedrückt, eindeutige Markierungen auf den Teilbahnen erlauben eine Zuordnung der Detektoren zu der Teilbahnen. Insbesondere können die Markierungen aufgedruckt sein. Markierungen können entweder nur einseitig auf der Bedruckstoffbahn oder zweiseitig auf der Bedruckstoffbahn aufgebracht, insbesondere gedruckt sein. Die Markierungen können bevorzugt auch für das menschliche Auge sichtbar sein. Es kann sich also bevorzugt um ein System aus optischen Sensoren handeln

Im erfindungsgemäße Verfahren zur relativen Positionierung eines Querschnitts im Vergleich zu Druckbildern auf wenigstens einer Bedruckstoffbahn in einer Rollendruckmaschine mit wenigsten einem Druckwerk und einem Querschneider wird die relative Phasenlage des Druckwerks und des Querschneiders zueinander bestimmt und die relative Phasenlage des Druckwerks und des Querschneiders zueinander verändert. Es zeichnet sich dadurch aus, dass die Weglänge, welche die Bedruckstoffbahn zwischen Druckwerk und Querschneider durchläuft, derart verändert wird, dass in Zusammenwirkung der veränderten relativen Phasenlage und der veränderten Weglänge die Position des Querschnitts auf der Bedruckstoffbahn eingestellt wird. Die relative Phasenlage kann entweder durch absolute Veränderungen der einzelnen Phasenlagen oder durch absolute Veränderung nur einer der zwei Phasenlagen erreicht werden.

Im erfindungsgemäßen Verfahren zur relativen Positionierung eines Querschnitts kann des weiteren die Bedruckstoffbahn in eine Anzahl von Teilbahnen zerschnitten und können die Teilbahnen in übereinanderliegende Form an einem dem Querscheider vorgeordneten Sammelpunkt zusammengeführt werden. Wenigstens eine Weglänge, welche eine Teilbahn der Bedruckstoffbahn zwischen Druckwerk und Querschneider durchläuft, wird derart verändert, dass in Zusammenwirkung der veränderten relativen Phasenlage und der veränderten Weglänge der Teilbahn die Position des Querschnitts auf den zusammengeführten Teilbahnen eingestellt wird. Bevorzugt werden alle Weglänge der Anzahl von Teilbahnen verändert.

In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens wird wenigstens ein Teil des Druckbildes und/oder werden auf dem Bedruckstoff angebrachten Markierungen auf der Bedruckstoffbahn und/oder wenigstens einer Teilbahn, bevorzugt aller Teilbahnen, detektiert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur relativen Positionierung eines Querschnitts kann zur Nutzung ihrer Vorteile in einer Rollendruckmaschine mit einem nachgeordneten Falzapparat zum Einsatz kommen. Die Rollendruckmaschine kann dabei mit einem Druckwerk beispielsweise zwei Seiten (auch Druckbilder) pro Umdrehung oder vier Seiten (auch Druckbilder) pro Umdrehung des Druckformzylinders bedrucken. Bevorzugt weist eine Rollendruckmaschine, in welcher die erfindungsgemäße Vorrichtung realisiert oder ausgeführt ist, Einzelantriebe für wenigstens ein Druckwerk und/oder für den Querschneider und/oder für wenigstens eine Weglängenvariationseinrichtung auf. Bei der Einzelantrieben kann es sich beispielsweise um elektronisch aufeinander synchronisierbare Motoren oder Servomotoren handeln. Eine erfindungsgemäße Rollendruckmaschine mit einem nachgeordneten Falzapparat, sei es eine Rollendruckmaschine zur Verarbeitung einer oder mehrerer Bedruckstoffbahnen oder zur Verarbeitung einer oder mehrerer Teilbahnen, zeichnet sich folglich durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung aus. Der Falzapparat kann darüber hinaus auch eine Längsfalzeinrichtung entweder mit oder ohne Falztrichter aufweisen. Der Falzapparat kann entweder punkturlos sein oder Zylinder umfassen, auf denen die von der Bedruckstoffbahn oder den Teilbahnen abgetrennten Signaturen durch Punkturnadeln aufnehmbar sind.

