Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln von Bahnspannungen eines Mehrbahnsystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 20.
Durch die
Aus der
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln von Bahnspannungen eines Mehrbahnsystems zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 20 gelöst.
Die Erfindung schafft ein System zur selbsteinstellenden Regelung der Bahnspannung für mehrbahnige Bearbeitungsmaschinen, insbesondere Rotationsdruckmaschinen. Es ist durch seine geschlossene Regelung eine wesentliche Weiterentwicklung gegenüber derzeit in Rotationsdruckmaschinen üblichen Bahnspannungs-Kontrollsystemen. Das System ist für dreifach- bzw. doppeltbreite Druckmaschinen von Vorteil.
Das auf der Fuzzy-Logik basierenden Regelungskonzept leistet einen innovativen Beitrag für mehr Produktionssicherheit und Qualitätskonstanz in einer unter Kostengesichtspunkten zunehmend auf weniger Makulatur und weniger manuelle Eingriffe ausgerichteten Produktion. Die Regelung unterstützt den Bediener beim Anfahren der Maschine, entlastet ihn bei der Bahnspannungsregelung während des Fortdruckes und leistet einen Beitrag zu mehr Stabilität in allen Phasen der Produktion.
Auf dem Weg durch die Rotationsdruckmaschine vom Rollenwechsler über das Einzugwerk, die Druckeinheiten und den Überbau bis in den Falzapparat weist eine Papierbahn unterschiedliche Spannungszustände (bzw. Spannungsrelief oder Spannungsprofil) auf, wobei die verwendete Papiersorte (Hersteller, Grammatur, Papiertyp), das mehrmalige Aufbringen von Druckfarbe und ggf. Feuchtwasser (im Offsetverfahren), die angetriebenen Zugelemente (Einzugwerk mit oder ohne Tänzerwalze, Zugwalze, Trichtereinlaufwalze) sowie Geschwindigkeitsänderungen das reale Spannungsprofil der Papierbahn innerhalb der Maschine beeinflussen. Noch anspruchsvoller und komplexer ist das Regeln einer konstanten Bahnspannung im Mehrbahnenbetrieb. Dort ist im Überbau, beim Trichtereinlauf und im Falzapparat auch die relative Spannung der einzelnen Papierbahnen zueinander für optimale Bahnlauf- und Druckbedingungen von Bedeutung.
Bahnspannungsregelsysteme auf der Basis von PID-Reglern sind bereits heute an modernen Zeitungsoffsetmaschinen im Bereich der Rollenwechsler und Einzugwerke mit Tänzerwalze realisiert. Die nachgelagerten Zugeinrichtungen in der Maschine (nach den Druckwerken und im Trichtereinlauf) und Nachbaraggregate (andere Rollenwechsler und Einzugwerke) werden dabei jedoch nicht übergreifend einbezogen und geregelt. Von besonderem Vorteil der Erfindung ist daher die Kopplung der Zugelemente entsprechend der Produktionssituation in ein übergreifendes, selbstregelndes Bahnspannungssystem.
Mit der intelligenten Bahnspannungsregelung der Erfindung sollen sowohl ein optimales Spannungsprofil jeder einzelnen Papierbahn innerhalb der Maschine als auch optimierte Spannungsprofile der einzelnen Papierbahnen zueinander gewährleistet werden, um die Anfahrsicherheit zu erhöhen (Vermeidung von Papierrissen), die Netto-Produktionsleistung zu steigern (durch weniger störungsbedingte Stillstandszeiten), eine gleichförmige Druckqualität zu erreichen (weniger Registerdifferenzen) und die Laufsicherheit im Mehrbahnenbetrieb zu verbessern.
