EP1981791A1

EP1981791A1 - Vorrichtung und verfahren zum messen und einstellen der bahnspannung zwischen farbwerken einer mehrfarbenmaschine

Info

Publication number: EP1981791A1
Application number: EP07801404A
Authority: EP
Inventors: Manfred Loddenkötter
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2027-01-25
Also published as: ATE494249T1; US20090020641A1; US8485095B2; WO2007144031A1; DE102006004307A1; DE102006004307B4; ES2357657T3; EP1981791B1; DE502007006180D1

Description

Windmöller & Hölscher KG

Münsterstraße 50

49525 Lengerich/Westfalen

24. November 2006

Unser Zeichen: 8482 WO - WEB

Vorrichtung und Verfahren zum Messen und Einstellen der Bahnspannung zwischen Farbwerken einer Mehrfarbenmaschine

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Messen und Einstellen der Bahnspannung zwischen Farbwerken einer Mehrfarbenrotationsdruckmaschine, wie sie in den Ansprüchen 1 und 2 skizziert ist.

An Mehrfarbenrotationsdruckmaschinen werden häufig Einstellungen verändert. Nach der Vornahme solcher Änderungen druckt die Druckmaschine häufig Makulatur oder zumindest Druckbilder mit eingeschränkter Qualität. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem weniger Makulatur oder Druckbilder eingeschränkter Qualität gedruckt werden. Es hat sich gezeigt, dass diejenigen Änderungen, die einen Einfluss auf die Bahnspannung zwischen Farbwerken der Mehrfarbenmaschine haben, besonders lange Einfluss auf die Druckqualität haben.

Daher werden im Rahmen dieser Druckschrift unter dem Begriff „Einstellungen" Druckparameter verstanden, die einen Einfluss auf die Bahnspannung zwischen Farbwerken der Mehrfarbenmaschine haben.

Solche Einstellungen können während eines laufenden Druckauftrages geändert werden. Zu solchen während des Druckprozesses vorgenommenen Einstellungen gehört die Anstellung der Druckwalzen oder die Veränderung der Druckgeschwindigkeit. Unter Einstellungen im vorgenannten Sinn werden jedoch auch die allfälligen vorwiegend mechanischen Maßnahmen beim Andrucken verstanden. In diesem Zusammenhang spielt wieder das Anstellen, der Druckbeginn und das Vorregistern eine besonders große Rolle. An Druckmaschinen sind als Vorrichtungen zum Messen der Bahnspannung unter anderem Messwalzen bekannt, bei denen die Kraft, welche der Bahnzug auf die Achse der Walze ausübt, messbar ist. Möglichkeiten, die Bahnspannung zu messen, bestehen auch über die Messung des Drehmomentes von Walzen, die die Bedruckstoffbahn transportieren. Des Weiteren ist bekannt, die Bahnspannung, die in einer Druckmaschine herrscht, beim Andrucken durch eine Ansteuerung der An- und Abwicklung beziehungsweise des Ein- und Auszugs zu beeinflussen.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass sich eine spezielle Bahnspannung zwischen zwei Farbwerken ausprägt, sobald die das Druckbild tragenden Zylinder gegen die Gegendruckzylinder angestellt werden. Die das Druckbild tragenden Zylinder sind hierbei diejenigen Zylinder, die das Druckbild durch das Abrollen auf der Bedruckstoffbahn auf dieselbe übertragen. Dies ist zumeist der Druckplattenzylinder, bei einigen Ausprägungen des Offsetdrucks jedoch auch der Gummizylinder.

Es hat sich gezeigt, dass die spezielle Bahnspannung zwischen den Druckwerken infolge der oben definierten Einstellprozesse (also auch durch das Anstellen der das Druckbild tragenden Zylinder) einer sich von selbst einstellenden Anpassung unterliegt. In der Sprache dieser Druckschrift besteht zwischen den beiden betreffenden Druckwerken ein instationärer Bahnlaufzustand. Nach einer gewissen Zeit endet der automatische Anpassungsprozess der Bahnspannung und die Bahnspannung ändert sich pro Zeiteinheit entweder nur noch innerhalb gewisser Toleranzwerte oder sie schwankt lediglich um einen Durchschnittswert. Dieser Zustand wird im Folgenden stationärer Bahnlaufzustand genannt.

Die oben erwähnten Qualitätseinbußen in Folge der Einstellprozesse kommen vor allem zustande, während instationäre Bahnlaufzustände zu verzeichnen sind. Die damit verbundenen Bahnspannungsschwankungen verändern unter anderem das Längsregister einer Druckmaschine, da Bahnspannung eben auch zu Bahndehnung führt und die sich ändernde Bahnlänge Registerfehler verursacht, die dann aufgrund der aufgetretenen Fehler durch Registerregelung ausgeglichen werden müssen. Durch die Änderung der Bahndehnung können Druckbilder jedoch auch verzerrt dargestellt werden. Insbesondere nach dem Andrucken kann es sehr lange dauern, bis sich zwischen allen Druckwerken einer Mehrfarbenrotationsdruckmaschine stationäre Bahnlaufzustände ausprägen. Diesem Umstand trägt die vorliegende Erfindung Rechnung, indem sie vorschlägt, dass zumindest ein Messmittel Messwerte zu der Bahnspannung zwischen zwei

Farbwerken aufzeichnet,

- und dass zumindest ein Einstellmittel die Bahnspannung zwischen den Druckbereichen dieser zwei Farbwerke aufgrund der Messwerte einstellt, wobei eine Steuervorrichtung verwendet wird, die aufgrund der Messwerte des zumindest einen Messmittels das zumindest eine Einstellmittel ansteuert.