Es sei noch angemerkt, dass typische Bedruckstoffe, welche in gattungsgemäßen Rollendruckmaschinen verarbeitet werden, unter anderem Papier verschiedener Grammatur, Qualität und Farbe, Karton, Stoffgewebe und Folien aus Polymermaterialien oder aus metallischen Werkstoffen umfassen.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungen dargestellt. Es zeigt im Einzelnen:

Figur 1: eine schematische Darstellung des Verlaufes des Bahnpfades durch eine Rollendruckmaschine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 2: im Teilbild 2A eine schematische Darstellung einer Veränderung der relativen Phasenlage zwischen Druckwerk und Querschneider, im Teilbild 2B eine schematische Darstellung einer alternativen Veränderung der relativen Phasenlage,
Figur 3: im Teilbild 3A eine Darstellung der Zuordnung von Markierungen zu Teilbahnen der Bedruckstoffbahn, im Teilbild 3b eine Darstellung des Versatzes einzelner, übereinandergelegter Teilbahnen anhand der unterschiedlichen Lage der Markierungen, und
Figur 4: eine schematische Darstellung des Informationsflusses zwischen Recheneinrichtung, Antrieben und Gebersystem.

Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung des Verlaufes des Bahnpfades durch eine Ausführungsform einer Rollendruckmaschine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Eine Bedruckstoffbahn 10 verläuft ausgehend von einer Abwickeleinrichtung 130 (Rollenwechsler), über eine Zuführungseinrichtung 132 (Pendelwalze) durch eine Anzahl von Druckwerken 12, hier beispielhaft vier Druckwerke 12, zwischen Zylindern 14. Die Bedruckstoffbahn 10 gelangt auf ihrem Bahnpfad durch einen Trockner 134, auch mit Kühleinrichtung, in eine Längsschneideinrichtung 136, in welcher die Bedruckstoffbahn in Teilbahnen 120, hier beispielhaft vier Teilbahnen 120, zerschnitten oder zerteilt wird. Jede der Teilbahnen 120 passiert eine ihr zugeordnete Umlenkeinrichtung 138 derart, dass die einzelnen Teilbahnen 120 an einem Sammelpunkt 140 übereinanderliegend zusammengeführt werden können. In jedem Bahnpfad einer Teilbahn ist eine Weglängenvariationseinrichtung 26 vorgesehen. Die zusammengelegten Teilbahnen 120 gelangen dann in den Querschneider 110, welcher in der hier gezeigten Ausführungsform einen ersten Schneidzylinder 112 mit einem Schneidmesser 116 und einen zweiten Schneidzylinder 114 mit einem Auflageelement 118 oder einer Nut umfasst. In der hier gezeigten Ausführungsform weist die Weglängenvariationseinrichtung eine bewegbare Umlenkrolle für die Teilbahn auf. Durch eine Lageveränderung der Rolle, wie durch den zugehörigen Doppelpfeil angedeutet, ist die Weglänge 18 (wie in Figur 2 gezeigt) veränderbar.

Die Ausführungsform der Rollendruckmaschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung weist jedem Druckwerk 12 zugeordnet Geber 30 und einen dem Querschneider 110 zugeordneten Geber 32 auf. Die Geber 30,32 sind mit einer Recheneinrichtung 16 verbunden, können Information an die Rechneinrichtung 16 übertragen. Eine erste Serie von ersten Sensoren 34 ist den Weglängenveränderungseinrichtungen 26 in jedem Bahnpfad einer Teilbahn 120 vorgeordnet, und eine zweite Serie von zweiten Sensoren 36 ist den Weglängenveränderungseinrichtungen 26 in jedem Bahnpfad einer Teilbahn 120 nachgeordnet, aber vor dem Sammelpunkt in Abschnitten der Bahnpfade nahe zum Eintritt in den Falzapparat, dem Querschneider vorgeordnet. Die Sensoren 32, 34 ermöglichen die Detektion von Markierungen 24 oder von Teilen oder kompletten Druckbildern auf der Bedruckstoffbahn 10 (siehe auch Figur 3). Die Information, wann eine bestimmte Markierung 24 die Positionen bestimmter Sensoren 34, 36 auf dem Bahnpfad einer Teilbahn 120 passiert hat, wird an die Recheneinrichtung 16 übertragen. Aus dieser Information kann die Recheneinrichtung 16 unter anderem die Differenzen der zurückgelegten Weglängen auf den Bahnpfaden der Teilbahnen 120 und den Versatz der Markierungen 24 zueinander, wie sie ohne Weglängenveränderung am Sammelpunkt 140 übereinander liegen werden, bestimmen.

