EP3393948A1 - Verfahren zur regelung der bearbeitung einer materialbahn anhand von registermarken sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur regelung der bearbeitung einer materialbahn anhand von registermarken sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens

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EP3393948A1
EP3393948A1 EP16797842.8A EP16797842A EP3393948A1 EP 3393948 A1 EP3393948 A1 EP 3393948A1 EP 16797842 A EP16797842 A EP 16797842A EP 3393948 A1 EP3393948 A1 EP 3393948A1
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EP
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machining tool
material web
register marks
sensor
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Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the processing of a guided past a processing device for the purpose of processing
  • Register marks having material web, in particular packaging material web are also known.
  • the invention relates to a device for processing a material web, in particular packaging material web, on a processing device with at least one drive roller for driving the material web, with at least one processing tool for carrying out said method with at least one sensor for detecting register marks of the material web guided past the sensor. with an evaluation device for determining a deviation of an actual position of at least one machining tool of the machining device corresponding to the detection event of a register mark by the at least one sensor from a predetermined position of the at least one machining tool for the same detection event and with a
  • Control device for controlling the actual machining position of the at least one machining tool based on the determined by the evaluation device deviation between the actual position and the predetermined position of the at least one machining tool.
  • Material webs are often processed in several successive steps, with each individual processing step repeated at predetermined intervals along the material web. In this way, webs can be made with a variety of similar, successively arranged sections.
  • the material web is typically driven by at least one drive roller.
  • Material webs can be provided for example with a multi-color print. To ensure a high print quality, the individual must
  • Material web also other processing steps, such as punching,
  • the material webs to be processed can be, for example, single-layered
  • the packaging material is, for example, a packaging material laminate with interconnected individual layers
  • carton / plastic packaging laminates or cardboard composite packaging are suitable for foodstuffs, which are formed from a laminate comprising a cardboard layer and outer, in particular thermoplastic, plastic layers, for example made of polyethylene (PE).
  • the carton provides the packages with sufficient stability to allow the packages to be easily handled and stacked, for example.
  • barrier layers consisting for example of aluminum, polyamide and / or an ethylene-vinyl alcohol
  • a so-called register control or print mark control is typically used.
  • the material web at certain intervals with
  • Print marks represent register marks applied by printing, which in principle can also be provided in other ways than by printing.
  • the repetition length is determined by the length of the similar sections of the
  • Material web about the cut out of the material blanks, in particular the packaging blanks determined.
  • a repetition length would be, for example, by the distances of the front edges of the later
  • packaging material blanks in the material web.
  • repetition length but also by the distance of two more similar
  • Processing points are understood along the material web. Becomes
  • the register marks are also preferably provided at intervals corresponding to the repetition length.
  • a register mark is detected by the sensor, it is also detected in which position the subsequent processing tool was located at the time of the registration of the registration mark, ie the detection event. This position is then compared with the predetermined position of the machining tool that the machining tool should have at the time of register mark registration. From this comparison, a deviation between the two positions is derived, which can optimally be equal to zero, if necessary, but also positive or negative. To compensate for this deviation, regulates a control device based on the Amount and the sign of the deviation the position of the
  • the machining tool is briefly accelerated for this purpose or briefly braked. This means that the drive of the
  • Delay is typically shorter than the time that elapses between the detection of two consecutive register marks by the at least one sensor.
  • a register mark may be introduced for subsequent processing with another processing tool.
  • part of the material web can be punched out in a processing device or a fold line can be provided in the material web.
  • the edge of the material web around the punched-out part of the material web around or the fold line as
  • Register mark be used for a subsequent processing step, such as to align this subsequent processing at the location of the punching or folding. Furthermore, slippage occurring during transport of the material web and / or acceleration or deceleration of the transport speed of the material web can ensure that the register marks are not detected by the sensor in the exact chronological sequence, as provided. On the one hand, deviations from the regularity of the detection of the register marks and deviations from the position of the processing tools with respect to the predetermined position of the processing tools can thus occur independently of one another. The regulation must try to balance the two deviations together. This is particularly problematic for those applications in which very high web speeds and / or strong accelerations of the web are to be realized. With an increasing interest in an ever more efficient production and lower unit costs, it is a constant endeavor that
  • the present invention has the object, the method and the device of the type mentioned in such a design and further that high web speeds and accelerations of the web when starting the device for processing the web while low waste can be realized.
  • This object is achieved in accordance with claim 1 by a method for regulating the processing of a material web having a register mark guided past a processing device for the purpose of processing, in particular
  • register marks are detected at at least one register mark
  • predetermined position of the at least one machining tool controls the actual machining position of the at least one machining tool
  • Detection events of register marks by the at least one sensor determines the actual distance of successive register marks relative to the length system of the at least one drive roller, in particular with respect to the angular difference and / or the circumferential difference of the drive roller, and in relation to an expected distance of the register marks relative to the length system at least one drive roller is set,
  • a pre-control value is determined on the basis of the relationship between the actual distance and the expected distance of the register marks and in which a control device, preferably pre-control device, adjusts the speed of the at least one processing tool in dependence on the determined pre-control value.
  • a control device preferably pre-control device, adjusts the speed of the at least one processing tool in dependence on the determined pre-control value.
  • Detection events of register marks by the at least one sensor is formed, wherein the precontrol value based on a relationship between the actual distance of successive register marks based on the
  • Length system of at least one drive roller in particular based on the angular difference and / or the circumferential difference of the drive roller, and an expected distance of the register marks based on the length system of the at least one drive roller is determined and that a control device, preferably pilot control device for adjusting the speed of at least a machining tool is provided in dependence on the determined pilot control value.
  • the regulation of the position of the machining tool of the machining device is supplemented by a control of the speed of the machining tool.
  • the speed of the machining tool is not determined based on the speed of a drive of the web as such, such as the angular velocity or peripheral speed of a roller or roller for driving the web or based on the speed of a motor for driving the web. Rather, the speed of the machining tool
  • Material web are provided, for example, because the previous processing of the material web, in which, for example, the register marks have been formed, is made faulty, then it is less on the actual speed of the web or the predetermined web speed than on the relevant for the upcoming processing speed, ie the effective one
  • Web speed the material web. This describes, for example, the speed with which the register marks are brought to the next processing device or the processing tool. If the processing of the material web with the processing tool is to be coordinated with the register marks, the speed of the register marks, which may or may not be the same as the absolute speed of the material web or the predetermined web speed, is of essential importance. The detection of the web speed based on the register marks is therefore more accurate than the determination of the web speed based on the drive for the material web, be it related to a motor, the speed of a
  • Transports is recorded with. This can in the further processing of the
  • detecting the effective speed of the web allows the speed of the machining tool to be adjusted to the effective web speed.
  • the speed of the machining tool is not regulated, but controlled.
  • the control is characterized by an open course of action in which an input variable according to certain laws or specifications influences an output variable, without the success of the
  • Machining tools for processing material webs can typically be set very accurately and reproducibly, it is basically unnecessary to continuously record the speed of the machining tool and a comparison with the predetermined speed of
  • control takes account of the fact that the desired speed of the
  • Machining tool does not have to remain approximately constant, but itself
  • the material web is, in particular, a packaging material web, since the process can be used particularly advantageously with these material webs.
  • packaging materials in the form of packaging material laminates which, in the case of a cardboard / plastic packaging laminate, may have at least one inner cardboard layer and outer, in particular printed, sealable plastic layers. In addition, there is usually at least one further layer, in particular of aluminum.
  • the packaging laminates are used to form packages, which are usually used to fill food.
  • the web can be driven via the at least one drive roller. Between the drive roller and the Material web may be a frictional engagement, so that the material web is driven, for example, at least substantially at the peripheral speed of the drive roller. The peripheral speed of the drive roller and the web speed can then correspond to each other.
  • the drive via a drive roller of the basis of the detection of the register marks by the at least one sensor detected pre-control value for example in the form of
  • Speed parameters are easily related to the length system of at least one drive roller.
  • the detection events of successive register marks are related to the distance over which the drive roller passes between the detection of the successive register marks
  • Register marks has continued to rotate.
  • Angular difference is the angle that the roller has continued to rotate between the corresponding detection events and the circumferential difference is the distance that a circumferential point between the corresponding detection events has traveled along the circumference.
  • the circumferential difference and the angular difference are thus directly related to rolls with a circular cross section
  • the evaluation device can use actual acquisition events to determine the actual distance of successive register marks with respect to the
  • Length system of the at least one drive roller determine and set in relation to an expected distance of the register marks based on the length system of the at least one corresponding roller.
  • the amount and the sign of the deviations determined thereby can be very simple for Adjusting the speed of the machining tool are used.