Bei der vorliegenden Regelung stellt die Software auf Basis der Fuzzy-Logik in Abhängigkeit von der Situation am Trichtereinlauf und der jeweiligen Papierprofile das optimale Spannungsniveau innerhalb einer Papierbahn ein und nimmt die optimale Abstimmung der Bahnen zueinander vor. Mittels der Papierprofile, d. h. vorliegender Informationen (z. B. Spannungs-Dehnungscharakteristik) über das Verhalten der bestimmten Papiersorte, wird dabei das sortentypische Verhalten jeder Papierbahn berücksichtigt. Zur schnellen Festlegung der Einstelllogik ist im System Expertenwissen hinterlegt.
Das intelligente Regelungssystem regelt direkt die tatsächlich gemessenen Spannungswerte der Papierbahnen in der Bearbeitungsmaschine und nicht indirekt auf Dehnungsmessung und -steuerung basierend über Motor-Momente. Dies bringt Vorteile im Hinblick auf Effizienz sowie der positiven Wirkung auf Makulatur, Produktionskosten und Bedienergonomie.
Ein wichtiger Punkt ist es, dass die Regelung basierend auf Fuzzy-Technologie auf Expertenwissen zurückgreift, und der Bediener keine Einstellungen mehr treffen muss. Die die Produktion betreffenden Messwerte werden "eingeholt" und die betreffenden Aggregate zur Beeinflussung der Spannung direkt angesprochen. Im Gegensatz zu einem diskreten Regler, wird im vorliegenden Regelsystem nahezu immer eine ideale Gesamtlösung gefunden, ohne dass eine bestimmte Regelgröße exakt eingehalten werden muss und eine Gesamtlösung wie beim diskreten Regler damit ggf. nicht erzielbar ist. Dies gilt insbesondere für den die Einzelbahn betrachtenden Regler, welcher eine Vorgabe vom alle Bahnen betrachtenden Regler erhält. Von Vorteil ist es jedoch, wenn auch der letztgenannte mit Fuzzy-Logik arbeitet, um ggf. Kompromisslösungen für sie Vorgabe der erstgenannten Regler vorzugeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Die Bahn B1; B2; B3; B4, beispielhaft an der Bahn B1 erläutert, wird von einer Versorgung 01, z. B. einem Rollenwechsel 01, gespeist und durchläuft mindestens eine Zugeinrichtung (bzw. Bremseinrichtung) 02 zur Förderung und Einstellung einer Bahnspannung, z. B. ein Einzugwerk 02, bevor sie eine Bearbeitungsstufe 03, z. B. mindestens eine Druckeinheit 03 mit ein oder mehreren Druckwerken, durchläuft. Das Einzugwerk 02 kann gleichzeitig ein Stellglied 02 zur Einstellung der Spannung vor der druckeinheit 03 darstellen. Nach einer der Bahn B1 zugeordneten letzten Druckstelle durchläuft sie eine Messstelle 04 (nDE: nach Druckeinheit 03) zur Ermittlung der Bahnspannung und anschließend ein die Bahnspannung beeinflussendes Stellglied 05, z.B. eine Zugwalze 05 bzw. Walzen-/Zuggruppe 05. In einem nicht dargestellten Oberbau können Wendestangen und Längsschneideinrichtungen angeordnet sein, durch welche entweder ungeschnittene Bahnen B1 gewendet oder gestürzt, oder Bahnen B1 zunächst geschnitten und dann gewendet oder gestürzt werden können. Vor dem Einlauf der Bahn B1 (bzw. der Teilbahnen) in eine sog. Harfe 07 (eine Mehrzahl von mehreren Bahnen B1; B2; B3; B4 bzw. Teilbahnen zugeordneten