Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen, Stellen und Regeln des Längs- und Seitenregisters sowie der Parallelität des Druckregisters in einer Mehrfarbendruckmaschine.
In Mehrfarbendruckmaschinen muss ein passgenauer Ubereinanderdruck der einzelnen Teilbilder, die jeweils aus einer Farbe gebildet werden, gesichert werden.
Druckmaschinen verfügen über Einrichtungen, die es ermöglichen, die einzelnen Bilder so zu verschieben, dass sie die jeweils gewünschte Position einnehmen. Eine automatische Regelung dieses Vorganges wird durch Registerregeleinrichtungen erreicht. Das Bild wird damit in seiner Position zu den anderen Teilbildern translatorisch in Umfangs- und Seitenrichtung verschoben.
Bei Rollendruck-Reihenmaschinen tritt ein diesem oben genannten Positionsfehler überlagerter weiterer Fehler auf, der dadurch entsteht, dass eine Materialbahn in Folge unterschiedlicher Ursachen nicht exakt gerade durch ein Druckwerk gefördert wird. Ist beispielsweise eine Bedruckstoffbahn auf einer Seite dünner als auf der anderen, wird die Bahn nur einseitig durch das Druckwerk gezogen. Dies führt dazu, dass der Druck zwar für ausgewählte Positionen positionsgenau erfolgt, aber nicht kantenparallel zum vorangegangenen Druck entsteht.
Zu diesem Zwecke ist es beispielsweise in einer Tiefdruckmaschine üblich, vor jedem Druckwerk die Bahn über eine Einlaufwalze zu führen, die in ihrer Achslage gegenüber der Achse des Formzylinders bzw. der gedachten Drucklinie verändert werden kann. Bei geeigneter Schrägstellung der Walzenachse wird erreicht, dass nunmehr auch ein kantenparalleler Druck zum Vordruck bzw. kantenparalleler Einlauf in das Druckwerk entsteht.
Bei bisher bekannten Verfahren zur Einstellung der Einlaufwalze wird zum Ausgleich von Toleranzen, die vom zu bedrukkenden Material aber auch von der Einstellung der Druckmaschine herrühren können, jedes Druckwerk mit einer von Hand verstellbaren Einlaufwalze ausgerüstet.
Diese Walze ist aus den oben erläuterten Gründen zwingend notwendig und ist vor dem Druckzylinder im Druckwerk positioniert. Durch Schrägstellung dieser Walze wird die Parallelität des Vordrucks verstellt.
Die Verstellung bzw. Einstellung der Parallelität des Drukkes erfolgt grundsätzlich bei produzierender Druckmaschine. Die visuelle Kontrolle erfolgt in der Regel durch ein Bahnbeobachtungssystem, welches üblicherweise nach dem letzten Druckwerk eingebaut ist.
Durch diese visuelle Kontrolle wird festgestellt, ob in diversen Druckwerken diese Einlaufwalze verstellt werden muss. In der Praxis muss fast in jedem Druckwerk die Einlaufwalze korrigiert werden, um eine einwandfreie Parallelität zu erreichen
Allerdings ist eine genaue, der Fehlergröße entsprechende Verstellung von Hand nur sehr schwierig durchzuführen und ist üblicherweise auf Anhieb nicht erfolgreich. Somit muss die Einlaufwalze mehrfach korrigiert werden, bevor eine ausreichend gute Parallelität erreicht wird. Dieser Einstellvorgang ist sehr zeitaufwendig und wird noch dadurch verlängert, dass der Drucker zwischen dem Verstellort und der Position der Beobachtung des Resultates lange Wege zurücklegen muss. Somit wird während dieser relativ langen Zeitdauer Makulatur produziert. Da moderne Druckmaschinen heute in der Regel 8 bis 10 oder sogar mehr Druckwerke aufweisen und da eine Korrektur der Einlaufwalzen sogar innerhalb jeder Rolle oder nach einem erfolgten Rollenwechsel notwendig sein kann, bedeutet das Nichterkennen einer unzureichenden Parallelität einen signifikanten Qualitätsmangel, der zu einem erheblichen Anfall an Makulatur führt und es wird zusätzlich ein beträchtlicher Zeitaufwand für eine manuelle Korrektur erforderlich, während dem noch weitere Makulatur anfällt
Aus der DE 43 01 272 Al ist eine Vorrichtung zur Bestimmung des Registerfehlers zwischen den einzelnen Farben bei Mehrfarbendruck in einer langen Bahn-Rollenrotationsmaschine bekannt, bei der auf einer Seite der Druckbilder Passermarken aufgedruckt werden. Es ist jeweils nur ein einziger Bahntaster pro Abtastkopf vorgesehen, so dass sich ein zeitlicher Versatz der Passermarken ergibt, der vom Markenabstand abhängt. Zur Digitalisierung und Weiterverarbeitung der Marken wird jede Marke für sich digitalisiert. Zur Vermessung der Abstände im Druckbild werden Tore verwendet, die über die erzeugten Digitalmarken gelegt. Diese Signale werden zur Vermessung einer Zählerstufe zugeführt, die die Abstandsmessung durchführt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren oder eine Vorrichtung zum Messen, Stellen oder Regeln des Längs- und Seitenregisters sowie der Parallelität des Druckregisters in einer Mehrfarbendruckmaschine zu schaffen, die eine Vereinfachung und Verkürzung der nötigen Einstellarbeiten und damit eine Minimierung des Makulaturanfalles ermöglichen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. 10.