Auf diese Weise kann die Dauer der instationären Zustände verkürzt und damit das Anfallen von Bedruckstoff minderer Qualität herabgesetzt werden.

Hierbei können zum Einstellen der Bahnspannung vorteilhafterweise Bahnführungselemente, die den Lauf der Bedruckstoffbahn bestimmen - wie Leitwalzen - eingesetzt werden. Wenn diese ihre Relativposition zu den Druckzonen der ihnen benachbarten (angestellten) Farbwerke verändern, ändert sich die Länge des Transportweges zwischen den Farbwerken und damit die Bahnspannung. Eine andere Möglichkeit, die Bahnspannung zwischen zwei Farbwerken zu beeinflussen, besteht darin, die das Druckbild tragenden Walzen der benachbarten Druckwerke so zu bewegen, dass sich ihre Winkellage relativ zueinander ändert. Es ist vorteilhaft, aber nicht unabdingbar, diese Druckwalzen vorzupositionieren, wenn sie von der Bedrucksstoffbahn abgehoben sind. Dies ist insbesondere beim Vorregistern von Vorteil. Wenn diese Vorpositionierung vom Betrag her der späteren Einstellbewegung entspricht und vom Vorzeichen her der Einstellbewegung entgegengesetzt ist (andere Drehrichtung), dann kann das vorher eingestellte Längsregister erhalten bleiben.

Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren beim Vorregistern einzusetzen. Besonders zu erwähnen ist in diesem Zusammenhang das Vorregisterverfahren nach der Druckschrift WO 2004/048093 A2. Hier wird ein Verfahren vorgestellt, das sich besonders gut zum Vorregistern eignet. Bei diesem Verfahren wird die Bedruckstoffbahn mit einer Markierung versehen, die auf der Bedruckstoffbahn durch die verschiedenen Farbwerke der Maschine hindurch transportiert wird. Den einzelnen Farbwerken sind hierbei Sensoren beliebiger Art zugeordnet, die die Passage der Markierung aufzeichnen. Aus der Auswertung der Messwerte (insbesondere wann passiert die Markierung welches Farbwerk) kann die Maschinensteuerung Informationen ableiten, die zur Registerung - vorzugsweise Vorregisterung - geeignet sind. Die Lehre der vorgenannten Druckschrift in Bezug auf alle Bestandteile des skizzierten Registerverfahrens - Verfahrensablauf, Arten der Markierung, der Sensoren beziehungsweise Messverfahren usw. - werden als Bestandteil dieser Anmeldung angesehen. Ein Rückgriff auf diese Gegenstände zur Ergänzung der vorliegenden Erfindung wird vorbehalten. Eine Steuervorrichtung im Sinne der vorliegenden Druckschrift kann in jeder beliebigen Kombination aus Soft- und oder Hardwaremerkmalen bestehen, die die genannten Steuerbefehle generieren kann.

Dem Steuermodul können auch Richtwerte bekannt sein, die die Bahnspannung im stationären Zustand einnehmen soll. Vor dem Hintergrund dieser Richtwerte und aktueller, im instationären Zustand aufgezeichneter Messwerte, kann die Maschinensteuerung - sprich die Steuervorrichtung - ermitteln, um welche Einstellbeträge sie mit Hilfe der Einstellmittel die Bahnspannung beeinflusst. Hierbei kann die Steuervorrichtung die Spezifikation des gerade anstehenden Druckauftrages zugrundelegen. Hierzu zählen Material, Materialdicke, Temperatur des Materials, Elastizitätsmodul des Materials usw.

Angesichts dieser Informationen kann die Steuervorrichtung mit Hilfe eines Kalkulationsmoduls - das ebenfalls als beliebige Soft- oder Hardware vorliegen kann - beispielsweise unter Zugrundelegung physikalischer Zusammenhänge - wie des Hook'schen Gesetzes - die Einstellbeträge ermitteln. Statt oder in Ergänzung zu vorgegebenen Richtwerten für eine im stationären Zustand herrschende Bahnspannung können in empirischer Weise an derselben Druckmaschine und möglichst bei einem gleichen oder ähnlichen Druckauftrag gewonnen werden. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Parameter des Druckauftrages und die zugehörigen Bahnspannungswerte und/oder Einstellbeträge zur Erreichung der stationären Bahnspannung einander zugeordnet und gespeichert werden. Die betreffenden Daten können die Form einer Kalibriertabelle haben und sie könnten auch in einem Speichermodul in direktem Zugriff der Steuerungsvorrichtung stehen oder zumindest von einem Maschinenbediener, der sich der Steuervorrichtung bedient, dort abgerufen werden.