Umlenkwalzen), ist für jede Bahn B1 (bzw. jede Teilbahn) eine Messstelle 06 (vTE: vor Trichtereinlauf) zur Ermittlung der Bahnspannung vorgesehen. Die Messstelle 04 "nach der Druckeinheit" meint somit eine Messstelle 04 vor dem der Druckeinheit 03 nachfolgenden Zugelement 05 oder zumindest vor einer ggf. vorhandenen Schneid- und/oder Wendeeinrichtung. Nach der Harfe 07 werden die Bahn B1 (bzw. deren Teilbahnen) zusammen mit anderen Bahnen B2; B3; B4 (bzw. deren Teilbahnen) zu einem oder mehreren Strängen 13 zusammengeführt, passieren ein weiteres die Bahnspannung beeinflussendes Stellglied 08, eine Zugwalze 08 bzw. Walzen-/Zuggruppe 08, z. B. eine sog. Trichtereinlaufwalze 08, bevor sie beispielsweise durch einen oder mehrere Trichter 09 längs gefalzt werden. Die Messstelle 06 "vor Trichtereinlauf bzw. Harfe" meint somit eine Messstelle 06 für die einzelne Bahn bzw. Teilbahn vor dem Zusammenfassen von Bahnen bzw. Teilbahnen an der Trichtereinlaufwalze 08 (oder einer anderen vorgelagerten, mehreren Bahnen zugeordneten Walzte) und nach dem Zugelement 05 bzw., falls vorhanden, nach einer Schneide- und/oder Wendeeinrichtung. Wird das Produkt nicht wieder aufgewickelt, so durchlaufen die Bahnen B1; B2; B3; B4 (bzw. Teilbahnen) im Strang 13 ein weiteres die Bahnspannung beeinflussendes Stellglied 10, eine weitere Zugwalze 10 bzw. Walzen-/Zuggruppe 10, z. B. Falzzugwalzen 10, und werden in mindestens einem Falzapparat 11 zumindest einmal quer gefalzt. Das o. g. Einzugwerk 02 weist ein die Bahnspannung beeinflussendes Stellglied 16, eine Zugwalze 16 bzw. Walzen-/Zuggruppe 16 oder Tänzerwalze 16 und ggf. eine gesonderte eine Messstelle 14 zur Ermittlung der Bahnspannung auf (vDE: vor Druckeinheit 03). Das Stellglied 16 und die Messstelle 14 können auch ohne dass sie zu einem Einzugwerk 02 zusammengefasst sind zwischen Rollenwechsel 01 und Druckeinheit 03 angeordnet sein. Die gesonderte Messstelle 14 kann entfallen, wenn über das Stellglied 16, beispielsweise als mittels Druckmittel betätigbares Stellglied 16, bereits eine Adäquate Information über die vorliegende Spannung vorliegt.
In der in
In
Die Druckmaschine aus
Das Regelsystem 17 weist zwei voneinander verschiedene Reglertypen 18 und 19 mit zwei voneinander verschiedenen Teilaufgaben (Regelprozessen) auf. Diese beiden "Typen" von Reglern 18 und 19 können als verschiedene Hardware-Komponenten räumlich voneinander getrennt, als verschiedene miteinander kommunizierende Software-Programme, oder aber als zwei Prozesse bzw. Unterprogramme oder Subroutinen in einem Softwareprogramm ausgeführt sein. Falls nicht explizit anders lautend, werden im folgenden die Begriffe Regler 18; 19 bzw. Regelprozesse 18; 19 unter den gleichen Bezugszeichen geführt und sollen für alle oben genannten und andere geeignete Möglichkeiten der Umsetzung derselben verstanden werden. Wie in
Ebenfalls in
Dem Regelsystem 17 gemäß