Die Figur 2 ist im Teilbild 2A eine schematische Darstellung einer Veränderung der relativen Phasenlage zwischen Druckwerk und Querschneider und im Teilbild 2B eine schematische Darstellung einer alternativen Veränderung der relativen Phasenlage mit vorteilhafter Verkürzung der Einstellzeit. Sie dient zur Erläuterung der Veränderungen der relativen Phasenlagen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. Gezeigt sind auf einer Bedruckstoffbahn 10 Druckbilder 22 und eine Sollposition 20 des Querschnitts, sowie ein Zylinders 14 in einem Druckwerk 12, dessen Phasenlage (Winkelposition) durch ein Gebersignal bestimmbar und durch einen Antrieb veränderbar ist, und ein erster Schneidzylinder 112 mit einem Schneidmesser 116, dessen Phasenlage (Winkelposition) durch ein Gebersignal bestimmbar und durch einen Antrieb veränderbar ist (Geber und Antriebe sind hier in Figur 2 nicht gezeigt). Die Geber können direkt an der Welle des Zylinders 14 bzw. des ersten Schneidzylinders 116 oder an Teilen des Antriebs des Zylinders 14 bzw. des ersten Schneidzylinders 116, welche in kinematischer Wirkverbindung stehen, angeordnet sein. Die Information dieser Geber wird an die Recheneinrichtung 16 weitergeleitet. Die Weglänge 18 ist der effektive Abstand, welcher bekanntermaßen nicht nur von der geometrischen Distanz (Pfadlänge an sich) sondern auch von der Bahnspannung, dem Feuchtigkeitsgehalt der Bedruckstoffbahn 10, der Temperatur und anderen Parametern abhängt, zwischen der ersten Position, an welcher der Zylinder 14 einwirkt, und der zweiten Position, an welcher der erste Schneidzylinder 112 mit dem Schneidmesser 116 einwirkt, welche Punkte auf der Bedruckstoffbahn 10 nacheinander passieren.

Im Teilbild 2A ist die Veränderung der relativen Phasenlage durch Änderung der Phasenlage des ersten Schneidzylinders 112 anhand des Pfeils illustriert. Beispielhaft ist hier eine Situation gezeigt, in der die Änderung der Phasenlage durch Drehung in mathematisch positiver Richtung (gegen den Uhrzeigersinn) erfolgt, was zu einer Verschiebung der Wirkung des Schneidmessers 116 von bestimmten Punkten auf der Bedruckstoffbahn 10 auf diesen nachgeordnete Punkte auf der Bedruckstoffbahn 10 führt. Beispielsweise kann die Phasenlagenveränderung derart gewählt sein, dass der erste Versatz 216 überwunden wird und das Schneidmesser die Bedruckstoffbahn an der Sollposition 20 durchtrennt. Entsprechend wird eine Drehung in mathematisch negativer Richtung (mit dem Uhrzeigersinn) zu einer Verschiebung der Wirkung von bestimmten Punkten auf der Bedruckstoffbahn 10 auf diesen vorgeordnete Punkte auf der Bedruckstoffbahn 10 führen. In Analogie kann auch nur eine Änderung der Phasenlage des Zylinders 14 vorgenommen werden. Für die Veränderung der relativen Phasenlage durch Änderung der absoluten Phasenlage nur eines der beteiligten Operationselemente ist ein bestimmtes erstes Zeitintervall erforderlich.

Im Teilbild 2B ist die Veränderung der relativen Phasenlage durch gleichzeitige Änderung der Phasenlage des Zylinders 14 und der Phasenlage des ersten Schneidzylinders 112 anhand von Pfeilen illustriert. Die Änderung der relativen Phasenlage erfolgt durch gegensinnige Drehungen, also mathematisch positiv für den Zylinder 14 und mathematisch negativ für den ersten Schneidzylinder 112 bzw. mathematisch negativ für den Zylinder 14 und mathematisch positiv für den ersten Schneidzylinder 112. Für die Veränderung der relativen Phasenlage, um einen ersten Versatz 216 auszugleichen, durch Änderung der absoluten Phasenlagen beider beteiligten Operationselemente ist ein bestimmtes zweites Zeitintervall erforderlich, welches kürzer als das bestimmte erste Zeitintervall ist, in dem eine Phasenlagenveränderung, wie im Teilbild 2A gezeigt ist, vorgenommen werden kann. Gleichzeitig sind die zurückzulegenden Verstellwege kürzer.