Vorteilhafterweise wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zunächst die Makulatur, die durch eine ungenügende Parallelität anfällt, auf ein Minimum reduziert. Außerdem wird die Zeit für das Einregistern und Einstellen der Druckmaschine drastisch verringert.
Zur Vermessung des Längs- und Seitenregisters und der Parallelitäten müssen in jedem Druckwerk Druckmarken im Prozess mitgedruckt werden. Die Marken für Längs- und Seitenregister sind hierbei erfindungsgemäß an einer ersten Position, zur Erfassung der Parallelität an einer zweiten Position auf dem Druckbogen angeordnet. Die Marken für Längs- und Seitenregister sind auf einer Seite zur Erfassung der Parallelität auf der gegenüber liegenden Seite der Druckbahn angeordnet.
Für die Vermessung des Längs- und Seitenregisters können übliche Registermarken (Dreiecke, Rechtecke, Punkte) verwendet werden. Zur Vermessung der Parallelität sind vorzugsweise Punktmarken vorgesehen.
Zunächst wird das Längs- und Seitenregister beispielsweise durch einen Registerregler, der die ihm zugeordneten Registermarken vermisst und eine entsprechende Verstellung von Umfangs- bzw. Längs- und Seitenregister auslöst, in eine Sollposition gebracht. Dann wird über das Registermarkenfeld zur Einregelung der Parallelität von einer zweiten Messvorrichtung, vorzugsweise von einer Kamera, die ansonsten auch zur Bahnbeobachtung benutzt werden soll, vermessen, wozu die zweite Messvorrichtung ein Bild der Marken aufnimmt und dieses in einer an sich aus Registerreglern bekannten Weise auswertet. Diese zweite Messvorrichtung ist vorzugsweise nach dem letzten Druckwerk installiert, da sie dort ihre zweite Funktion, die Beobachtung des Druckbildes, am besten erfüllen kann.
Mit der zweiten Messvorrichtung werden erfindungsgemäß alle Marken des Punktmarkenfeldes gleichzeitig und relativ zu einer vorher definierten Standfarbe vermessen und unmittelbar danach werden die gedruckten Teilbilder in jedem Druckwerk durch Verstellen der oben erwähnten Einlaufwalze automatisch und gleichzeitig in eine errechnete Sollage gestellt, die durch eine Sollposition der Registerpunktmarke im Markenbild repräsentiert ist. Als Sollposition kann sowohl eine nominal vergebene als eine durch eine manuelle Korrektur eines Ist-Zustandes hergestellte und zur Sollposition deklarierte Position dienen.
Zur Sicherheit wird bei jeder Vorstellung nach einer kurzen Wartezeit, die u.a. abhängig ist von der Materiallänge in der Druckmaschine und der auszuregelnden Fehlergröße des Registerfehlers, der Erfolg des soeben vollzogenen Korrekturvorganges nochmals von der zweiten Messvorrichtung überprüft und, wenn notwendig, werden die Einlaufwalzen erneut verstellt. Diese Zyklen werden solange wiederholt, bis die Wiederholungsmessung keinen Fehler mehr anzeigt. Ist die zweite Vorrichtung als Bahnbeobachtungskamera ausgebildet, steht diese nach diesem Einstellvorgang wieder für die eigentliche Aufgabe, der Bahn- bzw. Druckbeobachtung, zur Verfügung.
Zur Sicherung einer konstanten Qualität kann es erforderlich werden, auch zyklische Wiederholungsmessungen während des Fortdruckes durchzuführen, die dem vorstehend beschriebenen Ablauf folgen.
Die Unteransprüche 2 bis 9 haben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäße Verfahrens zum Inhalt.