  • the speed of the machining tool can initially be set to be identical to the speed of the drive roller. If a deviation of both speeds must be taken into account, this is detected by measurement in the manner described and taken into account via the precontrol value for the purpose of compensating for the deviation. The described deviation can therefore be used to accurately change the speed of the
  • a pre-control value can be determined which can then be applied to the control loop.
  • the precontrol value fundamentally alters the speed of the machining tool in the sense of a control, while, moreover, the position of the machining tool is regulated, in particular via briefly impressed differential speeds.
  • the manipulated variable in particular from a superposition of feedforward control
  • the relationship to the length system of the drive roller can be achieved, for example, that is recorded for each detection event of a register mark by which distance a certain reference point along the circumference of the drive roller from a certain reference location on the circumference of the drive roller is removed.
  • this distance may be 300 mm (LI) for a detection event and 405 mm (L2) for a subsequent detection event. If the theoretically expected distance of two consecutive register marks is 100 mm (LT), the distance of the reference point from the reference location would be
  • a normalization to the expected length value which is used as pre-control value or for the determination of a
  • Pre-control value such as in the form of a speed parameter (VD)
  • VD speed parameter
  • VA peripheral speed of the drive roller
  • VD VA ⁇ (LT - LD)
  • Angular differences of a reference point of the drive roller to an angle reference of the drive roller are performed.
  • Speed parameters related to the length system of the at least one drive roller This simplifies the control since the speed to be adjusted is corrected or adjusted by the corresponding speed parameter can be. Thus, if necessary, one of the results
  • Machining tool that can be set or specified accordingly. Alternatively or additionally, it is preferred if the at least one
  • Machining tool is driven by a motor. So can the
  • Movement speed of the machining tool can be set quite accurately and reliably. It is further preferred if the machining tool rotates about an axis. This is a simple movement that can easily be sustained at about constant speed. In addition, the regulation of the position of the machining tool is then quite possible. this applies
  • the axis is aligned parallel to the material web and perpendicular to the transport direction of the material web in each case in the region of the processing device or of the processing tool. So can the
  • Bruharmeau be adjusted.
  • the rotation can take place both in the direction of movement of the material web and in opposite directions to this direction.
  • they can be formed or carried by a processing roller.
  • the machining position of the at least one machining tool can be controlled at least by a short-term, in particular pulse-like, acceleration and / or deceleration of the speed of the machining tool.
  • the position of the at least one machining tool can be easily adapted to the sections of the material web to be processed. This applies in particular to rotating machining tools and more particularly to those having a rotation axis which is aligned parallel to the material web and perpendicular to the web speed in each case in the region of the machining device or of the machining tool.
  • Machining tool via a feedforward increased or decreased.
  • This feedforward control is simple and with sufficient accuracy to perform.
  • the method can be used particularly expediently if the at least one machining tool is a cutting tool
  • Perforating tool a stamping tool, a punching tool, a folding tool and / or a printing tool is. These machining tools must work very accurately on a regular basis and are usually accessible to a very fast control.
  • the method is particularly effective when using
  • Material webs in the form of packaging material webs preferably of one
  • the present method can be referred to register marks that are integrated in a decor or provided next to a decor. If necessary, but also print marks, imprints, folds,
  • stamped out edges which are also detected by a sensor can. If necessary, parts of the material web are punched out so that they can easily carry straws, attach spouts or open packages.
  • a so-called gate control can be used.
  • a release device is used, the time-related and / or length-related, for example, based on the length system of the web, window opens, in which the detection of the register mark is permitted. Only then can a register mark be detected by the at least one sensor or the detection result can only be forwarded to an evaluation device or processed by it.
  • the corresponding flags are determined by the at least one sensor based on the detection events of the register marks.
  • the windows are thus always open for a certain period or a certain length of the material web in which the next register mark is expected.
  • the detection of the last register mark and, if necessary, additionally the speed of the material web can be estimated when the next register mark should be detected, for example.
  • the release device Around the expected next register mark is then opened by the release device another window, in particular predetermined width.
  • the corresponding roller is a roller sensor for detecting a system dependent on the length system of the at least one roller
  • Parameters in particular an angle, an angular difference of a circumferential length and / or a circumferential difference.
  • Machining tool and / or the processing roller may be associated with a position sensor, for example, detects the position of the machining tool or the angle of the machining roller.
  • a position sensor for example, detects the position of the machining tool or the angle of the machining roller.
  • Fig. 1 shows a method according to the invention and an inventive
  • FIG. 1 shows a device 1 for processing a material web 2 in the form of a packaging material web of a packaging material laminate.
  • the packaging laminate is a paperboard / plastic laminate comprising a paperboard layer, an aluminum layer and outer printed polyethylene layers.
  • the material web 2 can be unwound from a roll or otherwise supplied to the device 1.
  • the material web 2 is transported in a straight line through the device 1 which is shown and in this respect preferred. However, this is not mandatory, but simplifies the presentation.
  • the material web 2 is driven in the illustrated preferred device 1 via a drive roller 3 for which the material web 2 is guided through a nip 4 between the drive roller 3 and a pressure roller 5.
  • the nip 4 is so narrow that a frictional engagement between the drive roller 3 and the material web 2 can be provided.
  • the drive roller 3 is driven by a drive 6,
  • the material web 2 is transported to the right while passing a sensor 7, in which it is preferred in the illustrated and so far
  • Device 1 is an optical sensor 7. If necessary, however, other sensors and / or further sensors may be provided.
  • the sensor 7 is provided so that it detects register marks 8 provided on the material web 2 in the form of print marks when they pass the sensor 7. after the
  • a machining tool 10 is a machining tool 10.
  • Processing device 9 for dividing the material web 2 into individual blanks, which can be used as packaging blanks for the formation of packages, in particular for filling food.
  • the processing device 9 has a processing tool 10 in the form of a processing roller with two cutting blades 11.
  • Processing roller rotates with the transport direction T of the material web 2 so that the cutting blade 11 at one on the other side of the material web second
  • fixed cutting edge 12 are guided past and thereby cut through the material web 2 transversely to the transport direction T or cut.
  • the machining tool 10 is driven by a drive 13, which in the present case is designed as an electromotive drive.
  • processing tools may also be provided which, for example, print, perforate, emboss, fold or punch the material web 2.
  • other processing tools may also be provided which, for example, print, perforate, emboss, fold or punch the material web 2.
  • Material web 2 can be used as register marks 8. It may then be necessary, if necessary, to use other than an optical sensor 7.
  • the drive roller 3 and the machining tool 10 are associated with a roller sensor 14 and a position sensor 15, which detect the position of the associated rollers 3,10 and this position in the form of a signal S to an evaluation device 16 passes.
  • the sensor 7 detecting the register marks transmits a signal S to the evaluation device 16 when a register mark 8 passes the sensor 7.
  • the evaluation device 16 can compare the machining position of the machining tool 10 when detecting a register mark 8 or the machining position of the machining tool 10 corresponding to a detection event of a register mark 8 with a machining position of the machining tool 10 predetermined for the detection event.
  • the evaluation device 16 can also use the successive
  • Detection events of register marks 8 by the at least one sensor 7 determine a speed parameter that depends on the web speed of the web 2 in the region of at least one sensor 7.
  • Evaluation device 16 relates the web speed to the length system of the drive roller 3 by the angle by which the drive roller 3 has been further rotated between two detection events, is related to the detection events. Thus, it can be determined whether the expected spacing of the register marks 8 with respect to time and / or length of the material web 2 with the actually determined distance of the register marks 8 also coincides with respect to time and / or length of the material web 2. If this is not the case, for example, because the register marks 8 do not have the predetermined distances, slip occurs during transport of the material web 2 or an expansion of the
  • Material web 2 is carried out, the speed of the machining tool 10 can be adjusted accordingly via a control device 18. In addition, a regulation of the machining position of the machining tool 10 is carried out separately from this.
  • Both, the control and the control generate manipulated variables U, which, if necessary superimposed on the drive 13 of the processing roller 10 of the
  • Machining device 9 act.
  • Deviation (offset) are occupied. This is intended to speed up the
  • Machining train 10 corresponding to the speed of the drive roller 3 for driving the material web 2 can be specified.
  • a regulator R outputs a manipulated variable U on the basis of the corresponding reference variable W, accordingly the drive of the machining tool 10 is driven.
  • Processing tool 10 for a detection event of a register marks 8 by the sensor 7 occurs sends the comparison unit Dl, in the information E on the detection event and information P on the position of
  • Run together processing tool a dependent of the magnitude and the sign of the deviation signal S to a position control device PR, which adds a corresponding manipulated variable U to the controller R leaving the control variable U.
  • a position control device PR which adds a corresponding manipulated variable U to the controller R leaving the control variable U.