Eine weitere Möglichkeit, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen und auf diese Weise überhaupt erst empirische Werte zu gewinnen, besteht darin, dass die zumindest eine Messvorrichtung vor dem ersten Steuervorgang der Steuervorrichtung meldet, welches Vorzeichen die sich von selbst einstellende Bahnspannungsänderung hat. Daraufhin steuert die Steuervorrichtung das zumindest eine Einstellmittel so an, dass sich eine weitere gesteuerte Bahnspannungsänderung mit diesem Vorzeichen um einen vorgegebenen Betrag ergibt. Diese Vorgehensweise wird solange wiederholt, bis sich das Vorzeichen der sich von selbst einstellenden Bahnspannungsänderung ändert, der Wert der im stationären Bahnspannungszustand herrschenden Bahnspannung also durchschritten ist. Nachdem dies geschehen ist, werden entweder keine weiteren gesteuerten Bahnspannungsregelungen mehr vorgenommen, oder das Vorzeichen der gesteuerten Bahnspannungsänderung wird geändert. Bei der Ausgestaltung dieser „Tastfahrt" oder dieses „aktiven Annäherungsprozesses" an die im stationären Bahnspannungszustand herrschende Bahnspannung ist es von Vorteil, wenn der Betrag der gesteuerten Bahnspannungsänderung von der Geschwindigkeit der sich von selbst einstellenden Bahnspannungsänderung (Bahnspannungsänderung pro Zeiteinheit) abhängig gemacht wird. Bei einer schnellen Bahnspannungsänderung ist davon auszugehen, dass der zur Erreichung der stationären Bahnspannung (im stationären

Bahnspannungszustand herrschenden Bahnspannung) zu ändernde Bahnspannungsbetrag noch groß ist. Bei niedriger Geschwindigkeit ist dieser Betrag gering. Regelt man den Betrag der gesteuerten Bahnspannungsänderung auf diese Weise, so dürfte dieser Betrag auch sukzessive kleiner werden, so dass der Betrag, um den die stationäre Bahnspannung durchschritten wird (Überschwingbetrag) gering bleibt. Ohne eine derartige Regelung des Betrages der jeweils zwischen den Messungen vorgenommenen gesteuerten Änderung des Bahnspannungsbetrages kann eine sukzessive Verkleinerung des Betrages der gesteuerten Bahnspannungsänderung auch automatisch vorgesehen werden. Die Implementierung der Steuervorrichtung mit Steuerprogrammen, die die erwähnten vorteilhaften Einstellverfahren durchzuführen geeignet ist, ist von Vorteil. In der Regel wird die Bahnspannung zwischen zwei direkt benachbarten Druckwerken eingestellt werden. Insbesondere beim Andrucken ist es von Vorteil, wenn die zwischen zwei benachbarten Druckwerken gelegenen Druckbahnbereiche - auch Bahnführungsabschnitte genannt - sukzessive dem erfindungsgemäßen Verfahren unterzogen werden. Die bevorzugte Reihenfolge entspricht dem Transportweg der Bedruckstoffbahn.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor. Die einzelnen Figuren zeigen: Fig. 1 Seitenansicht einer Druckmaschine

Fig. 2 Der normale Verlauf der Bahnspannung als Funktion der Zeit Fig. 2a Der Anstellzustand zweier benachbarter Farbwerke zu einem ersten

Zeitpunkt Fig. 2b Der Anstellzustand zweier benachbarter Farbwerke zu einem zweiten Zeitpunkt Fig. 2c Der Anstellzustand zweier benachbarter Farbwerke zu einem dritten

Zeitpunkt Fig. 3 Der Verlauf der Bahnspannung als Funktion der Zeit bei einer

Tastfahrt Fig. 3a Der Anstellzustand zweier benachbarter Farbwerke zu einem ersten

Zeitpunkt Fig. 3b Der Anstellzustand zweier benachbarter Farbwerke zu einem zweiten Zeitpunkt Fig. 4 Der Verlauf der Bahnspannung als Funktion der Zeit bei einem schnellen Einstellvorgang Fig. 4a Der Anstellzustand zweier benachbarter Farbwerke zu einem ersten

Zeitpunkt Fig. 4b Der Anstellzustand zweier benachbarter Farbwerke zu einem zweiten Zeitpunkt

