[0001] Die Erfindung betrifft Verfahren zum Anfahren einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, 8 oder 10.
[0002] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren zum Anfahren einer Druckmaschine
zu schaffen.
[0003] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1, 8 oder 10 gelöst.
[0004] Durch die
WO 2004/028805 A1 sind Verfahren zum synchronen Betrieb einer Einzelantriebe aufweisenden Druckmaschine
offenbart.
[0005] Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein
Anfahren und/oder ein synchroner Produktionsbetrieb einzeln angetriebener Druckmaschinenaggregate
geschaffen wird.
[0006] Vorteilhafter Weise fungiert die virtuelle Leitachse während des Anfahrens für alle
Registerhaltigkeit erfordernden Aggregate als Master, zu welchem diese Aggregate hin
synchronisiert werden bzw. bereits synchronisiert sind.
[0007] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden
im Folgenden näher beschrieben.
[0008] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines Antriebskonzeptes einer Rollenrotationsdruckmaschine;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung einer dem Prozess des Aufsynchronisierens zugrundeliegenden
Funktion.
[0009] Eine Druckmaschine weist z. B. einen Rollenwechsler RW mit einem eigenen Antrieb
(Antriebsmotor M
RW mit Motorregler), ein in den Rollenwechsler RW integriertes oder als einzelnes Aggregat
ausgeführtes Einzugswerk mit eigenem Antrieb (Antriebsmotor M
EZW mit Motorregler), nicht dargestellte ungetriebene Leitwalzen, eine oder mehrere Druckeinheiten
DE1; DE2, z. B. einen nicht dargestellten Überbau, einen Trichteraufbau mit mindestens
einer vorgeordneten Zugwalze, welche durch einen eigenen Antrieb (Antriebsmotor M
ZW mit Motorregler) angetrieben ist, und einen Falzapparat FA mit eigenem Antrieb (Antriebsmotor
M
FA mit Motorregler). Zusätzlich können noch weitere motorisch eigens getriebene Leitelemente
oder auch ungetriebene Leitelemente auf dem Bahnweg vorgesehen sein.
[0010] Die Druckeinheit DE weist mindestens einen eigenen Antrieb (Antriebsmotor M
DW mit Motorregler) auf, mittels welchem die Zylinder antreibbar sind. Vorzugsweise
weisen die als Form- und Übertragungszylinder ausgebildeten Druckwerkszylinder paarweise
mindestens einen Antrieb (Antriebsmotor M
DW mit Motorregler) auf. In der in Fig. 1 oben exemplarisch als Satellitendruckeinheit
dargestellten Druckeinheit DE2 weist der Satellitenzylinder einen eigenen Antrieb
(Antriebsmotor M
SZ mit Motorregler) auf. Die Zylinderpaare aus Form- und Übertragungszylinder sind hier
jeweils paarweise angetrieben. In der in Fig. 1 unten als H-Druckeinheit mit zwei
Doppeldruckwerken für den beidseitigen Gummi-gegen-Gummi-Druck ausgebildeten Druckeinheit
DE1 weisen die Zylinderpaare aus Form- und Übertragungszylinder wieder paarweise einen
Antrieb (Antriebsmotor M
DW mit Motorregler) auf. Ebenso könnte auch jeder der Zylinder einer Druckeinheit DE1;
DE2 einen eigenen Antrieb aufweisen.
[0011] Eine nicht dargestellte Bahn, z. B. Papierbahn, durchläuft nun die genannten Aggregate
vom Rollenwechsler RW bis zum Falzapparat FA und stellt daher im eingezogenen Zustand
eine mechanische Verbindung zwischen den Aggregaten dar. In den Trichteraufbau TA
können zusätzlich zu der in den Druckeinheiten DE1 und DE2 bedruckten Bahn auch weitere
Bahnen einlaufen und für die Weiterverarbeitung zusammengefasst werden. Diese Bahnen,
insbesondere die Druckbilder müssen nun registergerecht zueinander aufeinander geführt
sein.
[0012] Die mechanisch voneinander unabhängig angetriebenen, Registerhaltigkeit erfordernden
Aggregate, welche einem bestimmten Falzapparat FA zugeordnet sind (ggf. auch Aggregate
mehrerer am Falzapparat zusammenlaufender Bahnen) müssen nun während der Produktion
in ganz bestimmter relativer Lage zueinander betrieben sein. Registerhaltigkeit erfordernde
Aggregate sind beispielsweise druckbildgebende Aggregate (Druckwerke DW) oder Aggregate,
welche ein Querschneiden und/oder Querfalzen der Bahn vornehmen (Falzapparat). Zugwalzen
oder andere lediglich bahnführende Aggregate (Zugwalzen, Satellitenzylinder) müssen
nicht unbedingt eine bestimmte relative Lage bzw. Winkellage zueinander einnehmen,
sollten jedoch zumindest im Wesentlichen Drehzahlsynchron (im Hinblich auf im Wesentlichen
die selbe Umfangsgeschwindigkeit) betrieben sein.