  • Register mark 8 detected by the sensor 7 effective web speed does not correspond to the web speed, as determined by the speed of
  • Length system of the drive roller 3 depending on the amount and the sign of the corresponding deviation signal S to a calculation unit B, which calculates a correction speed based on the corresponding signal S, which is then given as a reference variable W to a correction speed control KR, which in turn outputs a control variable U. , which is added to the manipulated variable U, which has already been determined previously.
  • a gate controller T receives information E about the detection events and determines from these and, if necessary, additional one
  • Material web position in which the next detection event is to be expected gives the information concerning the window as gate control information TS to the sensor 7 on. Outside this window, no acquisition is performed or the corresponding capture event is not performed as described

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Abstract

Beschrieben ist ein Verfahren zur Regelung der Bearbeitung einer Registermarken (8) aufweisenden, über wenigstens eine Antriebswalze (3) angetriebenen Materialbahn (2), bei dem die Registermarken (8) an wenigstens einem Registermarken (8) erfassenden Sensor (7) vorbeigeführt werden und eine Auswerteeinrichtung (16) die Abweichung einer mit dem Erfassungsereignis korrespondierenden tatsächlichen Position wenigstens eines Bearbeitungswerkzeugs (10) von einer vorgegebenen Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs (10) ermittelt und bei dem eine Regeleinrichtung (17) anhand der Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der vorgegebenen Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs (10) die tatsächliche Bearbeitungsposition des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs (10) regelt. Die Auswerteeinrichtung (16) ermittelt die tatsächliche Distanz aufeinanderfolgender Registermarken (8) bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze (3) und setzt diese in Beziehung zu einer erwarteten Distanz der Registermarken (8) bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze (3), wobei anhand der Beziehung ein Vorsteuerwert zur Steuerung der Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs (10) ermittelt wird.

Description

Verfahren zur Regelung der Bearbeitung einer Materialbahn anhand von Registermarken sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Bearbeitung einer an einer Bearbeitungseinrichtung zum Zwecke der Bearbeitung vorbeigeführten
Registermarken aufweisenden Materialbahn, insbesondere Packstoffmaterialbahn. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer Materialbahn, insbesondere Packstoffmaterialbahn, an einer Bearbeitungseinrichtung mit wenigstens einer Antriebswalze zum Antrieb der Materialbahn, mit wenigstens einem Bearbeitungswerkzeug zur Durchführung des genannten Verfahrens mit wenigstens einem Sensor zum Erfassen von Registermarken der an dem Sensor vorbeigeführten Materialbahn, mit einer Auswerteeinrichtung zur Ermittlung einer Abweichung einer mit dem Erfassungsereignis einer Registermarke durch den wenigstens einen Sensor korrespondierenden tatsächlichen Position wenigstens eines Bearbeitungswerkzeugs der Bearbeitungseinrichtung von einer vorgegebenen Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs für dasselbe Erfassungsereignis und mit einer
Regeleinrichtung zur Regelung der tatsächlichen Bearbeitungsposition des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs anhand der von der Auswerteeinrichtung ermittelten Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der vorgegebenen Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs.
Materialbahnen werden vielfach in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten bearbeitet, wobei sich jeder einzelne Bearbeitungsschritt in vorgegebenen Abständen entlang der Materialbahn wiederholt. Auf diese Weise können Materialbahnen mit einer Vielzahl von gleichartigen, hintereinander angeordneten Abschnitten gefertigt werden. Während der Bearbeitung wird die Materialbahn typischerweise von wenigstens einer Antriebswalze angetrieben. Materialbahnen können beispielsweise mit einem Mehrfarbendruck versehen werden. Um dabei eine hohe Druckqualität sicherzustellen, müssen die einzelnen
Druckschritte synchronisiert, also deckungsgleich zueinander, erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können je nach Materialbahn und geplanter Verwendung der
Materialbahn auch andere Bearbeitungsschritte, wie beispielsweise Stanzen,
Schneiden, Falzen Prägen und Perforieren, aufeinander abgestimmt werden, so dass möglichst exakt gefertigte Materialbahnen oder Materialzuschnitte erhalten werden können. Diese grundsätzlichen Prinzipien sind größtenteils unabhängig von der Materialbahn. Die zu verarbeitenden Materialbahnen können beispielsweise einschichtige
Materialien sein. Es kommen aber auch mehrschichtige Materialbahnen in Frage, die aus einem Verbundmaterial und/oder Laminat bestehen. Diese können beispielsweise als Packstoff eingesetzt werden. Bei dem Packstoff handelt es sich beispielsweise um ein Packstofflaminat mit untereinander verbundenen Einzelschichten aus
unterschiedlichen Materialien, die dem Packstofflaminat unterschiedliche
Eigenschaften verleihen. Für Lebensmittel kommen in vielen Fällen sogenannte Karton/Kunststoff-Packstofflaminate bzw. Kartonverbundverpackungen in Frage, die aus einem Laminat umfassend eine Kartonschicht und äußeren, insbesondere thermoplastischen, Kunststoffschichten, etwa aus Polyethylen (PE), gebildet sind. Der Karton verleiht den Packungen eine ausreichende Stabilität, damit die Packungen einfach gehandhabt und beispielsweise gestapelt werden können. Die
Kunststoffschichten können gesiegelt werden und schützen den Karton vor
Feuchtigkeit und die Lebensmittel vor der Aufnahme von unerwünschten Stoffen aus der Packung. Zusätzlich können noch weitere Schichten wie Barriereschichten, etwa bestehend aus Aluminium, Polyamid und/oder einem Ethylen-Vinylalkohol
vorgesehen sein, die eine Diffusion von Sauerstoff und anderen Gasen durch die Packung verhindern. Entsprechende Materialbahnen sind verhältnismäßig dick und verhältnismäßig fest, was die exakte Bearbeitung der Materialbahnen in
hintereinander auszuführenden Schritten erschweren kann. Zur Regelung der Bearbeitung einer an einer Bearbeitungseinrichtung zum Zwecke der Bearbeitung vorbeigeführten Registermarken aufweisenden Materialbahn wird typischerweise eine sogenannte Registerregelung oder Druckmarkenregelung verwendet. Dazu wird die Materialbahn in bestimmten Abständen mit
Registermarken oder Druckmarken versehen, die von einem optischen Sensor erfasst werden können, sobald sie den Sensor passieren. Druckmarken stellen dabei durch Drucken aufgebrachte Registermarken dar, die grundsätzlich auch auf andere Weise als durch Drucken vorgesehen werden können.
Meist erfolgt die Erfassung der Registermarken an einer Position, die einem
ganzzahligen Vielfachen von Wiederholungslängen der Materialbahn entspricht. Die Wiederholungslänge wird von der Länge der gleichartigen Abschnitte der
Materialbahn, etwa den aus der Material herausgetrennten Zuschnitten, insbesondere den Packstoffzuschnitten, bestimmt. In diesem Falle wäre eine Wiederholungslänge beispielsweise durch die Abstände der vorderen Ränder der späteren
Packstoffzuschnitte in der Materialbahn definiert. Alternativ oder zusätzlich kann die Wiederholungslänge aber auch durch die Distanz zweier gleichartiger
Bearbeitungsstellen entlang der Materialbahn verstanden werden. Wird
beispielsweise immer wieder das gleiche Dekor aufgedruckt, wäre die
Wiederholungslänge die Distanz zwischen zwei identischen Punkten
aufeinanderfolgender Dekore. Die Registermarken sind vorzugsweise ebenfalls in Abständen vorgesehen, die der Wiederholungslänge entspricht.
Wird eine Registermarke von dem Sensor erfasst, wird zudem erfasst, in welcher Position sich das nachfolgende Bearbeitungswerkzeug zum Zeitpunkt der Erfassung der Registermarke, d.h. dem Erfassungsereignis, befunden hat. Diese Position wird sodann mit der vorgegebenen Position des Bearbeitungswerkzeugs verglichen, die das Bearbeitungswerkzeug zum Zeitpunkt der Erfassung der Registermarke haben sollte. Aus diesem Vergleich leitet sich eine Abweichung zwischen den beiden Positionen ab, die optimaler Weise gleich Null bedarfsweise aber auch positiv oder negativ sein kann. Um diese Abweichung auszugleichen, regelt eine Regeleinrichtung anhand des Betrags und des Vorzeichens der Abweichung die Position des
Bearbeitungswerkzeugs. Das Bearbeitungswerkzeug wird zu diesem Zweck kurzzeitig beschleunigt oder kurzzeitig abgebremst. Das bedeutet, dass der Antrieb des
Bearbeitungswerkzeugs dieses kurzzeitig etwas schneller oder etwas langsamer bewegt. Die Zeitspanne, in der das Beschleunigen und/oder Abbremsen bzw.