Fig. 1 zeigt eine in Reihenbauweise aufgebaute Tiefdruckmaschine in der Seitenansicht. Allgemein eignen sich die erfindungsgemäßen Verfahren besonders gut für die Anwendung bei in Reihenbauweise aufgebauten Maschinen, die oft auch als Ständermaschinen bezeichnet werden. Die Bedruckstoffbahn 3 wird von der Abwicklung 1 in Richtung des Pfeiles z der Druckmaschine zugeführt. Zunächst durchläuft sie das Gebiet des Pendelwalzensystems 2 und läuft dann zu dem Einzug 4. Besonders erwähnenswert ist in diesem Zusammenhang, dass sich zwischen dem Einzug 4 und dem Auszug 5 die Bahnspannung langfristig einstellen lässt. Allerdings handelt es sich bei dieser Einstellung nicht um eine Einstellung im Sinne der Erfindung, da eben nicht die Einstellung aufgrund von Messungen und Einstellungen zwischen den einzelnen Farbwerken D₁ bis D₄ erfolgt. Nur durch eine solche Einstellung kann gezielt und schnell Einfluss auf die Bahnspannung in einem Bahnspannungsabschnitt A_nm genommen werden. Nachdem die Bedruckstoffbahn 3 den Einzug 4 passiert hat, läuft sie an der ersten Bahnspannungsmesswalze M₀,i vorbei. Daraufhin gelangt sie in das Gebiet des ersten Druckwerkes D-i, das mit dem Presseur P₁ und dem Formzylinder F₁ ausgestattet ist. Nach dem Durchlaufen der zugehörigen Druckzone zwischen den beiden vorgenannten Zylindern durchläuft die Bahn 3 eine angedeutete Trocknungseinheit TR₁, um erneut an eine Bahnspannungsmesswalze M_1i2 vorbeigeführt zu werden. Schließlich erreicht die Bedruckstoffbahn das zweite Farbwerk D₂, welche eine zweite Druckzone aufweist. Zwischen den Walzenspalten der beiden ersten Druckwerke D₁ und D₂ befindet sich der erste Bahnführungsabschnitt A₁ ,₂. Nach dem Verlassen der zweiten Druckzone gelangt demzufolge die Bedruckstoffbahn in den Bereich des zweiten Bahnführungsabschnittes A₂,₃, der von der dritten Druckzone, die dem dritten Farbwerk D₃ zugeordnet ist, beendet wird.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel einer Tiefdruckmaschine sind alle Farbwerke gleich ausgestattet, und es bedarf also keiner weiteren individuellen Beschreibung der weiteren Farbwerke D₃ und D₄.

Erwähnenswert ist lediglich, dass die Formzylinder F₃ und F₄ der Farbwerke D₃ und D₄ in der vorliegenden Darstellung in Fig. 1 in abgestelltem Zustand dargestellt sind. Das der Abwicklung 1 nachgeschaltete Pendelwalzensystem 2 und das der Aufwicklung 6 vorgeschaltete Pendelwalzensystem 7 haben die Funktion von Bahnspeichern, um die bereits oben erwähnten Bahnspannungsregulierungsvorgänge des Einzuges und des Auszuges zu erlauben, ohne Spannung auf die Abwicklung oder die Aufwicklung auszuüben. In Fig. 2 ist der Bahnspannungsverlauf f gegen die Zeit t aufgetragen. Dargestellt ist der Bahnspannungsverlauf, wie er sich einstellt, wenn ein normaler Andruckvorgang an einer Ständermaschine vorgenommen wird, und sich die Bahnspannung selbstständig, das heißt ohne zusätzliche Steuervorgänge der stationären Bahnspannung S annähert. Während des Zeitraumes Ti ist in der betreffenden Maschine noch kein Druckzylinder an den zugehörigen Gegendruckzylinder angestellt. Daher wird die Bahnspannung ausschließlich von dem Einzug und dem Auszug bestimmt. Dieses Niveau hat den Wert A. Die abgestellten Druckwerke sind in Fig. 2a dargestellt. In Fig. 2b ist dargestellt, wie die beiden Formzylinder an die zugehörigen Presseure P₁ und P₂ angestellt werden. Als Folge dieser Maßnahme ist in Fig. 2 ein sprunghafter Anstieg der Bahnspannung zu ersehen. Die Bahnspannung steigt extrem schnell von dem Ausgangswert A zu dem Maximalwert M an. In Folge des instationären Ausgleichsvorganges während des Zeitraumes T₂ fällt sie, ähnlich wie eine Zerfallsfunktion, auf den Wert der stationären Bahnspannung S ab. Während des Zeitraumes T₂ kommt es jedoch zum Drucken von Makulatur, da die Bahnspannung eben auch Auswirkungen auf die Bahndehnung hat und daher zu Schwierigkeiten, insbesondere bei der Registerhaltigkeit des Druckes zwischen den Druckwerken Di und D₂ führt. In Fig. 2c sind die beiden Druckwerke Di und D₂ gezeigt, wobei die beiden Formzylinder an ihre Presseure P₁ und P₂ angestellt sind. Dieser Zustand ist während des ganzen Zeitraums T₂ vorhanden.