Wie zuvor bereits erwähnt, kann vorzugsweise die erste Stelle, an der die ersten Registermarken angeordnet sind, auf einer Seite der Druckbahn, von der Bahnmitte aus gesehen, angeordnet sein, während die zweite Stelle sich auf der anderen Seite, bezogen auf die Bahnmitte, befinden kann.
Vorteilhafterweise ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, die Registerinformationen in Form von Messwerten zu gewinnen, die durch geeignete, an sich bekannte Messeinrichtungen gewonnen werden.
Erfindungsgemäß ist es ferner möglich, eine der beiden genannten Seiten als Bezugsseite zu verwenden, während die andere Seite als Schrägkorrekturseite benutzt wird und die Korrektur für das Farbregister nach den Messwerten der Bezugseite erfolgt, während die Korrektur für die Schrägstellung unter alleiniger Verwendung der Informationen für die andere Seite benutzt wird, wobei die Korrekturen vorzugsweise zuerst auf der Bezugsseite und danach auf der Schrägkorrekturseite durchgeführt werden.
Bei den neuesten Druckmaschinen und Verwendung von modernen Technologien kann der oben beschriebene Ablauf eines Messregimes, der aus dem Einregistern des Farbregisters im ersten Schritt und dem winkelgerechten Positionieren der Einlaufwalzen als zweitem Schritt, besteht, auf der Grundlage der Nominalwerte, die dem verwendeten Markenmuster zugrunde gelegt sind, erfolgen. Es darf davon ausgegangen werden, dass diese für die Positionierung der Zylinder und Walzen zur Erzielung eines passgerechten Druckes hinreichend genau sind.
Für den Fall, dass dies nicht der Fall ist und eine nachträgliche Feinkorrektur anhand des Druckbildes erforderlich wird, soll zunächst die Prozedur entsprechend der Nominalwerte ausgeführt werden, bevor dann die Feinkorrektur des Druckregisters ohne Nachstellen der Einlaufwalzen erfolgt. Nach Erreichen des Feinregisters werden die erreichten Positionen als Sollwerte sowohl für die Regelung des Farbregisters als Längs- und Seitenregister als auch für die Regelung der Einlaufwalze übernommen. Jede Veränderung der Sollwerte im Längsregister erfordert eine gleichzeitige Bildung neuer Sollwerte auf der Schrägkorrekturseite.
Darüberhinaus können die Sollwerte auf der Schrägkorrekturseite unabhängig manuell korrigiert werden.
Dabei ist es ferner vorzugsweise möglich, die auf der Schrägkorrekturseite gewonnene Information zur Seitenregisterabweichung einer Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung einer lateralen Bahnschrumpfung oder -dehnung zuzuführen.
Erfindungsgemäß ist es ferner möglich, zur Berechnung der Korrekturwerte für die Registerstellung und die Schrägwalzen- bzw. Einlaufwalzen-Verstellung unterschiedliche Regelalgorithmen zu verwenden.
Vorteilhafterweise werden die Informationen zur Registerabweichung und zur Parallelität durch zwei unabhängig voneinander arbeitende Systeme gewonnen, wobei vorzugsweise beide Systeme mindestens Informationen zum Status der von ihnen ausgeführten Stell- oder Regelaktivitäten austauschen. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Walze zur Schrägverstellung nur auf der Schrägkorrekturseite Positionsänderungen vornehmen kann.
Vorzugsweise ist es ferner möglich, die Messung der Registerabweichungen sowie deren Korrektur auf der Bezugsseite permanent oder in einem festen regelmäßigen Zyklus mit kurzer Periode durchzuführen, während die Messung der Abweichung auf der Schrägkorrekturseite eine davon abweichende Messperiode aufweist. Hierbei ist es möglich, dass die Korrektur den Messperioden zeitlich folgt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es möglich, dass die Messung der Registerabweichung auf der Bezugsseite und der Schrägkorrekturseite hinter jedem Druckwerk durchgeführt wird.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist es möglich, dass die Messung der Registerabweichungen auf der Bezugsseite hinter jedem Druckwerk durchgeführt wird, während die Messung auf der Schrägkorrekturseite hinter dem letzten Druckwerk durchgeführt wird, das für das Bedrucken einer Seite eingesetzt wird.
Erfindungsgemäß ist es ferner möglich, zur Messung der Registerabweichungen in beiden Systemen (Registerabweichungen/Parallelität) sowohl gleiche als auch unterschiedliche Markenkonfigurationen einzusetzen.