Verzögern erfolgt, ist typischerweise kürzer als die Zeitspanne, die zwischen dem Erfassen von zwei aufeinanderfolgenden Registermarken durch den wenigstens einen Sensor verstreicht. Durch das kurzzeitige Beschleunigen oder Abbremsen wird also versucht, die Position des Bearbeitungswerkzeugs so zu beeinflussen, dass sie mit der vorgegebenen Position des Bearbeitungswerkzeugs übereinstimmt. Daher und aufgrund der meist nur geringfügigen Abweichungen erfolgt das Beschleunigen oder Abbremsen auch nur sehr kurzzeitig. Aufgrund der meist sehr hohen Geschwindigkeit der Materialbänder wird das Abbremsen bzw. Verzögern oder das Beschleunigen impulsartig durchgeführt.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass ein sehr hoher Regelungsaufwand zu betreiben ist, um eine exakte Bearbeitung der Materialbahnen zu erreichen. Dies gilt umso mehr, wenn Ungenauigkeiten von vorherigen Arbeitsschritten bei nachfolgenden
Bearbeitungsschritten berücksichtigt werden müssen. Es kann beispielsweise bei einer Bearbeitung eine Registermarke für eine nachfolgende Bearbeitung mit einem anderen Bearbeitungswerkzeug eingebracht werden. Beispielsweise kann in einer Bearbeitungseinrichtung ein Teil der Materialbahn ausgestanzt werden oder es wird eine Faltlinie in der Materialbahn vorgesehen. Um nun die nachfolgende Bearbeitung genau an der vorhergehenden Bearbeitung auszurichten und so etwaige Fehler bei der vorhergehenden Bearbeitung zu berücksichtigen, kann der Rand der Materialbahn um den ausgestanzten Teil der Materialbahn herum oder die Faltlinie als
Registermarke für einen nachfolgenden Bearbeitungsschritt herangezogen werden, etwa um diese nachfolgende Bearbeitung an dem Ort der Stanzung oder Faltung auszurichten. Des Weiteren kann während des Transportes der Materialbahn auftretender Schlupf und/oder eine Beschleunigung bzw. eine Verzögerung der Transportgeschwindigkeit der Materialbahn dafür sorgen, dass die Registermarken von dem Sensor nicht in der exakten zeitlichen Abfolge erfasst werden, wie dies vorgesehen ist. Es können also einerseits Abweichungen von der Regelmäßigkeit des Erfassens der Registermarken und Abweichungen von der Position der Bearbeitungswerkzeuge in Bezug auf die vorgegebene Position der Bearbeitungswerkzeuge unabhängig voneinander auftreten Die Regelung muss versuchen, beide Abweichungen gemeinsam auszugleichen. Dies ist insbesondere für solche Anwendungen problematisch, in denen sehr hohe Bahngeschwindigkeiten und/oder starke Beschleunigungen der Materialbahn realisiert werden sollen. Mit steigendem Interesse an einer immer effizienteren Fertigung und immer geringeren Stückkosten, ist es ein stetes Bestreben, die
Bahngeschwindigkeiten und die Beschleunigungen der Materialbahn während der Bearbeitung der Materialbahn immer weiter zu steigern. Dies führt jedoch immer wieder zu Betriebszuständen, in denen die Regelung nicht schnell genug oder präzise genug in der Lage ist, Fehler bezogen auf die Materialbahn und/oder des
Bearbeitungswerkzeugs auszugleichen bzw. zu vermeiden. Werden dabei
vorbestimmte Fehlertoleranzen überschritten, müssen Teile der Materialbahn als Ausschuss ausgeschleust werden. Es besteht also eine Optimierungsaufgabe dahingehend, hohe Bahngeschwindigkeiten und starke Beschleunigungen zu ermöglichen und gleichzeitig den Ausschuss zu senken, um möglichst kostengünstig produzieren zu können. Diese Optimierungsaufgabe wird bislang insbesondere bei Packstoffmaterialbahnen nicht zufriedenstellend gelöst.
Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Vorrichtung jeweils der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass hohe Bahngeschwindigkeiten und Beschleunigungen der Materialbahn beim Anfahren der Vorrichtung zum Bearbeiten der Materialbahn bei gleichzeitig geringem Ausschuss realisiert werden können. Diese Aufgabe ist gemäß Anspruch 1 gelöst durch ein Verfahren zur Regelung der Bearbeitung einer an einer Bearbeitungseinrichtung zum Zwecke der Bearbeitung vorbeigeführten Registermarken aufweisenden Materialbahn, insbesondere
Packstoffmaterialbahn,
bei dem die Registermarken an wenigstens einem Registermarken erfassenden
Sensor vorbeigeführt werden,
bei dem eine Auswerteeinrichtung die Abweichung einer mit dem
Erfassungsereignis einer Registermarke durch den wenigstens einen Sensor korrespondierenden tatsächlichen Position wenigstens eines
Bearbeitungswerkzeugs der Bearbeitungseinrichtung von einer vorgegebene Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs für dasselbe
Erfassungsereignis ermittelt,
bei dem eine Regeleinrichtung anhand der von der Aus werteeinrichtung ermittelten Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der
vorgegebenen Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs die tatsächliche Bearbeitungsposition des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs regelt,
bei dem die Auswerteeinrichtung anhand aufeinanderfolgender
Erfassungsereignisse von Registermarken durch den wenigstens einen Sensor die tatsächliche Distanz aufeinanderfolgender Registermarken bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze, insbesondere bezogen auf die Winkeldifferenz und/oder die Umfangsdifferenz der Antriebswalze, ermittelt und in Beziehung zu einer erwarteten Distanz der Registermarken bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze gesetzt wird,
bei dem anhand der Beziehung zwischen der tatsächlichen Distanz und der erwarteten Distanz der Registermarken ein Vorsteuerwert ermittelt wird und bei dem eine Steuereinrichtung, vorzugsweise Vorsteuereinrichtung, die Geschwindigkeit des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs in Abhängigkeit von dem ermittelten Vorsteuerwert anpasst. Die zuvor genannte Aufgabe wird zudem bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff nach Anspruch 12 dadurch gelöst, dass die Auswerteeinrichtung zur Ermittlung eines von der Bahngeschwindigkeit der Materialbahn im Bereich des wenigstens einen Sensors abhängigen Vorsteuerwert anhand aufeinanderfolgender
Erfassungsereignisse von Registermarken durch den wenigstens einen Sensor ausgebildet ist, wobei der Vorsteuerwert basierend auf einer Beziehung zwischen der tatsächlichen Distanz aufeinanderfolgender Registermarken bezogen auf das
Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze, insbesondere bezogen auf die Winkeldifferenz und/oder die Umfangsdifferenz der Antriebswalze, und einer zu erwartenden Distanz der Registermarken bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze ermittelt wird und dass eine Steuereinrichtung, vorzugsweise Vorsteuereinrichtung, zur Anpassung der Geschwindigkeit des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs in Abhängigkeit von dem ermittelten Vorsteuerwert vorgesehen ist.
Nach der Erfindung wird die Regelung der Position des Bearbeitungswerkzeugs der Bearbeitungseinrichtung ergänzt durch eine Steuerung der Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs. Dabei wird die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs nicht anhand der Geschwindigkeit eines Antriebs der Materialbahn als solches, etwa anhand der Winkelgeschwindigkeit oder Umfangsgeschwindigkeit eines Walze oder Rolle zum Antrieb der Materialbahn oder anhand der Drehzahl eines Motors zum Antrieb der Materialbahn ermittelt. Vielmehr wird die Geschwindigkeit der
Materialbahn oder ein entsprechender mit der Geschwindigkeit der Materialbahn korrespondierender Geschwindigkeitsparameter anhand der Erfassung der aufeinanderfolgenden Registermarken und damit sehr genau erfasst. Die hohe Genauigkeit wird erreicht, weil auf die beschriebene Weise die effektive
Geschwindigkeit oder ein entsprechender mit der effektiven Geschwindigkeit der Materialbahn korrespondierender Vorsteuerwert, etwa in Form eines
Geschwindigkeitsparameters, der Materialbahn bestimmt wird. Wenn die Registermarken nicht in exakt vorgegebenen Abständen auf der
Materialbahn vorgesehen sind, etwa weil die vorangegangene Bearbeitung der Materialbahn, bei der beispielsweise die Registermarken gebildet worden sind, fehlerbehaftet erfolgt ist, dann kommt es weniger auf die tatsächliche Geschwindigkeit der Materialbahn oder die vorgegebene Bahngeschwindigkeit als auf die für die anstehende Bearbeitung relevante Geschwindigkeit, also die effektive
Bahngeschwindigkeit, der Materialbahn an. Diese beschreibt beispielsweise die Geschwindigkeit mit der die Registermarken an die nächste Bearbeitungseinrichtung bzw. das Bearbeitungswerkzeug herangeführt werden. Wenn die Bearbeitung der Materialbahn mit dem Bearbeitungswerkzeug abgestimmt auf die Registermarken erfolgen soll, ist die Geschwindigkeit der Registermarken, die mit der absoluten Geschwindigkeit der Materialbahn oder der vorgegebenen Bahngeschwindigkeit übereinstimmen kann aber nicht muss, von wesentlicher Bedeutung. Die Erfassung der Bahngeschwindigkeit anhand der Registermarken ist auch deshalb genauer als die Bestimmung der Bahngeschwindigkeit anhand des Antriebs für die Materialbahn, sei es bezogen auf einen Motor, die Geschwindigkeit einer
Antriebswalze oder einen anderen Parameter, weil so ein Schlupf zwischen Antrieb und Materialbahn und/oder eine Dehnung der Materialbahn während ihres
Transports mit erfasst wird. Dies kann bei der weiteren Bearbeitung der
Materialbahn dann berücksichtigt werden.