Fig. 3 zeigt den Verlauf der Bahnspannung gegen die Zeit, wobei diesmal nach dem Anstellen der Druckwalzen die Bahnspannung in gesteuerter Weise an die stationäre Bahnspannung angepasst wird. Wie in Fig. 2 ist zunächst eine Zeitspanne T₁ mit einer Bahnspannung A zu verzeichnen. Wieder wird in dieser Zeitspanne T₁ die Bahnspannung lediglich durch Ein- und Auszug bestimmt. Das Anstellen der beiden Druckwalzen F₁ und F₂ an ihre jeweiligen Presseure P₁ und P₂ führt wieder zu einem schlagartigen Ansteigen der Bahnspannung. Nach diesem Anstieg beginnt die instationäre Phase T₂, zunächst mit einem sich von selbst einstellenden Ausgleichsvorgang, was die Bahnspannung anbelangt. Durch diesen sich von selbst einstellenden Ausgleichsvorgang sinkt die Bahnspannung um einen Betrag Mi, der von der Bahnspannungsmesswalze Mi_,2 aufgezeichnet wird. Die aufgezeichneten Messwerte werden der Steuervorrichtung zugeführt, die daraufhin das Vorzeichen der sich selbst einstellenden Änderung ermitteln kann. Die Steuervorrichtung kann auch zwischen zwei Messpunkten MP_A und MPB die Spannungsänderungen messen und über die Spannungsänderung pro Zeiteinheit die Geschwindigkeit der Bahnspannungsänderung ermitteln. Aufgrund der Kenntnis der Geschwindigkeit der Bahnspannungsänderung zwischen den Messpunkten MPA und MP₅ bestimmt die Steuervorrichtung den Hub beziehungsweise den Betrag der gesteuerten Bahnspannungsänderung Hi, dessen Vorzeichen sie bereits ermittelt hat. Nach der gesteuerten Bahnspannungsänderung um den Betrag H₁ wiederholt die Messvorrichtung M_1ι2 die Messung zwischen den Messpunkten MPc und MP₀ und misst hierbei die sich von selbst einstellende Bahnspannungsänderung M₂. Wieder kann die Steuervorrichtung aus den Messpunkten MPc und MP₀ das Vorzeichen und den Betrag der sich von selbst einstellenden Bahnspannungsänderung M₂ ermitteln. Aus diesen Daten ist wieder die Geschwindigkeit der Bahnspannungsänderung zwischen den beiden vorgenannten Messpunkten ermittelbar. Wieder nimmt die Steuervorrichtung durch die Ansteuerung der Einstellvorrichtungen eine gesteuerte Bahnspannungsänderung um den Betrag H₂ vor, wobei sie das Vorzeichen und den Betrag der Bahnspannungsänderung aufgrund der Messwerte bestimmt. Wieder misst die Steuervorrichtung mit Hilfe der Messvorrichtung Mi,₂ die Änderung der Bahnspannung zwischen den Messpunkten MP_ε und MPF und stellt hierbei fest, dass sich das Vorzeichen der sich von selbst einstellenden Bahnspannungsänderung M₃ geändert hat und dass die Geschwindigkeit der Bahnspannungsänderung sehr gering ist. Es bedarf also keiner weiteren gesteuerten Bahnspannungsänderungen mehr. Der Betrag, um den die Bahnspannung im Messpunkt MP_E unterhalb der sich stationär einstellenden Bahnspannung S liegt, wird im Folgenden Überschwinger genannt. Im Vergleich zu der Situation in Fig. 2 bleibt festzuhalten, dass die Zeitspanne T₂, in der sich der Ausgleichsvorgang der Bahnspannung bis hin zu der stationären Bahnspannung, die in der Zeitspanne T₃ herrscht, vollzieht, sehr viel kürzer ist als in Fig. 2, in der sich diese stationäre Bahnspannung ausschließlich von selbst einstellt. Damit wird bei einer Situation wie in Fig. 3 während des Zeitraums T₂ natürlich auch viel weniger Makulatur gedruckt als bei einer Situation wie in Fig. 2.

Die Figuren 3a und 3b verdeutlichen noch einmal das Anstell- und Ausgleichsverhalten der Druckwerke während der Einstellvorgänge. Im beschriebenen Fall werden die Einstellvorgänge mit Hilfe von Bewegungen der Druckzylinder, in diesem Fall F₂, vorgenommen. Diese Einstellvorgänge sind durch die Pfeile pf symbolisiert. Sie führen zu einer Veränderung der relativen Winkellage der beiden Druckzylinder F₁ und F₂.