Durch die Ausführungen zur Figur 2 wird klar, dass durch die Änderung der relativen Phasenlagen in einer Rollendruckmaschine mit Druckwerk und Querschneider, welche mit gleicher Zykluslänge (Periode) betrieben werden, für eine einzelne Bedruckstoffbahn auch auf eine Weglängenveränderungseinrichtung verzichtet werden kann.

Die Figur 3 bezieht sich schematisch im Teilbild 3A auf eine Zuordnung von Markierungen zu Teilbahnen der Bedruckstoffbahn und im Teilbild 3b auf den Versatz einzelner, übereinandergelegter Teilbahnen anhand der unterschiedlichen Lage der Markierungen. Das Teilbild 3A zeigt eine Bedruckstoffbahn 10, welche in hier beispielhaft gezeigte vier Teilbahnen 120 (angedeutet durch die symbolischen Scheren) longitudinal getrennt wird. Es sind Markierungen 24 auf den Teilbahnen 120 zu sehen, beispielsweise aufgedruckt, welche eine gemeinsame Position entlang des Bahnpfades der Bedruckstoffbahn aufweisen (Punkte in der Bedruckstoffbahn auf einer Linie senkrecht zum Bahnpfad sind einander in dieser Hinsicht äquivalent). Jede Teilbahn 120 kann bevorzugt anhand der Markierung 24 identifiziert werden, die Markierung 24 ist also bevorzugt eindeutig. Die Markierungen 24 sind auf der Bedruckstoffbahn derart angeordnet, dass nach erfolgter Auftrennung jede Teilbahn 120 eine Markierung 24 trägt. Im Teilbild 3B ist die Situation der zusammengelegten oder übereinander gelegten Teilbahnen 120 vor dem Querschneider 110, hier durch das Schneidmesser 116 und das Auflageelement 118 angedeutet, gezeigt. Aufgrund der unterschiedlichen Weglängen der Bahnpfade, welche die Teilbahnen 120 nehmen, um in übereinandergelegte Form zu gelangen, weist jede Teilbahnen 120 einen im allgemeinen unterschiedlichen Versatz zu einer Bezugsposition, hier der Position des Querschneiders 110 auf. Für die vier Teilbahnen 120 sind hier exemplarisch ein erster Versatz 216, ein zweiter Versatz 218, ein dritter Versatz 220 und ein vierter Versatz 222 für die Lage der Markierungen 24 gezeigt. Die Information über diesen Versatz wird der Recheneinrichtung 16 zur Verfügung gestellt. Dieses kann durch die Sensoren 34, 36, wie bereits anhand der Figur 1 näher erläutert, erfolgen.

In der Figur 4 ist eine schematische Darstellung des Informationsflusses zwischen Recheneinrichtung, Antrieben (mit den jeweils zugeordneten Druckwerken, dem zugeordneten Querschneider und den zugeordneten Weglängenvariationseinrichtungen respektive) und Gebersystem zu sehen. Unter Antrieb ist in diesem Zusammenhang sowohl der eigentliche mechanische kinematische Antrieb als auch dessen Steuerung zu verstehen. Die Recheneinrichtung 16 kann Steuersignale an den Antrieb 210 des Druckwerks 12 oder die Antriebe der Druckwerke, den Antrieb 28 der Weglängenvariationseinrichtung 26 oder die Antriebe der Weglängenvariationseinrichtungen und den Antrieb 212 des Querschneiders 110 übermitteln. Steuersignale können dabei die Form von Impulsen, Datenpaketen, Spannungsniveaus verschiedener Höhe oder dergleichen haben. Das Steuersignal kann digital oder analog sein. Das Steuersignal kann in einem zeitlichen Intervall oder in einer Anzahl von zeitlichen Intervallen gesendet werden. Ein erstes Steuersignal der Recheneinrichtung 16 zur Veränderung der relativen Phasenlage von Druckwerk 12 und Querschneider 110, kann wie oben bereits näher beschrieben, sowohl nur für den Antrieb 210 oder nur für den Antrieb 212 als auch für beide Antriebe 210 und 212 gleichzeitig bestimmt sein (Figur 2). Für den Fall der gleichzeitigen Veränderung sowohl der absoluten Phasenlage des Druckwerks 12 als auch der absoluten Phasenlage des Querschneiders 110 können auch mehrere Steuersignale separat an den Antrieb 210 des Druckwerks 12 und an den Antrieb 212 des Querschneiders 110 gesendet werden. Ein zweites Steuersignal bzw. eine Anzahl von zweiten Steuersignalen, die untereinander verschiedene Information für unterschiedliche Einstellungen beinhalten können, wird bzw. werden an den Antrieb 28 der Weglängenvariationseinrichtung 26 bzw. die Antriebe der Weglängenvariationseinrichtungen übermittelt. Die Antriebe 28, 210, 212 wirken auf ihre zugeordneten Operationselemente Weglängenvariationseinrichtung 26, Druckwerk 14 beziehungsweise Querschneider 110, der Information zur Veränderung des aktuellen Zustands in den Steuersignalen entsprechend.