Letztlich erlaubt es die Erfassung der effektiven Geschwindigkeit der Materialbahn die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs an die effektive Bahngeschwindigkeit anzupassen. Dabei wird die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs aber nicht geregelt, sondern gesteuert. Das Steuern ist durch einen offenen Wirkungsablauf gekennzeichnet, bei dem eine Eingangsgröße nach bestimmten Gesetzmäßigkeiten oder Vorgaben eine Ausgangsgrößen beeinflusst, ohne dass der Erfolg der
Beeinflussung fortlaufend überprüft bzw. korrigiert würde. Beim Regeln wird dagegen eine Ausgangsgröße, die auch als Regelgröße oder Istwert bezeichnet wird, fortlaufend erfasst und mit einer Führungsgröße oder einem Sollwert verglichen. Das Regeln ist daher durch einen geschlossenen Wirkungsablauf, dem sogenannten Regelkreis, gekennzeichnet, der dem Ziel dient, die Ausgangsgröße an die
Führungsgröße oder Sollgröße anzupassen. Mit anderen Worten wird die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs gesteigert, wenn eine zunehmende effektive Bahngeschwindigkeit ermittelt wird, während die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs verringert wird, wenn eine abnehmende effektive Bahngeschwindigkeit ermittelt wird. Da die Geschwindigkeit von
Bearbeitungswerkzeugen zur Bearbeitung von Materialbahnen typischerweise sehr genau und reproduzierbar eingestellt werden kann, ist es vorliegend grundsätzlich entbehrlich, die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs fortlaufend zu erfassen und über einen Vergleich mit der vorgegebenen Geschwindigkeit des
Bearbeitungswerkzeugs zu regeln. Darüber hinaus wird durch die Steuerung dem Umstand Rechnung getragen, dass die gewünschte Geschwindigkeit des
Bearbeitungswerkzeugs nicht in etwa konstant bleiben muss, sondern sich
bedarfsweise sehr schnell ändern kann, was insbesondere beim An- und Abfahren der Anlage zum Bearbeiten der Materialbahn der Fall sein kann. Eine Regelung könnte hiermit leicht überfordert sein und zu einem ungenauen oder instabilen Betrieb der Anlage führen.
Bei der Materialbahn handelt es sich insbesondere um eine Packstoffmaterialbahn, da das Verfahren bei diesen Materialbahnen besonders vorteilhaft eingesetzt werden kann. Dies gilt insbesondere bei Packstoffen in Form von Packstofflaminaten, die im Falle eines Karton/Kunststoff-Packstofflaminats wenigstens eine innere Kartonschicht und äußere, insbesondere bedruckte, siegelbare Kunststoffschichten aufweisen können. Hinzu kommt meist noch wenigstens eine weitere Schicht, insbesondere aus Aluminium. Die Packstofflaminate werden zur Bildung von Packungen verwendet, die meist dem Abfüllen von Lebensmitteln dienen. Einfach, zuverlässig und recht genau kann die Materialbahn über die wenigstens eine Antriebswalze angetrieben werden. Zwischen der Antriebswalze und der Materialbahn kann dabei ein Reibschluss bestehen, so dass die Materialbahn beispielsweise wenigstens im Wesentlichen mit der Umfangsgeschwindigkeit der Antriebswalze angetrieben wird. Die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebswalze und die Bahngeschwindigkeit können dann einander entsprechen. Im Falle des Antriebs über eine Antriebswalze kann der anhand der Erfassung der Registermarken durch den wenigstens einen Sensor ermittelte Vorsteuerwert, etwa in Form eines
Geschwindigkeitsparameters, einfach auf das Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze bezogen werden. Die Erfassungsereignisse von aufeinanderfolgenden Registermarken werden also beispielsweise in Beziehung zu der Strecke gesetzt, über die sich die Antriebswalze zwischen dem Erfassen der aufeinanderfolgenden
Registermarken weiter gedreht hat. Der entsprechende Vorsteuerwert oder
Geschwindigkeitsparameter kann dabei der Einfachheit halber auf die
Winkeldifferenz und/oder die Umfangsdifferenz der mitlaufenden Walze oder
Antriebswalze zwischen zwei Erfassungsereignissen bezogen werden. Die
Winkeldifferenz ist der Winkel, um den sich die Walze zwischen den entsprechenden Erfassungsereignissen weitergedreht hat und die Umfangsdifferenz die Strecke, um die sich ein Umfangspunkt zwischen den entsprechenden Erfassungsereignissen entlang des Umfangs weiterbewegt hat. Die Umfangsdifferenz und die Winkeldifferenz stehen also bei Walzen mit kreisrundem Querschnitt in direkter Beziehung
zueinander. So kann festgestellt werden, ob die Geschwindigkeit der Registermarken bzw. die effektive Bahngeschwindigkeit mit der erwarteten Bahngeschwindigkeit bzw. der Antriebsgeschwindigkeit der Materialbahn übereinstimmt oder nicht, um bedarfsweise hierauf entsprechend reagieren zu können. Im Übrigen kann die Auswerteeinrichtung anhand von Erfassungsereignissen die tatsächliche Distanz aufeinanderfolgender Registermarken bezogen auf das
Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze, insbesondere bezogen auf die Winkeldifferenz und/oder die Umfangsdifferenz der entsprechenden Walze, ermitteln und in Beziehung zu einer erwarteten Distanz der Registermarken bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen entsprechenden Walze setzen. Der Betrag und das Vorzeichen der dabei ermittelten Abweichungen kann dabei sehr einfach zur Anpassung der Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs herangezogen werden. Dabei kann der Einfachheit halber die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs zunächst identisch zur Geschwindigkeit der Antriebswalze eingestellt werden. Wenn eine Abweichung beider Geschwindigkeiten berücksichtigt werden muss, wird dies auf die beschriebene Weise messtechnisch erfasst und über den Vorsteuerwert zwecks Kompensation der Abweichung berücksichtigt. Die beschriebene Abweichung kann folglich zur exakten Veränderung der Geschwindigkeit des
Bearbeitungswerkzeugs herangezogen werden. Anders ausgedrückt, kann anhand der Beziehung zwischen der tatsächlich ermittelten Distanz der Registermarken bezogen auf das Längensystem der Antriebswalze und der erwarteten Distanz der Registermarken ein Vorsteuerwert ermittelt werden, der dann auf den Regelkreis gegeben werden kann. Der Vorsteuerwert verändert die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs grundsätzlich im Sinne einer Steuerung, während im Übrigen die Position des Bearbeitungswerkzeugs insbesondere über kurzzeitig aufgeprägte Differenzgeschwindigkeiten geregelt wird. Dabei kann sich die Stellgröße insbesondere aus einer Überlagerung von Vorsteuerung der
Geschwindigkeit und Regelung der Position jeweils des wenigstens einen
Bearbeitungswerkzeugs ergeben.
Die Beziehung zum Längensystem der Antriebswalze kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass zu jedem Erfassungsereignis einer Registermarke festgehalten wird, um welche Distanz ein bestimmter Referenzpunkt entlang des Umfangs der Antriebswalze von einem bestimmten Referenzort auf dem Umfang der Antriebswalze entfernt ist. Diese Distanz kann beispielweise für ein Erfassungsereignis 300 mm (LI) und für ein darauffolgendes Erfassungsereignis 405 mm (L2) betragen. Wenn der theoretisch zu erwartende Abstand zweier aufeinanderfolgender Registermarken 100 mm (LT) beträgt, wäre als Distanz des Referenzpunkts vom Referenzort am
darauffolgenden Erfassungsereignis eigentlich ein Wert von 400 mm zu erwarten gewesen. Die entsprechende Differenz von dem tatsächlichen und dem erwarteten Wert bezogen auf das Längensystem beträgt also 5 mm (LD) und kann zur
Bestimmung des Vorsteuerwerts herangezogen werden.