Fig. 4 zeigt nochmal einen anderen gesteuerten Ausgleichsvorgang, der mit dem Hub H₃ vorgenommen wird. Im Vergleich zu Fig. 3 wird die Geschwindigkeit des instationären Ausgleichsvorgangs hier noch einmal gesteigert. Der Hub H₃ gleicht fast die gesamte Bahnspannungsdifferenz zwischen dem Messpunkt M_PH und der stationären Bahnspannung S aus. Solche Ausgleichsvorgänge können insbesondere dann zustande kommen, wenn der Steuervorrichtung die stationäre Bahnspannung S von Anfang an bekannt ist. So etwas kann der Fall sein, wenn die Steuervorrichtung selbstlernend arbeitet, das heißt, dass der Steuervorrichtung in Form einer Kalibriertabelle, die an einem Druckwerk bei einem Druckwerkauftrag herrschende stationäre Bahnspannung bekannt ist, da eine solche Bahnspannung sich hier schon einmal bei der Abarbeitung eines alten Auftrages eingestellt hat. Durch die Zusammenschau der Figuren 4, sowie 4a und 4b wird eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung offenbar: Während der Phase T1 sind die Formzylinder F1 und F2 von den Presseuren und der Bahn 3 abgehoben. Es ist möglich, entweder durch ein spezielles Vorregisterverfahren (z.B. ein Bahn-Zylinderverfahren) während dieser Phase oder durch ein Vorregistern vor dieser Phase T1 eine Registersolllage zu ermitteln. Normalerweise wäre es dann am Günstigsten, Aufgrund dieser Registersolllage die Winkelstellung der beiden Formzylinder F1 und F2 aufeinander abzustimmen, was in der Regel durch eine dementsprechende Bewegung des hinteren Zylinders - hier F2 - geschieht. Dies kann auch in Zusammenhang mit dem vorgestellten Verfahren geschehen. Jedoch ist es günstiger, statt der exakten Registersolllage RF der beiden Zylinder zueinander, eine Winkellage voreinzustellen, die von der Solllage RF um einen Winkel α abweicht. Eine Drehung um den Winkel α ist in Andruckstellung (Figur 4b) geeignet, den Hub H3 im Verlauf der Bahnspannung einzustellen, wie dies in Figur 4 gezeigt ist. Der durch den Hub H3 dargestellte aktive Ausgleichsvorgang wird - wie in Figur 4b dargestellt - durch eine Winkeldrehung um -α - das heißt eine Drehung um den Winkel α in die umgekehrte Richtung - ausgeglichen. Der Steuervorrichtung der Druckmaschine ist hierbei in der Regel die nötige stationäre Bahnspannung S bekannt. Durch ein Messen einer während des Zeitraumes T2 vorherrschenden Bahnspannung ist es ein Leichtes, den nötigen Bahnspannungshub H3 zu ermitteln. Auch schon bevor diese Messung erfolgt, kann der Steuervorrichtung durch Abschätzen oder durch empirische Werte (Messwerte bei alten ggf. ähnlichen Druckaufträgen, die Bahnspannung nach dem Anstellen kann auch immer ähnlich sein) ein solcher Bahnspannungshub beziehungsweise die sich automatisch einstellende Bahnspannung bekannt sein. In diesen Fällen beinhaltet das erfindungsgemäße Verfahren damit auch Messvorgänge, auch wenn diese bei bereits abgearbeiteten Druckvorgängen stattgefunden haben. Eine zur Durchführung dieser Verfahren geeignete Druckmaschine umfasst daher auch solche Messgeräte. Allerdings erscheint es auch möglich ein solches Verfahren zumindest in einem oder einigen Bahnführungsabschnitten wenn nicht gar in der ganzen Druckmaschine durchzuführen, ohne dort Messungen durchzuführen oder ohne die betreffenden Bahnführungsabschnitte A_{n m} mit entsprechenden Bahnspannungsmessvorrichtungen zu beaufschlagen. In diesem Fall müssten berechnete und oder empirische Werte (z. B. anderer Maschinen) den Hintergrund der Einstellung bilden.

Der mit dem Hub H3 korrespondierende Winkel α ist der Druckmaschine entweder ebenfalls bekannt oder er wird durch bekannte physikalische Zusammenhänge wie das Hooksche Gesetz ermittelt. Hierbei ist eine möglichst genaue Kenntnis von Materialparametern (wie des Elastizitätsmoduls) der Bedruckstoffbahn 3 von Vorteil. Der Ablauf des in den Figuren 4, 4a und 4b gezeigten Verfahrens lässt sich wie folgt zusammenfassen:

- die Einstellung der Bahnspannung wird nach der Durchführung eines Vorregisterverfahrens durchgeführt, in dem eine Registersolllage RF festgestellt, nicht aber notwendigerweise eingestellt wird,

- die das Druckbild tragenden Zylinder (F_n) werden vor dem Einstellvorgang vorpositioniert (um den Winkel α gegenüber der Registersolllage), wobei diese Vorpositionierung vorzugsweise vorgenommen wird, während der betreffende, das Druckbild tragende Zylinder von der Bahn (3) abgehoben ist,

- die das Druckbild tragenden Zylinder (F_n) die vor dem Einstellvorgang um den Betrag (Winkel α) vorpositioniert wurden, der zu den Einstellungen notwendig ist, werden eingestellt (insbesondere zum Zwecke der Regelung der Bahnspannung auf den angegebenen Wert der stationären

Bahnspannung S durch Drehung um -α), wobei das Vorzeichen der Vorpositionierung und der Einstellung unterschiedlich ist,

- so dass die vorher ermittelte Längsregisterregistersollage RS eingestellt wird.