Das Gebersystem 214 dient der Aufnahme und Generierung von Information über den aktuellen Zustand der beteiligten Operationselemente (Druckwerk 12 und Querschneider 110) und der aktuellen Weglänge (Weglängenvariationseinrichtung 26): Es sind Geber für die Detektion der Phasenlage des Druckwerks 12 oder der Phasenlagen der Druckwerke, ein Geber für die Detektion der Phasenlage des Querschneiders 110 und Sensoren für die Detektion von Markierungen auf der Bedruckstoffbahn bzw. auf den Teilbahnen vorgesehen, so dass Information über die aktuelle Weglänge (über die physikalische Distanz durch beeinflussende Parameter hinaus der effektive Abstand zwischen zwei beteiligten Operationselementen) für die Recheneinrichtung 16 gewonnen wird.

Der Recheneinrichtung 16 soll die aktuelle Position und die extremal möglichen Positionen (minimal und maximal) jeder Weglängenveränderungseinrichtung 26 zur Verfügung stehen, damit jene die zur Verfügung stehenden Änderungswege der Weglängenveränderungseinrichtungen 26 bis zu deren extremalen Positionen bestimmen kann. Die Recheneinrichtung kann über eine Speichereinrichtung verfügen, in welcher eine gefundene Einstellung für die Weglängenveränderungseinrichtungen 26 und die Phasenlagen der Druckwerke 12 und des Querschneiders 110 speicherbar ist und aus welcher eine Einstellung bei Bedarf wieder abrufbar für einen Druckauftrag ähnlicher Parameter ist. Durch individuelle, eindeutige Markierungen 24 oder eindeutige Zuordnung von Sensoren 34, 36, welcher der Recheneinrichtung 16 bekannt ist, ist es möglich, die einzelnen Teilbahnen 120 zu identifizieren, so dass eine automatische Einstellung der Weglängenveränderungseinrichtungen 26 und/oder der relativen Phasenlagen der Druckwerke 14 und des Querschneiders 110 auf der Grundlage des Ergebnisses der Recheneinrichtung 16 möglich ist.

Für den Fachmann ist klar, dass der Recheneinrichtung 16 auch Information der Phasenlage bzw. der zugeordneten Weglänge weiterer Operationselemente, wie der Abwickeleinrichtung 130, der Zuführungseinrichtung 132, der Umlenkeinrichtungen 138, Antriebswalzen, und dergleichen in einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden kann. Diese Information kann unter anderem relevant für die Bestimmung der Weglänge 18, welche sich ja auch während des Betriebes der Druckmaschine ändern kann, sein.