LD = L2 - LI + LT
Dazu bietet sich insbesondere zunächst eine Normierung auf den zu erwartenden Längenwert an, die als Vorsteuerwert verwendet oder zur Bestimmung eines
Vorsteuerwerts, etwa in Form eines Geschwindigkeitsparameters (VD), genutzt werden kann, wozu die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebswalze (VA)
herangezogen werden kann.
VD = VA■ (LT - LD)
Anstelle von Umfangsdistanzen bzw. Umfangslängen könnte die vorstehend beispielhaft beschriebene Berechnung eines Vorsteuerwerts auch anhand von
Winkeldifferenzen eines Referenzpunkts der Antriebswalze zu einer Winkelreferenz der Antriebswalze durchgeführt werden.
Nachfolgend wird der besseren Verständlichkeit halber und um unnötige
Wiederholungen zu vermeiden das Verfahren und die Vorrichtung der zuvor genannten Art gemeinsam beschrieben, ohne jeweils im Einzelnen zwischen dem Verfahren und der Vorrichtung zu unterscheiden. Für den Fachmann ergibt sich jedoch anhand des Kontextes ohne weiteres welche Merkmale jeweils für die
Vorrichtung und das Verfahren bevorzugt sind.
Bei einer ersten bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ermittelt die
Auswerteeinrichtung als Vorsteuerwert einen von der Bahngeschwindigkeit der Materialbahn im Bereich des wenigstens einen Sensors abhängigen
Geschwindigkeitsparameter bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze. Dies vereinfacht die Steuerung, da die einzustellende Geschwindigkeit um den entsprechenden Geschwindigkeitsparameter korrigiert oder angepasst werden kann. Es ergibt sich also bedarfsweise eine von dem
Geschwindigkeitsparameter abhängige Zielgeschwindigkeit für das
Bearbeitungswerkzeug, die entsprechend eingestellt bzw. vorgegeben werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt, wenn das wenigstens eine
Bearbeitungswerkzeug motorisch angetrieben ist. So kann die
Bewegungsgeschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs recht genau und zuverlässig eingestellt werden. Dabei ist es weiter bevorzugt, wenn das Bearbeitungswerkzeug um eine Achse rotiert. Dies ist eine einfache Bewegung, die einfach mit etwa konstanter Geschwindigkeit aufrechterhalten werden kann. Zudem ist die Regelung der Position des Bearbeitungswerkzeugs dann recht gut möglich. Dies gilt
insbesondere für den Fall, dass die Achse parallel zur Materialbahn und senkrecht zur Transportrichtung der Materialbahn jeweils im Bereich der Bearbeitungseinrichtung bzw. des Bearbeitungswerkzeugs ausgerichtet ist. So kann die
Rotationsgeschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs einfach an die
Bahngeschwindigkeit angepasst werden. Die Rotation kann dabei sowohl in der Bewegungsrichtung der Materialbahn als auch gegenläufig zu dieser Richtung erfolgen. Um rotierende Bearbeitungswerkzeuge einfach bereitstellen zu können, können diese von einer Bearbeitungswalze gebildet oder getragen werden.
Unabhängig von dem Antrieb und der Art der Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs kann die Bearbeitungsposition des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs wenigstens auch durch eine kurzzeitige, insbesondere impulsartige, Beschleunigung und/oder Verzögerung der Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs geregelt werden. So lässt sich die Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs leicht an die zu bearbeitenden Abschnitte der Materialbahn anpassen. Dies gilt insbesondere für rotierende Bearbeitungswerkzeuge und weiter insbesondere für solche mit einer Rotationsachse, die parallel zur Materialbahn und senkrecht zur Bahngeschwindigkeit jeweils im Bereich der Bearbeitungseinrichtung bzw. des Bearbeitungswerkzeugs ausgerichtet ist. Alternativ oder zusätzlich ist es zur stabilen und schnellen Regelung zweckmäßig, wenn die Bearbeitungsposition des wenigstes einen Bearbeitungswerkzeugs mittels eines Regelkreises durch kurzzeitiges Beschleunigen oder Abbremsen bzw. Verzögern des wenigstens einen sich mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit bewegenden Bearbeitungswerkzeugs geregelt wird. Unabhängig davon kann bedarfsweise ergänzend die vorgegebene Geschwindigkeit des wenigstens einen
Bearbeitungswerkzeugs über eine Vorsteuerung vergrößert oder verringert werden. Diese Vorsteuerung ist einfach und mit hinreichender Genauigkeit durchzuführen. Besonders zweckmäßig kann das Verfahren eingesetzt werden, wenn es sich bei dem wenigstens einen Bearbeitungswerkzeug um ein Schneidwerkzeug, ein
Perforierwerkzeug, ein Prägewerkzeug, ein Stanzwerkzeug, ein Falzwerkzeug und/oder ein Druckwerkzeug handelt. Diese Bearbeitungswerkzeuge müssen regelmäßig sehr genau arbeiten und sind zudem im Regelfall einer sehr schnellen Regelung zugänglich.
Besonders wirkungsvoll ist das Verfahren zudem bei der Verwendung von
Materialbahnen in Form von Packstoffbahnen, vorzugsweise aus einem
Packstofflaminat, insbesondere einem Karton/Kunststoff-Packstofflaminat.
Entsprechende Materialbahnen sind mit den bekannten Verfahren nämlich nicht in zufriedenstellender Weise zu bearbeiten.
Alternativ oder zusätzlich kann das vorliegende Verfahren auf Registermarken bezogen werden, die in einem Dekor integriert oder neben einem Dekor vorgesehen sind. Bedarfsweise kommen aber auch Druckmarken, Prägungen, Falzungen,
Stanzungen und/oder Materialunterschiede in Frage. Auf diese Weise können nachfolgende Bearbeitungen der Materialbahn auf vorangegangene Bearbeitungen der Materialbahn abgestimmt werden. Bei Prägungen und Falzungen können beispielweise Vertiefungen oder Erhöhungen der Materialbahn gebildet werden, die von einem Sensor erfasst werden können. Werden Teile der Materialbahn
ausgestanzt, entstehen Ränder, die ebenfalls von einem Sensor erkannt werden können. Teile der Materialbahn werden gegebenenfalls ausgestanzt, um dort leichter Trinkhalme durchführen, Ausgießer anbringen oder Packungen öffnen zu können.
Damit nicht versehentlich andere Marken als die zu erfassenden Registermarken von dem wenigstens einen Sensor erfasst werden, kann eine sogenannte Torsteuerung genutzt werden. Dabei wird eine Freigabeeinrichtung verwendet, die zeitbezogene und/oder längenbezogene, beispielsweise auf das Längensystem der Materialbahn bezogene, Fenster öffnet, in denen das Erfassen der Registermarke zulässig ist. Nur dann kann eine Registermarke von dem wenigstens einen Sensor erfasst werden oder es kann das Erfassungsergebnis nur dann an eine Auswerteeinrichtung weitergegeben bzw. von dieser verarbeitet werden. Die entsprechenden Fester werden anhand der Erfassungsereignisse der Registermarken durch den wenigstens einen Sensor festgelegt. Die Fenster sind so immer dann für einen bestimmten Zeitraum oder eine bestimmte Länge der Materialbahn geöffnet, in dem die nächste Registermarke erwartet wird. Da der Abstand der Registermarken wenigstens ungefähr bekannt ist, kann anhand der Erfassung der letzten Registermarke und bedarfsweise zusätzlich der Geschwindigkeit der Materialbahn abgeschätzt werden, wann etwa die nächste Registermarke zu erfassen sein sollte. Rund um die erwartete nächste Registermarke wird dann von der Freigabeeinrichtung ein weiteres Fenster, insbesondere vorbestimmter Breite, geöffnet.
Um die Erfassungsereignisse exakt auf das Längensystem der Antriebswalze beziehen zu können, bietet es sich an, wenn die entsprechende Walze ein Walzensensor zum Erfassen eines vom Längensystem der wenigstens einen Walze abhängigen
Parameters, insbesondere eines Winkels, einer Winkeldifferenz einer Umfangslänge und/oder einer Umfangsdifferenz aufweist. Damit alternativ oder zusätzlich die Position des Bearbeitungswerkzeugs exakt erfasst werden kann, kann dem
Bearbeitungswerkzeug und/oder der Bearbeitungswalze ein Positionssensor zugeordnete sein, der beispielsweise die Position des Bearbeitungswerkzeugs oder den Winkel der Bearbeitungswalze erfasst. Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Verfahren und eine erfindungsgemäße
Vorrichtung in einer schematischen Darstellung und
Fig. 2 das Verfahren und die Vorrichtung in einer Fließbilddarstellung.