Ferner ist möglich, dass die zweite Messung zur Bestimmung der Druckparallelität immer nur dann erfolgt, wenn sie durch ein externes Signal ausgelöst wird. Hierbei ist es denkbar, dass ein derartiges Ereignis ein Rollenwechsel und/oder eine Geschwindigkeitsänderung der Druckmaschine und/oder ein Maschinenstop und/oder der Beginn eines neuen Druckauftrages ist.
Vorzugsweise werden bei Beginn eines neuen Auftrages alle Einlaufwalzen auf eine Nullposition gefahren und alle Sollwerte werden wieder auf die Nominalwerte gesetzt (Positions-Reset).
Erfindungsgemäß ist es bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform möglich, die zweite Messung automatisch periodisch zu wiederholen, wobei die Wiederholung bevorzugter Weise dann ausgeführt wird, wenn das Signal ausgelöst wird.
Die Unteransprüche 11 bis 16 haben vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Inhalt.
Erfindungsgemäß ist es vorzugsweise möglich, dass die Einlaufwalze auf einer Seite so gelagert ist, dass sie dort um die Achse senkrecht zur Drehachse der Walze schwenkbar ist und die Schwenkung durch translatorische Bewegung des Lagers der Walze auf der anderen Seite erreicht wird. Hierbei erfolgt vorzugsweise die Verstellung um eine für die Schrägkorrektur ermittelte Stellgröße, wobei vorzugsweise das translatorisch feste, drehbare Lager auf der Bezugsseite angeordnet ist.
Als erste und zweite Messvorrichtung können sowohl Tastköpfe in Form von Kameras als auch Reflektions- oder durch Lichttaster, vorzugsweise an sich bekannter Bauart,, vorgesehen sein. Natürlich ist es möglich, dass die genannten Ausführungsformen für die Tastköpfe auch gemischt eingesetzt werden können.
Alternativ ist es möglich, dass die Messvorrichtung zur Gewinnung der Messwerte aus mindestens einem optoelektrischen Tastkopf auf jeder Seite besteht, wobei vorzugsweise je mindestens zwei von je einem Druckwerk gedruckte Registermarken abgetastet werden.
Ist zumindestens ein Tastkopf auf der Schrägkorrekturseite als Kamera ausgebildet, wertet diese zumindestens zwei in verschiedenen Druckwerken gedruckte Marken aus.
Hierbei ist es vorzugsweise möglich, dass die als Tastkopf eingesetzte Kamera eine Kamera ist, die auf einer Traverse quer zur Bahnrichtung positioniert ist, auf dieser Traverse quer verschiebbar ist und auch zur Videobahnbeobachtung eingesetzt wird. Diese Kamera ist vorzugsweise hinter dem letzten druckenden Druckwerk der Druckmaschine angeordnet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann die ermittelten Abweichungen in Stellgrößen umrechnen und die Stellgrößen können jeweils einer motorischen Stellvorrichtung zugeführt werden, die in jedem Druckwerk die zugewiesene Korrekturverstellung ausführt.
Vorzugsweise kann hierbei die Stellgröße über ein digitales Dateninterface an eine Steuerung bzw. Regelung übergeben werden, die die Stellwerte weiter verarbeitet.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:
In Fig. 1 ist in schematisch stark vereinfachter Art und Weise eine Mehrfarbendruckmaschine 1 dargestellt, die im Beispielsfalle drei Druckwerke 2, 3 und 4 aufweist. Die Druckwerke 2, 3 und 4 sind in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordnet. Wie eingangs erläutert, können jedoch auch eine kleinere oder größere Anzahl von Druckwerken vorgesehen sein.
Die Druckwerke 2, 3 und 4 weisen jeweils eine Druckwalze 15, 16 bzw. 17 auf, vor der in Bahnlaufrichtung B gesehen, jeweils eine Einlaufwalze 5, 6 bzw. 7 zur Korrektur der Druckbild-Parallelität angeordnet ist.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist in jedem Druckwerk 2, 3 bzw. 4 eine erste Messvorrichtung 8, 9 bzw. 10 vorgesehen, die zur Erfassung von ersten Registermarken an einer ersten Stelle der Druckbahn D zur Bestimmung von ersten Daten über eine Registerabweichung in Umfangs- und Seitenrichtung des Druckwerkes dient. Diese erste Messvorrichtung 8, 9 bzw. 10 kann als Tastkopf in der zuvor erläuternden Art und Weise ausgebildet sein.