[0013] Für den synchronen Antrieb mehrerer mechanisch unabhängig angetriebener Aggregate
weist die Druckmaschine eine sog. virtuelle Leitachse LA auf, welche rechnerisch eine
umlaufende Welle nachbildet indem entsprechend einer mechanischen Welle je nach vorgegebener
Drehzahl eine umlaufende Leitachsposition Φ gebildet wird. Die Registerhaltigkeit
erfordernden Aggregate sind nun an dieser Leitachsposition Φ auszurichten, wobei je
nach Bahnführung und Wegdifferenzen zwischen den Aggregaten spezifische Offsetwerte
zu berücksichtigen sind. Die Offsetwerte besagen, in welchem Relativwinkel das betreffende
Aggregat (z. B. Falzapparat) zur Leitachsposition stehen soll. Die spezifischen Offsetwerte
erhalten die Antriebe z. B. von einer Steuereinrichtung MS, z. B. Maschinensteuerung
MS, über eine Signalleitung, z. B. einen Datenbus. Aggregate, welche keine Anforderung
an Registerhaltigkeit, sondern lediglich an die Drehzahl stellen, können die Information
über die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl während des Betriebes der Druckmaschine ebenfalls
den Signalen der Leitachse LA entnehmen.
[0014] Somit folgen zumindest alle einem bestimmten Falzapparat FA zugeordneten, eine Registerhaltigkeit
erfordernden Aggregate (z. B. sowohl der Antrieb des Falzapparates als auch die Antriebe
der diesem zugeordneten Druckwerke DW) im Normalbetrieb der Leitachse LA bzw. der
durch eine entsprechende Recheneinheit LA gebildeten Leitachsposition Φ. Die anderen,
keine Registerhaltigkeit erfordernden Aggregate können ebenfalls der Leitachse LA
folgen - entweder im Hinblick auf die resultierende Drehzahl oder gar bzgl. der Lage.
[0015] Die Signale der Leitachse LA gelangen beispielsweise durch eine Signalleitung, vorteilhaft
ein Netzwerk, insbesondere einen Sercos-Ring, zu den Antrieben (Antriebsreglern der
Motoren M). Dies kann von der übergeordneten Recheneinheit LA über untergeordnete,
nicht dargestellte Recheneinheiten erfolgen, welche ihrerseits Gruppen von Antrieben
verwalten und die entsprechenden Signale weiterleiten.
[0016] Beim Start der Druckmaschine müssen sich nun sämtliche Registerhaltigkeit erfordernden
Aggregate zunächst zueinander in der korrekten Lage befinden. Zur Erlangung dieses
Zustandes in einer Anfahr- oder Synchronisierphase sind im Folgenden - z. B. je nach
Ausgangslage - unterschiedliche Lösungen aufgezeigt:
1. Neustart ohne eingezogene Bahn:
[0017] In einer ersten Variante, in welcher noch keine Bahn durch die Druckeinheit(en) DE1;
DE2 und den Falzapparat FA eingezogen ist, liegt beispielsweise eine zufällige oder
eine definierte Stillstandsposition der Leitachsposition Φ vor. Die Leitachse LA kann
in dieser Anfahrphase entweder noch stehen oder mit einer kleinen definierten Winkelgeschwindigkeit
(Drehzahl) umlaufen. Diese entspricht z. B. einer Bahnbewegung von 1 - 3 m/min. Die
Antriebe, z. B. die Antriebe der Druckwerke DW und des Falzapparates FA, erhalten
über die Leitachse LA die aktuelle Leitachsposition Φ und vergleichen diese unter
Berücksichtigung ihres spezifischen Offsetwertes mit der eigenen Lage. Stimmt die
Lage mit der erforderlichen Lage überein, so schließen sich die Antriebe der Drehzahl
der Leitachse LA an ("einkuppeln") und unterliegen weiterhin einer Lageregelung in
Bezug auf die Leitachsposition Φ.
[0018] Liegt jedoch eine Abweichung eines oder mehrerer der Antriebe oder Aggregate vor,
so erfolgt ein sogenanntes Aufsynchronisieren, indem der Antrieb (z. B. des in Abweichung
befindlichen Falzapparates FA und/oder Druckwerkes DW) von der Lageregelung bzgl.
der Leitachse LA entkuppelt wird und eine Zeit lang drehzahlgeregelt mit einer gegenüber
der Drehzahl der Leitachse LA höher liegenden Drehzahl betrieben wird. Während dieses
Aufsynchronisierens vergleicht der Antrieb bzw. das Aggregat seine aktuelle Ist-Relativlage
zur Leitachsposition mit der geforderten Relativlage.