In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Bearbeitung einer Materialbahn 2 in Form einer Packstoffmaterialbahn aus einem Packstofflaminat dargestellt. Bei dem
Packstofflaminat handelt es sich um ein Karton/Kunststoff-Laminat umfassend eine Kartonschicht, eine Aluminiumschicht und äußere bedruckte Polyethylenschichten. Die Materialbahn 2 kann von einer Rolle abgewickelt oder der Vorrichtung 1 anderweitig zugeführt werden. Die Materialbahn 2 wird geradlinig durch die dargestellte und insoweit bevorzugte Vorrichtung 1 transportiert. Dies ist jedoch nicht zwingend, vereinfacht aber die Darstellung. Die Materialbahn 2 wird bei der dargestellten und insoweit bevorzugten Vorrichtung 1 über eine Antriebswalze 3 angetrieben wozu die Materialbahn 2 durch einen Walzenspalt 4 zwischen der Antriebswalze 3 und einer Anpresswalze 5 geführt wird. Der Walzenspalt 4 ist so schmal, dass ein Reibschluss zwischen der Antriebswalze 3 und der Materialbahn 2 bereitgestellt werden kann. Die Antriebswalze 3 wird von einem Antrieb 6,
insbesondere einem elektromotorischen Antrieb, angetrieben.
Die Materialbahn 2 wird dabei nach rechts transportiert und dabei an einem Sensor 7 vorbeigeführt, bei dem es sich bei der dargestellten und insoweit bevorzugten
Vorrichtung 1 um einen optischen Sensor 7 handelt. Bedarfsweise können aber auch andere Sensoren und/oder weitere Sensoren vorgesehen sein. Der Sensor 7 ist so vorgesehen, dass er auf der Materialbahn 2 in Form von Druckmarken vorgesehene Registermarken 8 erkennt, wenn diese den Sensor 7 passieren. Nachdem die
Materialbahn 2 den Sensor 7 passiert hat, gelangt die Materialbahn 2 zu einer
Bearbeitungseinrichtung 9 mit einem Bearbeitungswerkzeug 10. Bei der dargestellten und insoweit bevorzugten Vorrichtung 1 handelt es sich um eine
Bearbeitungseinrichtung 9 zum Zerteilen der Materialbahn 2 in einzelne Zuschnitte, die als Packstoffzuschnitte für die Bildung von Packungen, insbesondere zum Abfüllen von Lebensmitteln, verwendet werden können. Zum Abschneiden der Zuschnitte von der Materialbahn 2 weist die Bearbeitungseinrichtung 9 ein Bearbeitungswerkzeug 10 in Form einer Bearbeitungswalze mit zwei Schneidmessern 11 auf. Die
Bearbeitungswalze dreht sich mit der Transportrichtung T der Materialbahn 2 so dass die Schneidmesser 11 an einer auf der anderen Seite der Materialbahn 2
vorgesehenen, feststehenden Schneide 12 vorbeigeführt werden und dabei die Materialbahn 2 quer zur Transportrichtung T durchtrennen bzw. durchschneiden.
Angetrieben wird das Bearbeitungswerkzeug 10 von einem Antrieb 13, der vorliegend als elektromotorischer Antrieb ausgebildet ist.
Alternativ oder zusätzlich können aber auch andere Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen sein, die beispielsweise die Materialbahn 2 bedrucken, perforieren, prägen, falzen oder stanzen. Zudem können anstelle von Druckmarken auch Faltlinien, Stanzungen, Perforationen, Materialunterschiede oder sonstige Merkmale der
Materialbahn 2 als Registermarken 8 verwendet werden. Dabei kann es dann bedarfsweise auch zweckmäßig sein, einen anderen als einen optischen Sensor 7 zu verwenden.
Der Antriebswalze 3 und dem Bearbeitungswerkzeug 10 sind ein Walzensensor 14 und ein Positionssensor 15 zugeordnet, die die Position der zugehörigen Walzen 3,10 erfassen und diese Position in Form eines Signals S an eine Auswerteeinrichtung 16 weiterleitet. Ebenso übermittelt der die Registermarken erfassende Sensor 7 ein Signal S an die Auswerteeinrichtung 16, wenn eine Registermarke 8 den Sensor 7 passiert. Somit kann die Auswerteeinrichtung 16 die Bearbeitungsposition des Bearbeitungswerkzeugs 10 beim Erfassen einer Registermarke 8 bzw. die mit einem Erfassungsereignis einer Registermarke 8 korrespondierende Bearbeitungsposition des Bearbeitungswerkzeugs 10 mit einer für das Erfassungsereignis vorgegebenen Bearbeitungsposition des Bearbeitungswerkzeugs 10 vergleichen. Wird hierbei eine Abweichung zwischen der tatsächlichen und der vorgegebenen Bearbeitungsposition festgestellt, erfolgt mittels einer Regeleinrichtung 17 ein Regeleingriff, der den Antrieb 13 der Bearbeitungseinrichtung 9 so beeinflusst, dass die entsprechende Abweichung der Bearbeitungspositionen verringert oder möglichst aufgehoben wird. Dies erfolgt bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Verfahren durch eine kurzeitige oder impulsartige Beschleunigung oder Verzögerung der Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs 10.
Die Auswerteeinrichtung 16 kann zudem anhand der aufeinanderfolgenden
Erfassungsereignisse von Registermarken 8 durch den wenigstens einen Sensor 7 einen Geschwindigkeitsparameter ermitteln, der von der Bahngeschwindigkeit der Materialbahn 2 im Bereich des wenigstens einen Sensors 7 abhängt. Die
Auswerteeinrichtung 16 bezieht die Bahngeschwindigkeit auf das Längensystem der Antriebswalze 3, indem der Winkel, um den die Antriebswalze 3 zwischen zwei Erfassungsereignissen weitergedreht worden ist, mit den Erfassungsereignissen in Beziehung gesetzt wird. So kann ermittelt werden, ob der erwartete Abstand der Registermarken 8 hinsichtlich Zeit und/oder Länge der Materialbahn 2 mit dem tatsächlich ermittelten Abstand der Registermarken 8 ebenfalls hinsichtlich Zeit und/oder Länge der Materialbahn 2 übereinstimmt. Ist dies nicht der Fall, weil beispielsweise die Registermarken 8 nicht die vorgegebenen Abstände aufweisen, Schlupf beim Transport der Materialbahn 2 auftritt oder eine Dehnung der
Materialbahn 2 erfolgt, kann über eine Steuereinrichtung 18 die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs 10 entsprechend angepasst werden. Zudem erfolgt separat davon eine Regelung der Bearbeitungsposition des Bearbeitungswerkzeugs 10.
Beides, die Regelung und die Steuerung erzeugen Stellgrößen U, die bedarfsweise einander überlagernd auf den Antrieb 13 der Bearbeitungswalze 10 der
Bearbeitungseinrichtung 9 wirken.
In der Fig. 2 ist das zuvor beschriebene Verfahren etwas detaillierter dargestellt. Gleiche Baugruppen sind daher mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Als Führungsgröße W kann eine Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs 10 (Setpoint) vorgegeben und bedarfsweise mit einer, insbesondere konstanten
Abweichung (Offset) belegt werden. Dadurch soll die Geschwindigkeit des
Bearbeitungswerkezugs 10 korrespondierend zur Geschwindigkeit der Antriebswalze 3 zum Antrieb der Materialbahn 2 vorgegeben werden. Ein Regler R gibt anhand der entsprechenden Führungsgröße W eine Stellgröße U aus, dementsprechend der Antrieb des Bearbeitungswerkzeugs 10 angetrieben wird.
Wenn nun eine Abweichung zwischen der vorgegebenen Bearbeitungsposition des Bearbeitungswerkzeugs 10 und der tatsächlichen Bearbeitungsposition des
Bearbeitungswerkzeugs 10 für ein Erfassungsereignis einer Registermarken 8 durch den Sensor 7 auftritt, sendet die Vergleichseinheit Dl, in der Informationen E über das Erfassungsereignis und Informationen P über die Position des
Bearbeitungswerkzeugs zusammenlaufen, ein vom Betrag und dem Vorzeichen der Abweichung abhängiges Signal S an eine Positionsregeleinrichtung PR, die eine entsprechende Stellgröße U zu der den Regler R verlassenden Stellgröße U addiert. Wenn alternativ oder zusätzlich die anhand der Erfassungsereignisse der
Registermarken 8 durch den Sensor 7 ermittelte effektive Bahngeschwindigkeit nicht der Bahngeschwindigkeit entspricht, wie sie anhand der Geschwindigkeit der
Antriebswalze 3 zu erwarten wäre, leitet die Vergleichseinheit D2, in der der
Informationen E über das Erfassungsereignis und Informationen L über das
Längensystem der Antriebswalze 3 abhängig von dem Betrag und dem Vorzeichen der entsprechenden Abweichung ein Signal S an eine Berechnungseinheit B, die anhand des entsprechenden Signals S eine Korrekturgeschwindigkeit errechnet, die dann als Führungsgröße W auf eine Korrekturgeschwindigkeitsregeleinrichtung KR gegeben wird, die ihrerseits eine Stellgröße U ausgibt, die mit der Stellgröße U addiert wird, die zuvor bereits bestimmt worden ist.