Das Regelsystem 17, zumindest der Regler 18, regelt und optimiert die Bahnspannungen vorzugsweise unter Verwendung von Fuzzy-Logik. Die Eingangsgrößen wie z. B. die Messwerte S1.3; S2.3 etc. für die Spannungen (ggf. entsprechend skaliert) einer Bahn B1 werden fuzzyfiziert, d. h. als Eingangswerte für abschnittsweise definierte Funktionen verwendet, die jeweils einen Term (linguistischen Größenbereich, z. B. groß, mittel, klein) beschreiben. Als Funktionswert wird der Grad, zu dem der Eingangswert die linguistische Bedeutung des Terms erfüllt, oder, bei Überschneidung der Wertebereiche, die Grade der Erfüllung, erhalten. Bei der anschließenden Defuzzifizierung wird aus den Erfüllungsgraden der einzelnen Terme der linguistischen Variablen ein scharfer Ausgangswert, z. B. ein entsprechendes Signal auf ein Stellglied oder ein neuer Sollwert für ein Stellglied, erzeugt. Je nach dem Ergebnis der Defuzzifizierung kann einem Stellglied, einem anderen Stellglied oder können mehreren Stellgliedern Vorgaben gemacht werden. Welche Regeln zur Anwendung gelangen wird über die Erfüllungsgrade der Terme der Eingangsgrößen bestimmt. Ein o. g. Beispiel mit den beiden Eingangsgrößen (z. B. Messwerte S1.3; S1,2) und einer Ausgangsgröße (z. B. Signal S1.12 an ein Stellglied, z. B. die Walzen-/Zuggruppe 05) für z. B. tabellarisch vorliegenden, vorgehaltenen Regeln, ließe sich grafisch z. B. als dreidimensionales Kennfeld darstellen. Gehen mehr Eingangsgrößen in einen Entscheidungsprozeß ein und/oder sollen mehrere Ausgangsgrößen erzeugt werden, so sind die "Kennfelder" entsprechend vieldimensional. Der Regler 19 muss nicht auf Fuzzy-Logik basierend, sondern kann in anderer Weise diskret, z.B. als PID-Regler 19 ausgeführt sein. Von Vorteil ist jedoch auch hier die Ausführung mit Fuzzy-Logik.
Das Regelsystem 17 weist, wie oben allgemein dargestellt, die beiden voneinander verschiedene Regler 18 und 19 mit zwei voneinander verschiedenen Teilaufgaben auf, wobei der Regler 18 die Bahnspannung einer einzigen Bahn B1; B2; B3; B4 in ihrem Verlauf und im Hinblick auf Grenzwerte regelt, und der Regler 19 das Spannungsniveau, insbesondere das Spannungsniveau vor der Trichtereinzugwalze 08, der dort zusammen geführten Bahnen B1; B2, B3; B4 relativ zueinander einstellt.
Das Regelsystem 17 weist mindestens eine Anzahl von Reglern 18 auf, welche der Anzahl der insgesamt zusammenzuführenden Bahnen B1; B2; B3; B4 (bzw. Teilbahnen) entspricht. Die Regler 18 weisen alle die selbe Architektur auf bzw. sind in der selben Art und Weise programmiert und werden für die in
Für Anfahrvorgänge ist es vorteilhaft, wenn dem Regelsystem 17 Startwerte als Sollwerte vorgegeben sind, welche z. B. für bestimmte Bahnführungen sinnvolle Ausgangspunkte liefern. Im Beispiel können daher den Reglern 18.1; 18.2; 18.3; 18.4; 19 Startwerte S1.11_0; S1.12_0; S2.11_0; S2.12_0; S3.11_0; S3.12_0; S4.11_0; S4.12_0; S0.13_0 und/oder S0.14_0 für die Signale S1.11; S1.12; S2.11; S2.12; S3.11; S3.12; S4.11; S4.12; S0.13 und/oder S0.14 (Spannungen bzw. Voreilungen) vorgegeben werden. Diese sind beispielsweise in einem Speicher vorgehalten und können von der gewählten Produktion und/oder dem Bahnmaterial anhängig sein.