Ferner ist in jedem Druckwerk 2, 3 bzw. 4 eine erste Stelleinrichtung 12, 13 bzw. 14 zur Regelung des Druckregisters in Umfangs- und Seitenrichtung vorgesehen und ferner eine zweite Stelleinrichtung 18, 19 bzw. 20, die zur Regelung der Druckbildparallelität dient. Die Wirkung dieser Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Fig. 2 näher erläutert.
Die in Fig. 1 dargestellte besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist schließlich eine zweite Messvorrichtung 11 auf, die hier als Kamera ausgebildet ist, die nach dem letzten Druckwerk 4 angeordnet ist. Diese Messvorrichtung dient zur Erfassung der zweiten Registermarken an einer zweiten Stelle der Druckbahn D, wobei diese Erfassung zur Bestimmung von zweiten Daten zur Parallelität der Druckbilder untereinander dient.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform kann die zweite Messvorrichtung 11 als Kamera ausgebildet sein, die an sich zur Bahn- bzw. Druckbeobachtung nach dem letzten Druckwerk 4 dient. Um diese Kamera 11 an die zweite Stelle zur Erfassung der zweiten Registermarken überführen zu können, kann die Kamera 11 auf einer (nicht dargestellten) Traverse quer zur Bahnlaufrichtung B angeordnet werden. Entlang dieser Traverse kann die Kamera 11 vorzugsweise motorisch und automatisch an die jeweilige Stelle relativ zur Druckbahn D verschoben werden, damit sie ihre jeweilige Funktion erfüllen kann.
In Fig. 2 ist eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf einen Teil der Druckbahn D dargestellt, deren Bahnlaufrichtung wieder mit dem Pfeil B verdeutlicht ist.
Auf der Druckbahn D ist ein Druckbild aufgedruckt, dass durch die inneren Begrenzungslinien entsprechend dem Doppelpfeil DP veranschaulicht ist.
Auf der linken Seite der Druckbahn D sind auf einem Seitenstreifen links des Druckbildes DP im Beispielsfalle acht Registermarken für das Längs- und Seitenregister aufgedruckt. Gemäß der in Fig. 2 gewählten Darstellung unterhalb der Registermarken RM ist auf einer Seite des Druckbildes DP ferner eine AME-Blockmarke als Triggermarke aufgedruckt.
Unter dieser Blockmarke sind schließlich sog. Passampeln oder Passkreuze zu beiden Seiten des Druckbildes DP vorgesehen, die zur visuellen Kontrolle des Längs- und Seitenregisters und der Parallelität dienen. Diese Passampeln sind für ein erfindungsgemäßes Vorgehen nicht zwingend erforderlich, jedoch für eine visuelle Beurteilung des Registers vorteilhaft.
Auf der gegenüber liegenden Seite der Registermarken RM ist ein durch den Doppelpfeil M symbolisiertes Messfeld für die Parallelität vorgesehen. Dieses besteht aus einer Mehrzahl von Punktmarken, wobei jeweils der Punkt 1 die Standfarbe darstellt. Diese Standfarbe kann beispielsweise gelb sein. Die Punkte 2 bis 8 sind weitere Markierungen, beispielsweise für die Farben Dunkelrot, Hellblau, Braun, Grün, Hellrot, Dunkelblau und Schwarz.
Diese Anordnung von Registermarken, die bei der in Fig. 2 dargestellten, besonders bevorzugten Ausführungsform zu beiden Seiten der Bahnmitte der Druckbahn D seitlich des Druckbildes DP mitgedruckt werden, wird durch die anhand der Fig. 1 erläuterte Vorrichtung zur Erfassung der Registerabweichung in Umfangs- und Seitenrichtung (gemäß Fig. 1 linke Seite) bzw. zur Erfassung von Daten zur Bestimmung der Parallelität des Druckbildes (in Fig. 2 rechte Seite) abgetastet und ausgewertet sowie den jeweiligen Stelleinrichtungen zugeführt.
In Fig. 2 ist am oberen Ende der Druckbahn D eine der in Fig. 1 dargestellten Einlaufwalzen schematisch vereinfacht dargestellt, wobei beispielsweise die Einlaufwalze 5 herausgegriffen wird. Die Einlaufwalze 5 hat einen Drehpunkt P5 und die Welle W der Einlaufwalze 5 kann mittels der zugeordneten Stelleinrichtung 18 entsprechend dem Doppelpfeil S schräg verstellt werden, um die Parallelität, wie eingangs erläutert, zu korrigieren. Die Stelleinrichtung 18 kann hierbei ein geeigneter Stellmotor (M). sein, der über eine schematische in Fig. 2 dargestellte Verbindung 21 auf die Welle W wirkt.