Eine Torsteuerung T erhält Informationen E über die Erfassungsereignisse und bestimmt anhand derer und bedarfsweise zusätzlicher eines
Bahngeschwindigkeitsparameters ein Fenster nach Zeit und/oder
Materialbahnposition, in dem das nächste Erfassungsereignis zu erwarten ist, und gibt die Informationen betreffend das Fenster als Torsteuerungsinformationen TS an den Sensor 7 weiter. Außerhalb dieses Fensters wird keine Erfassung durchgeführt oder das entsprechende Erfassungsereignis nicht in der beschriebenen Weise
weiterverarbeitet.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Verfahren zur Regelung der Bearbeitung einer an einer Bearbeitungseinrichtung
(9) zum Zwecke der Bearbeitung vorbeigeführten Registermarken (8)
aufweisenden Materialbahn (2), insbesondere Packstoffmaterialbahn,
bei dem die Materialbahn (2) über wenigstens eine Antriebswalze (3)
angetrieben wird,
- bei dem die Registermarken (8) an wenigstens einem Registermarken (8)
erfassenden Sensor (7) vorbeigeführt werden,
- bei dem eine Auswerteeinrichtung (16) die Abweichung einer mit dem
Erfassungsereignis einer Registermarke (8) durch den wenigstens einen Sensor (7) korrespondierenden tatsächlichen Position wenigstens eines
Bearbeitungswerkzeugs (10) der Bearbeitungseinrichtung (9) von einer vorgegebenen Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs (10) für dasselbe Erfassungsereignis ermittelt,
- bei dem eine Regeleinrichtung (17) anhand der von der Auswerteeinrichtung (16) ermittelten Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der vorgegebenen Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs (10) die tatsächliche Bearbeitungsposition des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs
(10) regelt,
- bei dem die Auswerteeinrichtung (16) anhand aufeinanderfolgender
Erfassungsereignisse von Registermarken (8) durch den wenigstens einen Sensor (7) die tatsächliche Distanz aufeinanderfolgender Registermarken (8) bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze (3), insbesondere bezogen auf die Winkeldifferenz und/oder die Umfangsdifferenz der
Antriebswalze (3), ermittelt und in Beziehung zu einer erwarteten Distanz der Registermarken (8) bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen
Antriebswalze (3) gesetzt wird, - bei dem anhand der Beziehung zwischen der tatsächlichen Distanz und der erwarteten Distanz der Registermarken (8) ein Vorsteuerwert ermittelt wird und
- bei dem eine Steuereinrichtung (18), vorzugsweise Vorsteuereinrichtung, die Geschwindigkeit des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs (10) in
Abhängigkeit von dem ermittelten Vorsteuerwert anpasst.
Verfahren nach Anspruch 1,
- bei dem die Auswerteeinrichtung (16) als Vorsteuerwert einen von der
Bahngeschwindigkeit der Materialbahn (2) im Bereich des wenigstens einen Sensors (7) abhängigen Geschwindigkeitsparameter bezogen auf das
Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze (3) ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
bei dem das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (10) motorisch angetrieben wird sowie, vorzugsweise um eine, insbesondere parallel zur Materialbahn (2) und senkrecht zur Transportrichtung (T) der Materialbahn (2) jeweils im Bereich der Bearbeitungseinrichtung (9) ausgerichtete, Achse rotiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei dem die Bearbeitungsposition des wenigstens Bearbeitungswerkzeugs (10), wenigstens auch, durch eine kurzzeitige, insbesondere nahezu impulsartige, Beschleunigung und/oder Verzögerung der Geschwindigkeit des
Bearbeitungswerkzeugs (10) regelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
bei dem die Bearbeitungsposition des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs (10) mittels eines Regelkreises über kurzzeitiges Beschleunigen oder Abbremsen des wenigstens einen sich mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit bewegenden Bearbeitungswerkzeugs (10) geregelt wird und/oder bei dem die vorgegebene Geschwindigkeit des wenigstens einen
Bearbeitungswerkzeugs (10) über eine Vorsteuerung vergrößert oder verringert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei dem als das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (10) ein
Schneidwerkzeug, ein Perforierwerkzeug, ein Prägewerkzeug, ein Falzwerkzeug, ein Stanzwerkzeug und/oder ein Druckwerkzeug verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
bei dem als Materialbahn (2) eine Packstoffbahn, vorzugsweise aus einem
Packstofflaminat, insbesondere einem Karton/Kunststoff-Packstofflaminat, verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
bei dem als Registermarken (8) in ein Dekor integrierte oder neben einem Dekor vorgesehene Druckmarken, Prägungen, Falzungen, Stanzungen und/oder Materialunterschiede verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
bei dem eine Freigabeeinrichtung oder Torsteuerung (T) anhand der
Erfassungsereignisse der Registermarken (8) durch den wenigstens einen Sensor (7) ein zeitbezogenes und/oder längenbezogenes Fenster um das nächste zu erwartende Erfassungsereignis vorgibt, in dem ein Erfassungsereignis einer Registermarke (8) durch den wenigstens einen Sensor (7) an die
Auswerteeinrichtung (16) erfasst, weitergegeben und/oder verarbeitet werden kann.
10. Vorrichtung (1) zur Bearbeitung einer Materialbahn (2), insbesondere
Packstoffmaterialbahn, an einer Bearbeitungseinrichtung (9) mit wenigstens einem Bearbeitungswerkzeug (10), vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit wenigstens einer
Antriebs walze (3) zum Antrieb der Materialbahn (2), mit wenigstens einem Sensor (7) zum Erfassen von Registermarken (8) der an dem Sensor (7) vorbeigeführten Materialbahn (2), mit einer Auswerteeinrichtung (16) zur Ermittlung einer Abweichung einer mit dem Erfassungsereignis einer
Registermarke (8) durch den wenigstens einen Sensor (7) korrespondierenden tatsächlichen Position wenigstens eines Bearbeitungswerkzeugs (10) der
Bearbeitungseinrichtung (9) von einer vorgegebenen Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs (10) für dasselbe Erfassungsereignis und mit einer Regeleinrichtung (17) zur Regelung der tatsächlichen Bearbeitungsposition des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs (10) anhand der von der
Auswerteeinrichtung (16) ermittelten Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der vorbestimmten Position des wenigstens einen
Bearbeitungswerkzeugs (10),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
die Auswerteeinrichtung (16) zur Ermittlung eines von der Bahngeschwindigkeit der Materialbahn (2) im Bereich des wenigstens einen Sensors (7) abhängigen Vorsteuerwerts anhand aufeinanderfolgender Erfassungsereignisse von
Registermarken (8) durch den wenigstens einen Sensor (7) ausgebildet ist, wobei der Vorsteuerwert basierend auf einer Beziehung zwischen der tatsächlichen Distanz aufeinanderfolgender Registermarken (8) bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze (3), insbesondere bezogen auf die
Winkeldifferenz und/oder die Umfangsdifferenz der Antriebswalze (3), und einer zu erwartenden Distanz der Registermarken (8) bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze (3) ermittelt wird und dass eine
Steuereinrichtung (18), vorzugsweise Vorsteuereinrichtung, zur Anpassung der Geschwindigkeit des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs (10) in
Abhängigkeit von dem ermittelten Vorsteuerwert vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (10) motorisch angetrieben ist und, vorzugsweise, das Bearbeitungswerkzeug (10) um eine, insbesondere parallel zur Materialbahn (2) und senkrecht zur Transportrichtung (T) der Materialbahn
(2) jeweils im Bereich der Bearbeitungseinrichtung (9) ausgerichtete, Drehachse rotiert.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
ein Walzensensor (14) zum Erfassen eines vom Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze (3) abhängigen Parameters, insbesondere eine
Winkeldifferenz und/oder eine Umfangsdifferenz der Antriebswalze (3) zwischen zwei Ereignissen, vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
dem Bearbeitungswerkzeug (10) ein Positionssensor (15) zugeordnet ist, der beispielsweise die Position des Bearbeitungswerkzeugs (10) erfasst.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (10) ein Schneidwerkzeug, ein Perforierwerkzeug, ein Prägewerkzeug, ein Stanzwerkzeug und/oder ein Druckwerkzeug ist und/oder dass die Materialbahn (2) eine Packstoffbahn, vorzugsweise aus einem Packstofflaminat, insbesondere einem
Karton/Kunststoff-Packstofflaminat, ist und/oder dass die Registermarken (8) in ein Dekor integrierte oder neben einem Dekor vorgesehene Druckmarken, Prägungen, Perforierungen, Falzungen, Stanzungen und/oder
Materialunterschiede sind.
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