Im Betrieb des Regelsystems 17 wird nun in einer ersten Teilaufgabe mittels der Regler 18.1; 18.2; 18.3; 18.4 bzw. Prozesse 18.1; 18.2; 18.3; 18.4 jede Bahn B1; B2; B3; B4 zunächst allein für sich betrachtet geregelt, so dass die Spannung an der Messstelle 06 vor dem Trichtereinlauf zwischen einem Minimum, z. B. MIN = 8 dN/m, und einem Maximum, z. B. MAX = 60 dN/m, liegt. Eine zweite Forderung der ersten Teilaufgabe besteht ggf. darin, die in
Zur Lösung dieser Teilaufgabe werden den Reglern 18.1; 18.2; 18.3; 18.4, im folgenden exemplarisch für den Regler 18.1 der Bahn B1, jeweils mindestens zwei Signale S1.2 (nach der Druckeinheit 03) und S1.3 (vor dem Trichtereinlauf bzw. Zusammenführen) der gemessenen Spannung der selben Bahn B1 zugeführt. Der Regler 18.1 verarbeitet diese Eingangsgrößen in der o. g. Art mittels Fuzzy-Logik und erzeugt ein Ausgangssignal S1.11, welches auf das Stellglied 16 des Einzugswerkes 02 wirkt. In der einfachsten Ausgestaltung des Reglers 18.1 bzw. des Prozesses 18.1 werden lediglich die beiden o. g. Eingangssignale S1.2; S1.3 zugeführt und ein Ausgangssignal S1.11 an lediglich das Stellglied 16 vor der Druckeinheit 03 gegeben. Optional kann dem Regler 18.1 zusätzlich das Signal S1.1 für die Messung der Spannung vor der Druckeinheit 03 zugeführt, und in der Logik mit verarbeitet werden.
In einer vorteilhaften Lösung wirkt der Regler 18.1 mit einem Signal S1.12 zusätzlich auch auf das Stellglied 05 hinter der Druckeinheit 03, z. B. durch Ermittlung und Vorgabe von geeigneten Voreilungswerten. In dieser Ausführung ist eine verbesserte Einstellung des Spannungsverlaufs über den Weg der Bahn B1 möglich. Das Regelkonzept erfolgt hierbei z. B. in der Weise, dass zunächst mittels des Stellgliedes 16 versucht wird, die Bedingungen an die Minimal-/Maximalspannungen und gleichzeitig den gewünschten Spannungsverlauf zu erfüllen. Ist dies nicht allein durch Einwirken auf das Stellglied 16 möglich, so wird das Stellglied 05 mit einbezogen.
Schematisch ist in
In einer zweiten Teilaufgabe wird durch den Regler 19 bzw. den Regelprozess 19 geprüft, ob die Spannung vor der Harfe 07 der zusammen zu führenden Bahnen B1; B2; B3; B4 zueinander im gewünschten Verhältnis stehen und dies entsprechend geregelt. So sollte z. B. die unterste auf der Zugwalze 08 zu liegen kommende Bahn B1; B2; B3; B4, hier Bahn B3, eine höhere Spannung aufweisen als die darüberliegende etc. Die zweite Aufgabe ist es also, die Spannungen der übereinander zu führenden Bahnen B1; B2; B3; B4 zueinander im Bereich des Trichtereinlaufs abzustufen bzw. auszurichten. Es gilt hierbei die Minimalforderung, dass gilt: Sn ≥ Sn+1 für alle S1.3; S2.3; S3.3; S4.3 etc., wenn n eine Bahn B1; B2; B3; B4 und n+1 die nach außen benachbarte Bahn B1; B2; B3; B4 bezeichnet. Als Randbedingung gilt für alle Bahnen B1; B2; B3; B4: MAX ≥ S1 ≥ S2 ≥ S3 ≥ S4 ≥ MIN, wenn der Index die Reihenfolge der Bahnen B1; B2; B3; B4 im Bereich der Trichtereinlaufwalze 08 von innen nach außen kennzeichnet. Zusätzlich liegt vorteilhafter Weise eine Regel für den optimalen Zustand vor, welche besagt: Sn ≥ Sn+1 + ΔS, mit z. B. ΔS = 2daN/m.