Oben wird der Begriff „Einstellung" oder „Einstellvorgang" vornehmlich für die Einstellung der Bahnspannung verwendet.

Das Drehen des oder der Druckplattenzylinder in die Registersolllage kann bereits vor der der Vorpositionierung vorgenommen werden. Jedoch erscheint es vorteilhaft, direkt diejenige Winkellage der benachbarten und aufeinander folgenden Druckplattenzylinder herbeizuführen, die sich ergibt, wenn zu der Registersolllage RS die Voreinstellung (um den Winkel α) hinzutritt (Vorpositionierung um den Winkel α gegenüber der Solllage RF). Durch dieses Verfahren wird die (normalerweise passiv zustande kommende) „aktive" Einstellung der stationären Bahnspannung erheblich beschleunigt. Daher erscheint bereits die isolierte Anwendung eines jeden der obigen Verfahrensschritte für sich vorteilhaft zu sein. Bei einer Anwendung des gesamten Verfahrens erscheint es auf diese Weise sogar möglich, diese Einstellung vorzunehmen, während ein einziger Bahnabschnitt von der Länge des Bahnweges in der Maschine zwischen Ab- und Aufwicklung die Druckmaschine durchläuft. Darin würde eine ganz erhebliche Einspaarung von Makulatur liegen.

Die vorgenannten Verfahrensschritte können von einer Steuervorrichtung vorgenommen werden, wobei der Begriff „Steuervorrichtung" als funktionaler Ausdruck zu werten ist. In der Regel wird eine Steuervorrichtung in Gestalt eines Industriecomputers als zentrale Einheit, die einen Großteil der zum Betrieb der Druckmaschine nötigen Intelligenz in sich vereint, vorhanden sein. Es sind jedoch auch alle möglichen, dezentraler gestalteten Formen von Steuereinheiten durch diesen Begriff mit umfasst.

Eine Steuereinheit kann mit Steuermitteln, zur automatischen Ausführung von bestimmten Verfahren beaufschlagt werden. Solche Steuermittel können Programmbefehle - also vor allem Software - sein. Solche Steuermittel können jedoch auch Hardwarekomponenten - wie elektronische Bauelemente - wie AND oder NAND Bauteile mit umfassen.

Claims

Windmöller & Hölscher KGMünsterstraße 5049525 Lengerich/Westfalen19. Januar 2007 Unser Zeichen: 8482 WO - WEBVorrichtung und Verfahren zum Messen und Einstellen der Bahnspannung zwischenFarbwerken einer MehrfarbenmaschinePatentansprüche

1. Vorrichtung zum Messen und Einstellen der Bahnspannung an einer Druckmaschine (8) mit mehreren Farbwerken (D_n), bei der Messmittel (M_mtn) zum Messen der Bahnspannung und Einstellmittel (F_n) zum Einstellen der Bahnspannung vorgesehen sind, mit welchen beim Vorliegen instationärer Bahnspannungszustände die Bahnspannung aktiv einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Messmittel (M_m,_n) und zumindest ein Einstellmittel (F_n) derart angeordnet sind, dass zwischen den Druckbereichen zweier Farbwerke die

Bahnspannung messbar und einstellbar ist, wobei eine Steuervorrichtung vorhanden ist, die aufgrund der Messwerte des zumindest einen Messmittels (M_min) das zumindest eine Einstellmittel ansteuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung, welche durch Hard- und/oder Softwarekomponenten mit folgenden Steuermitteln beaufschlagt ist:

- Erste Steuermittel zur Einstellung der Bahnspannung in einem Vorregisterverfahren zur Bestimmung einer Registersolllage - Zweite Steuermittel zur Veranlassung der Vorpositionierung der das Druckbild tragenden Zylinder (F_n), welche zumindest einen dieser Zylinder vor dem Einstellvorgang um einen Winkel (α) gegenüber der Registersolllage vorpositionieren, wobei diese Vorpositionierung vorzugsweise vorgenommen wird, während der betreffende, das Druckbild tragende Zylinder von der Bahn (3) abgehoben ist,

- Dritte Steuermittel, die zumindest einen ein Druckbild tragenden Zylinder um einen Winkel (-α) einstellen, wobei das Vorzeichen der Vorpositionierung (α) und der Einstellung (-α) unterschiedlich und der Betrag gleich ist ,

- so dass die vorher ermittelte Längsregisterregistersollage eingestellt wird.

3. Verfahren zum Messen und Einstellen der Bahnspannung an einer Druckmaschine (8) mit mehreren Farbwerken (D_n), bei dem Messmittel (M_m,_n) zum Messen der Bahnspannung und Einstellmittel (F_n) zum Einstellen der Bahnspannung eingesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Messmittel (M_m,_n) Messwerte zu der Bahnspannung zwischen zwei Farbwerken (D_n) aufzeichnet, und das zumindest eine Einstellmittel die Bahnspannung zwischen den Druckbereichen dieser zwei Farbwerke (D_n) aufgrund der Messwerte einstellt, wobei eine Steuervorrichtung verwendet wird, die aufgrund der Messwerte des zumindest einen Messmittels (M_m,_n) das zumindest eine Einstellmittel ansteuert.

4. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass als Einstellmittel (D_n) Bahnführungselemente eingesetzt werden, die den Lauf der Bedruckstoffbahn (3) bestimmen.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Einstellmittel (F_n) die das Druckbild tragenden Zylinder eingesetzt werden.

6. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die das Druckbild tragenden Zylinder (F_n) vor dem Einstellvorgang vorpositioniert werden, wobei diese Vorpositionierung vorzugsweise vorgenommen wird, während der betreffende, das Druckbild tragende Zylinder von der Bahn (3) abgehoben ist.

7. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die das Druckbild tragenden Zylinder (F_n) vor dem Einstellvorgang um den Winkelbetrag (α) vorpositioniert werden, der zu der Einstellung der Bahnspannung notwendig ist, wobei das Vorzeichen der Vorpositionierung (α) und der Einstellung (-α) unterschiedlich ist.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Bahnspannung zur Beschleunigung der Einstellprozesse beim Andrucken vorgenommen wird.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Bahnspannung nach der Durchführung eines Vorregisterverfahrens durchgeführt wird, bei dem eine Registersolllage ermittelt wird.

10. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Vorregisterverfahren eine mit einer Bahnmarkierung versehene Bedruckstoffbahn durch zumindest zwei Druckwerke (F_n) hindurch geführt wird, wobei der Zeitpunkt des Durchganges der Markierung durch die Druckzonen der zumindest zwei Farbwerke (D_n) aufgezeichnet wird und diese Messwerte von der Maschinensteuerung der Vorregisterung zugrunde gelegt werden.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinensteuerung Richtwerte für die Bahnspannung zwischen den zumindest zwei Farbwerken (D_n) bekannt sind und dass die Einstellung zumindest aufgrund der Messwerte und der Richtwerte vorgenommen wird.

12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (M_min) während eines instationären Bahnspannungs- zustandes misst, welches Vorzeichen die sich automatisch einstellende Bahnspannungsänderung hat, und/oder dass die Maschinensteuerung aufgrund der Ursache des instationären Bahnspannungszustandes das Vorzeichen der Bahnspannungsänderung ermittelt, dass die Steuervorrichtung daraufhin die Einstellvorrichtungen so ansteuert,

- dass eine gesteuerte Bahnspannungsänderung um einen vorgegebenen Betrag mit dem Vorzeichen der automatischen Bahnspannungsänderung erfolgt.

13. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf die erste gesteuerte Bahnspannungsänderung um einen vorgegebenen Betrag zumindest eine weitere gesteuerte Bahnspannungsänderung erfolgt.

14. Verfahren nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer gesteuerten Bahnspannungsänderung von der zumindest einen Messvorrichtung (M_m,_n) der sich automatisch einstellenden Bahnspan- nungsänderung aufgezeichnet wird und dass keine weiteren gesteuerten Bahnspannungsänderungen (H_n) mit dem ursprünglichen Vorzeichen mehr vorgenommen werden,

- wenn sich das Vorzeichen der sich automatisch einstellenden Bahnspannungsänderung ändert oder wenn keine sich automatisch einstellende Bahnspannungsänderung mehr messbar ist.

15. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung den Betrag und das Vorzeichen der Einstellvorgänge (H_n), die durchgeführt werden, bis sich das Vorzeichen der sich automatisch einstellenden Bahnspannungsänderung ändert oder bis keine sich automatisch einstellenden Bahnspannungsänderung mehr messbar sind, in einer Speichereinheit aufzeichnen und Einstellungen dieses Betrages und/oder Vorzeichens bei dem späteren Auftreten eines instationären Bahnspannungszustan- des vornimmt.

16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung über ein Kalkulationsmodul verfügt, das aus gemessenen Werten der Bahnspannung in einem stationären Zustand bei dem sich automatisch einstellende Bahnspannungsänderung pro Zeiteinheit unterhalb gewisser Sollwerte liegt und den aktuellen Messwerten der Bahnspannung Betrag und Vorzeichen der gesteuerten Einstellvorgänge errechnet.

17. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalkulationseinheit bei der Berechnung des Betrages und Vorzeichens der Einstellvorgänge spezifische Daten des Druckauftrages - wie die Art und Dicke der bedruckten Materialien - berücksichtigt.

18. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der Speichervorrichtung der Betrag und das Vorzeichen erfolgter oder errechneter Einstellvorgänge spezifischen Daten des Druckauftrages - wie der Art und der Dicke der bedruckten Materialien (3) - bei dem die betreffenden Einstellungen vorgenommen wurden, zugeordnet werden.

19. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messungen und die Einstellungen in den Bereichen zwischen zwei direkt benachbarten Farbwerken (D_n) vorgenommen werden.

20. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Messungen und die Einstellungen in zumindest zwei Bereichen in der Reihenfolge vorgenommen werden, in der die Bedruckstoffbahn (3) die Maschine durchläuft.