Alternativ zur in Figur 4 dargestellten Situation, kann auch vorgesehen sein, dass ausgehend von der Recheneinrichtung 16 Steuersignale an einen Teil der Maschinensteuerung oder an eine gegebenenfalls vorhandene zentrale Maschinensteuerung gesendet werden. Die Maschinensteuerung steht in Austausch mit den Antrieben der einzelnen Operationselemente der Rollendruckmaschine mit nachgeordnetem Falzapparat.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird, wie anhand der Ausführungsform in den Figuren deutlich geworden ist, der erforderliche Bauraum für Weglängenvariationseinrichtungen im Bahnpfad der Bedruckstoffbahn bzw. der Teilbahnen deutlich reduziert, da durch die Recheneinrichtung eine Aufteilung der Veränderungen auf Phasenlagenveränderungen und Weglängenveränderungen unter Berücksichtigung von Randwerten oder Zwangsbedingungen vorgenommen wird. In der vorgestellten Vorrichtung hat die Weglängenvariationseinrichtung eine maximale Weglängenveränderung von einem Viertel des Druckbildes, ein Wert der nur die Hälfte Wertes konventioneller Weglängenvariationseinrichtungen ohne Phasenlagenveränderung entspricht. Diese Aussage gilt unabhängig von der Anzahl der Seiten, welche pro Umdrehung in der Rollendruckmaschine gedruckt werden.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder unter Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Zeitgewinn für die Voreinstellung der Rollendruckmaschine unter Verringerung der Makulatur erzielt werden. Die Einstellung der Phasenlage der Teilbahnen zueinander kann schnell und ohne Eingriff eines Druckers oder Maschinenbedieners vorgenommen werden. Die Anlaufzeit der Rollendruckmaschine kann verkürzt werden und Bedruckstoff kann eingespart werden. Des weiteren ist eine automatische Registervoreinstellung für die Korrelation von Querschnitt und beteiligten Druckwerken ermöglicht. Die mittels der Recheneinrichtung bestimmte Aufteilung der durchzuführenden simultanen und korrelierten Weglängenveränderungen und Phasenlagenveränderungen erlaubt in kurzer Zeit und mit kürzeren Verstellwegen eine Synchronisation der Rollendruckmaschine mit dem nachgeordneten oder zugehörigen Falzapparat.

BEZUGSZEICHENLISTE

10: Bedruckstoffbahn
12: Druckwerk
14: Zylinder im Druckwerk
16: Recheneinrichtung
18: Weglänge
110: Querschneider
112: erster Schneidzylinder
114: zweiter Schneidzylinder
116: Schneidmesser
118: Auflageelement
120: Teilbahn
130: Abwickeleinrichtung
132: Zuführungseinrichtung
134: Trockner
136: Längsschneideinrichtung
138: Umlenkeinrichtung
140: Sammelpunkt
20: Sollposition des Querschnitts
22: Druckbilder
24: Markierungen
26: Weglängenvariationseinrichtung
28: Antrieb der Weglängenvariationseinrichtung
210: Antrieb des Druckwerks
212: Antrieb des Querschneiders
214: Gebersystem
216: erster Versatz
218: zweiter Versatz
220: dritter Versatz
222: vierter Versatz
30: Geber für Druckwerk
32: Geber für Querschneider
34: erster Sensor für Teilbahn
36: zweiter Sensor für Teilbahn