In der zweiten Teilaufgabe (bzw. ersten Regelprozess 19) werden die Spannungen der unterschiedlichen Bahnen z. B. in der Weise variiert, dass für alle Bahnen B1; B2; B3; B4 die Spannung vor der Trichtereinlaufwalze 08 im Toleranzbereich liegt (
Bei Abweichen (f) des Abgleichs der Spannungen untereinander von der vorgegebenen Beziehung (MAX ≥ S1.3 ≥ S2.3 ≥ S3.3 ≥ S4.3 ≥ MIN) zueinander und/oder zu den Grenzwerten werden Vorgabewerte für die betreffenden Regelprozesse 18.x oder den betreffenden Regelprozess 18.x, insbesondere für die Messstelle 06 vor dem Trichtereinlauf, berechnet und ausgegeben. Auch hier kann die Berechnung über Fuzzy-Logik erfolgen, wobei z.B. wiederum der Berechnung zu Grunde liegende Zuordnungsdiagramme entsprechend der Abweichungen verschoben werden. Bei Produktionsstart der Maschine werden anstelle der Vorgabewerte aus dem Prozess 19 Startwerte aus einer Speichereinrichtung 21 eingelesen. Der Teilprozess vor der Abfrage des Maschinenstatus (in Produktion?) ist Teil der Initialisierung des Systems.
Der Regler 19 bzw. Regelprozess 19 nimmt in vorteilhafter Ausführung keinen direkten Einfluss auf die der einzelnen Bahn B1; B2; B3; B4 zugeordneten Stellglieder 16; 05, sondern gibt anhand seines Kennfeldes aus den Signalen S1.3 bis S4.3 den Reglern 18 Vorgaben. Diese Vorgabe bezieht sich lediglich auf die vor der Trichterwalze 08 je Bahn B1; B2; B3; B4 einzuhaltende Spannung, d. h. einen Sollwert für die z. B. an den Messstellen 06 einzuhaltenden Spannungen. Diese Vorgabewerte gehen, beispielsweise durch Veränderung der Lage und/oder Form der Terme bzgl. der Eingangsgrößen bei der Fuzzyfizierung, im Regler 18.x ein (siehe oben). Somit wird ein der einzelnen Bahn B1 bis B4 zugeordnetes Stellglied 02, 05; 16 nicht wahllos durch zwei verschiedene Prozesse angegesprochen, was ein unruhiges oder gar instabiles Regelverhalten zur Folge hätte. Im Gegensatz hierzu wird die Anforderung aus dem Regelprozess 19 innerhalb des Regelprozesses 18.x berücksichtigt. Die vorteilhafte Ausführung dieses Teilprozesses im Regler 18.x als Fuzzy-Logik macht es nun möglich, dass die Anforderung bzw. Vorgabe aus dem Regler 19 nicht zwingend genau wie vorgegeben durchgesetzt werden muss, sondern eine Berücksichtigung im Rahmen und im Lichte der gesamten Regelaufgabe des Reglers 18.x vorgenommen wird. Es werden lediglich die die Vorgabe aus Regler 19 betreffenden Zuordnungsdiagramme verschoben und diese neu Bewerteten Kriterien bei der Ermittlung des optimalen (bzw. zumindest zulässigen) Gesamtzustandes berücksichtigt. Die Verbindung mit dem Pfeil vom untersten Knoten des Prozesses zum Knoten vor der Abfrage des Maschinenstatus verdeutlicht, dass es sich um einen Prozess handelt, welcher solange die Maschine in Produktion ist, ständig durchlaufen wird.
Diese beiden Regelprozesse 18 und 19 bzw. die damit verbundene Teilaufgaben werden zyklisch wiederholt und entsprechend der Meßergebnisse und der Ergebnisse aus der Logik die Bahnspannung beeinflussenden Aggregate, z. B. Zugwalzen 16; 05; 08; 10, oder nicht dargestellte Tänzerwalzen etc. beaufschlagt. Neben den o. g. Aggregaten wie im Einzugwerk 02 und/oder eine oder mehrere Zugwalzen 16; 05; 08; 10 können dies auch zusätzlich Einrichtungen im Rollenwechsler 01 und/oder Einrichtungen im Falzapparat 11 sein. Das oben zur
Die Ansteuerung von derartigen Aggregaten durch das Regelsystem 17 erfolgt in vorteilhafter Ausführung unter Berücksichtigung einer Priorität: So wird z. B. wie oben geschildert durch das Regelsystem 17 in einer ersten Priorität die Sollwertvorgabe lediglich für das Einzugwerk 02 vorgenommen. Sind mit dieser Maßnahme allein die beiden o. g. Aufgaben nicht zu erfüllen, so erfolgt ein Einwirken auf die Zugwalze 05 nach der Druckeinheit 03. Ggf. ist es in einer dritten Stufe erlaubt, Einfluss auf die Trichtereinlaufwalze 08 zu nehmen. Hierbei wird jedoch das Niveau aller beteiligten Bahnen B1; B2; B3; B4 verschoben. Die Stellglieder Zugwalze 05 bzw. Trichtereinlaufwalze 08 werden nur genutzt, wenn die globale Bahnspannung über alle Bahnen B1; B2; B3; B4 nicht stimmt, oder wenn der Stellbereich des Einzugswerkes 02, bzw. dessen Stellglied 16, für die gewünschte Bahnspannung nicht ausreichend ist.
Ist die Forderung der zweiten Teilaufgabe, d. h. die gewünschte Abstufung, nicht erreichbar, so kann die Logik des Steuersystems 17, insbesondere des Reglers 19, dazu ausgebildet sein, einen an den Idealzustand möglichst nahe herankommenden optimierten Zustand anzustreben. Noch akzeptierbare Grenzen für die Abweichung (relativ oder absolut) können vorgegeben und ggf. änderbar sein. Zusätzlich kann in vorteilhafter Weiterbildung das Regelsystem 17 dazu ausgebildet sein, bei einer starken Abweichung vom zulässigen Spannungsprofil (einer Bahn) oder der Abstufung (aller Bahnen zueinander) einen Wamhinweis auszugeben und ggf. bei unerlaubt hoher Abweichung ein Stillsetzen der Bearbeitungsmaschine herbeizuführen.
In einfachster Ausführung arbeitet das Regelsystem 17 jedoch mit zwei Messorten für die Spannung je beteiligter Bahn B1; B2; B3; B4, und zwar jeweils nach der Druckeinheit 03 und vor dem Trichtereinlauf, wobei die Aktion jeweils zunächst am Einzugwerk 02 und ggf. im zweiten Schritt im Bereich der Zugwalze 05 erfolgt.
Wie bereits oben erwähnt, können nach dem Schneiden einer Bahn B1; B2; B3; B4 mehrere einem Rollenwechsler 01 zugeordnete Teilbahnen auf voneinander verschiedenen Wegen zum Trichter 09 geführt werden. In diesem Fall wird je Teilbahn die Spannung vor dem Trichtereinlauf, z. B. an jeweils einer eigenen Messstelle 06 ermittelt. Diese, einem gemeinsamen Rollenwechsler 01 zugeordneten Messwerte, z. B. S1.3a und S1.3b, werden entweder bevor sie dem Regelsystem 17 zugeführt werden oder im Regelsystem 17, d. h. im Regler 18 sowie im Regler 19, zu einem Wert verknüpft, z. B. gemittelt mit oder ohne Gewichtung, und der resultierende Wert als Istwert zur Regelung herangezogen. Diese Verknüpfung kann als für den Regler 18.1 und 19 exemplarisch strichliert dargestellter logischer Baustein 22 bzw. Unterprozess 22 in die jeweiligen Regler 18; 19 integriert sein.
Der Rollenwechsler 01 und das Einzugwerk 02 weisen bevorzugt zusätzlich zum Regelsystem 17 eine geschlossenen Regelung auf, welcher ein Sollwert durch das Regelsystem 17 vorgegeben wird. Die Zugwalzen 05; 08; 10; 16 werden vom Regelsystem 17 z. B. lediglich bzgl. ihrer Voreilung (Drehzahl, Winkellage) gesteuert.