Claims

Vorrichtung zur Positionierung eines Querschnitts relativ zu Druckbildern (22) auf wenigstens einer Bedruckstoffbahn (10) in einer Rollendruckmaschine mit wenigstens einem Druckwerk (12), einem Querschneider (110) und einer Recheneinrichtung (16), in welcher wenigstens ein erstes Steuersignal zur Veränderung der relativen Phasenlage von Druckwerk (12) und Querschneider (110) zueinander erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass die Weglänge (18), welche die Bedruckstoffbahn (10) zwischen Druckwerk (12) und Querschneider (110) durchläuft, mittels einer Weglängenvariationseinrichtung (26) veränderbar ist, und dass in der Recheneinrichtung (16) ein zweites Steuersignal zur Veränderung der Weglänge (18) erzeugt wird, so dass in Zusammenwirkung der Veränderung der relativen Phasenlage und der Veränderung der Weglänge (18) die Positionierung des Querschnitts auf der Bedruckstoffbahn (10) einstellbar ist.
Vorrichtung zur Positionierung eines Querschnitts gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bedruckstoffbahn (10) nach dem Druckwerk (12) eine Längsschneideinrichtung (136) passiert, in welcher die Bedruckstoffbahn (10) in eine Anzahl von Teilbahnen (120) zerschnitten wird, dass für wenigstens eine der Teilbahnen (120) eine Weglängenvariationseinrichtung (26) vorgesehen ist, dass in der Recheneinrichtung (16) für wenigstens eine Teilbahn (120) ein zweites Steuersignal zur Veränderung ihrer Weglänge (18) erzeugt wird und dass die Teilbahnen übereinanderliegend an einem dem Querschneider (110) vorgeordneten Sammelpunkt (140) zusammengeführt werden.
Vorrichtung zur Positionierung eines Querschnitts gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einem Druckwerk (12) zur Bestimmung seiner Phasenlage ein Geber (30) und dem Querschneider (110) zur Bestimmung seiner Phasenlage ein Geber (32) zugeordnet sind und dass das erste Steuersignal in der Recheneinrichtung (16) in Funktion der Gebersignale erzeugt wird.
Vorrichtung zur Positionierung eines Querschnitts gemäß einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer Weglängenvariationseinrichtung (26) einer Teilbahn (120) zur Detektion von wenigstens einem Teil des Druckbildes (22) oder auf dem Bedruckstoff (10) angebrachten Markierungen (24) ein Sensor (34,36) zugeordnet ist und dass das der Teilbahn (120) zugeordnete zweite Steuersignal in Abhängigkeit des Signal des Sensors (34,36) erzeugt wird.
Vorrichtung zur Positionierung eines Querschnitts gemäß einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer Weglängenvariationseinrichtung (26) einer Teilbahn (120) zur Detektion von wenigstens einem Teil des Druckbildes (22) oder auf dem Bedruckstoff (10) angebrachten Markierungen (24) ein erster Sensor (34) vorgeordnet und ein zweiter Sensor (36) nachgeordnet sind und dass das der Teilbahn (120) zugeordnete zweite Steuersignal in Abhängigkeit der Signale des ersten und des zweiten Sensors (34,36) erzeugt wird.
Vorrichtung zur Positionierung eines Querschnitts gemäß einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rollendruckmaschine Einzelantriebe (28,210,212) für wenigstens ein Druckwerk (12) und/oder für den Querschneider (110) und/oder für wenigstens eine Weglängenvariationseinrichtung (28) aufweist.
Rollendruckmaschine mit einem nachgeordneten Falzapparat,
gekennzeichnet durch
wenigstens eine Vorrichtung zur relativen Positionierung eines Querschnitts gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.
Verfahren zur Positionierung eines Querschnitts relativ zu Druckbildern (22) auf wenigstens einer Bedruckstoffbahn (10) in einer Rollendruckmaschine mit wenigsten einem Druckwerk (12) und einem Querschneider (110) mit den Schritten:

Bestimmen der relativen Phasenlage des Druckwerks (12) und des Querschneiders (110) zueinander;

Verändern der relativen Phasenlage des Druckwerks (12) und des Querschneiders (110) zueinander;

gekennzeichnet durch

Verändern der Weglänge (18), welche die Bedruckstoffbahn (10) zwischen Druckwerk (12) und Querschneider (110) durchläuft, derart, dass in Zusammenwirkung der veränderten relativen Phasenlage und der veränderten Weglänge die Position des Querschnitts auf der Bedruckstoffbahn (10) eingestellt wird.
Verfahren zur Positionierung eines Querschnitts gemäß Anspruch 8 mit den zusätzlichen Schritten:

Zerschneiden der Bedruckstoffbahn (10) in eine Anzahl von Teilbahnen (120);

Zusammenführen der Teilbahnen (120) in übereinanderliegende Form an einem dem Querscheider (110) vorgeordneten Sammelpunkt (140);

gekennzeichnet durch

Verändern wenigstens einer Weglänge (18), welche eine Teilbahn (120) der Bedruckstoffbahn (10) zwischen Druckwerk (12) und Querschneider (110) durchläuft, derart, dass in Zusammenwirkung der veränderten relativen Phasenlage und der veränderten Weglänge (18) der Teilbahn (120) die Position des Querschnitts auf den zusammengeführten Teilbahnen (120) eingestellt wird.
Verfahren zur Positionierung eines Querschnitts gemäß Anspruch 8 oder Anspruch 9,
gekennzeichnet durch

Detektieren von wenigstens einem Teil des Druckbildes (22) oder auf dem Bedruckstoff (10) angebrachten Markierungen (24) auf wenigstens einer Teilbahn (120).