Im folgenden sind die beteiligten Aggregate zur Beeinflussung der Spannung in ihrer vorteilhaften Ausführung spezifiziert:
Das Einzugswerk 02 weist eine geschlossenen Regelung ("Closed Loop"-Regelung) auf, die Sollwertvorgabe durch das Regelsystem 17, insbesondere durch den Regler 18, wird sicher eingehalten. Es wirkt auf die gesamte Bahn B1; B2; B3; B4 und stellt das wichtigstes Stellglied dar. In einer vorteilhaften Ausführung weist das Einzugmittel 02 als Stellglied 16 eine gegen die Zugkraft der Bahn B1; B2; B3; B4 bewegbare Walze auf, welche mittels Druckmittel eines vorgebbaren Druckes der Bahnzugkraft entgegenwirkt. In diesem Fall ist keine gesonderte Messstelle 14 erforderlich, wenn die Korrelation zwischen beaufschlagtem Druck und der resultierenden Bahnspannung bekannt ist.
Die Zugwalze 05 kann durch Veränderung der Voreilung gegenüber der Papierbahngeschwindigkeit auf die Bahnspannung der aktuellen Bahn B1; B2; B3; B4 wirken und stellt hier vor der Trichtereinlaufwalze 8 die letzte Möglichkeit dar, eine einzelne Bahn B1; B2; B3; B4 in ihrer Spannung bzw. Abstufung zu beeinflussen.
Die Trichtereinlaufwalze 08 kann durch Veränderung der Voreilung gegenüber der Papierbahngeschwindigkeit auf die Bahnspannungen aller Bahnen B1; B2; B3; B4 wirken.
Die Falzzugwalze 10 kann ebenfalls durch Veränderung der Voreilung gegenüber der Papierbahngeschwindigkeit auf die Bahnspannungen aller Bahnen B1; B2; B3; B4 wirken. Sie hat direkte Auswirkungen auf das Schnittregister.
Ein z. B. Modularer Aufbau erlaubt es, die Regelung auf mehrere Bahnen auszudehnen, für jede weitere Bahn B1; B2; B3; B4 muss im Fall einer hardwaremäßig getrennten Lösung lediglich ein weiterer Regler 18, z. B. eine Fuzzy-SPS mit Programm, hinzugefügt werden. Dem Programm des Reglers 19, z. B. der Master-SPS, muss außerdem mitgeteilt werden, das es eine weitere Bahn B1; B2; B3; B4 mit einbeziehen muss.
In einer reinen Softwarelösung für die Regler 18 und 19 muss zur Erweiterung um eine Bahn B1; B2; B3; B4 lediglich die Software um einen Regelprozess 18.x erweitert, und dem Programm des Regelprozesses 19 mitgeteilt werden.
Die Regelung durch die Regler 18 und 19 kann rein sequentiell oder auch zeitlich gesehen parallel ablaufen, wobei jedoch im Hinblick auf die einzustellende Spannung vor der Trichtereinlaufwalze 08, z.B. an den Messstellen 06, die Regelung hirarchisch aufgebaut ist und der Regler 19 den Reglern 18 übergeordnet ist.
In vorteilhafter Weiterbildung ist das Regelsystem 17 dazu ausgebildet, dass eine durch das Regelsystem 17 gefundene Einstellung für eine bestimmte Konfiguration des Druckauftrages, einen Bahnweg und/oder ein bestimmtes Produkt als Vorgabewerte in die Speichereinrichtung überführt werden kann, so dass diese künftig bei gleicher oder ähnlicher Produktionssituation als Startwerte eingelesen werden können. Hierzu erfolgt beispielsweise die Übernahme der Produkt- bzw. Produktionsdaten aus der Maschinensteuerung und/oder der Produktplanung. Die Übernahme als neue Startwerte kann beispielsweise auf die Entscheidung des Bedienpersonals hin ausgelöst, oder aber durch das System selbst erfolgen, wenn Steuerung und/oder Regelsystem bzgl. dieser Funktion als selbstlernendes System konzipiert sind.
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.