[0019] Der abweichende Antrieb meldet sein Abweichen beispielsweise an die Steuerung MS,
woraufhin z. B. durch die Steuerung MS ein Signal zum Start des Aufsynchronisierens
an den Antrieb zurückgegeben wird.
[0020] Das Aufsynchronisieren erfolgt z. B. entlang einer vorgegebenen Kurvenform (Fig.
2), welche eine definierte Hochlauframpe, ein Plateau und eine definierte Einlauframpe
aufweist. Das Reduzieren der Drehzahl entlang der Einlauframpe wird gestartet, sobald
der Antrieb bzw. das Aggregat nur noch einen kleinen vordefinierten Winkel von der
geforderten Relativwinkellage entfernt ist. Die Länge des Plateaus ist daher nicht
fest, sondern abhängig von der Größe der ursprünglichen Abweichung der relativen Ist-Winkellage
von der geforderten relativen Winkellage. Rampe und Zeitpunkt des Auslösens sind so
bemessen, dass das "Einlaufen" in die korrekte Winkellage genau zu dem Zeitpunkt erfolgt,
wenn die Einlauframpe auf die aktuelle Winkelgeschwindigkeit Φ bzw. Drehzahl der Leitachse
LA trifft. Sobald die geforderte relative Winkellage des Antriebes bzw. Aggregates
(z. B. Falzapparat und/oder Druckwerk) erreicht ist, schließt sich der nun synchronisierte
Antrieb der Drehzahl und der Lage der Leitachse LA an und unterliegt im Folgenden
einer Lageregelung in Bezug auf die Leitachsposition Φ.
[0021] Das "Aufsynchronisieren" kann prinzipiell während einer stehenden Leitachse LA oder
aber vorteilhaft bei einer kleinen Leitachsdrehzahl bzw. Winkelgeschwindigkeit (s.
o.) erfolgen. Dann drehen die bereits korrekt gekuppelten Aggregate lagegeregelt mit
der durch die Leitachse LA vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit, während gleichzeitig
der bzw. die zu aufsynchronisierenden Antriebe entsprechend o. g. Vorgabe drehzahlgeregelt
mit gegenüber der Leitachse LA höherer Drehzahl betrieben wird bzw. werden. Die Aufzusynchronisierenden
Aggregate bzw. Antriebe laufen dann drehzahlgeregelt mit einer Relativgeschwindigkeit
bzw. -drehzahl größer Null zur Leitachse LA bis die korrekte relative Lage erreicht
ist und werden dann lagegeregelt zur Leitachse LA betrieben ("eingekuppelt").
[0022] Der eine Abweichung aufweisende Antrieb wird somit von der Leitachse LA "abgekuppelt"
(d. h. er unterliegt nicht mehr der Lageregelung im Hinblick auf die Leitachse LA),
anschließend in o. g. Weise aufsynchronisiert, und nach erreichen der korrekten relativen
Winkellage zur Leitachse LA an diese wieder gekoppelt (d. h. wieder lagegeregelt bzgl.
der Leitachsposition LA unter Berücksichtigung des spezifischen Offset betrieben).
Somit sind dann sämtliche, Registerhaltigkeit erfordernden Aggregate bzgl. ihrer Winkellage
zueinander korrekt synchronisiert.
2. Neustart mit eingezogener Bahn nach unkontrolliertem Verdrehen des Falzapparates:
[0023] Ist bei eingezogener Bahn die Druckmaschine angehalten worden und erfolgte aufgrund
von Wartungsarbeiten, eines Stopfers, unzulässig hoher Last oder unzulässigen Abweichungen
ein unkontrolliertes Verdrehen des Falzapparates FA bzw. dessen Antriebes gegenüber
der Leitachse LA, so kann ein gezieltes und kontrolliertes Kappen (manuell oder automatisiert)
der Bahn vor dem Trichteraufbau oder zwischen Trichteraufbau und Falzapparat FA erfolgen.
Der Falzapparat FA ist nun nicht mehr mechanisch über die Bahn mit den Druckwerken
DW gekoppelt und kann nun in der Art wie unter 1. beschrieben auf die geforderte Relativlage
zur Leitachsposition hin aufsynchronisiert werden. Die Schritte können vorzugsweise
in o.g. Weise mit über einem Zeitraum erhöhter Drehzahl sowie einer zwischenzeitlichen
Drehzahlregelung mit entsprechender Kurvenform erfolgen. Nach Abschluss des Aufsynchronisierens
des Falzapparates FA kann die Bahn auch wieder im Bereich des Falzapparates FA eingezogen
werden und der lagegeregelte Normalbetrieb erfolgen, wobei sämtliche einem Falzapparat
FA zugeordneten, Registerhaltigkeit erfordernden Aggregate (unter Berücksichtigung
der spezifischen Offsetwerte) der Leitachse LA folgen.
3. Erneuter Start nach Produktionsunterbrechung bei eingezogener Bahn und festgesetztem
Falzapparat:
[0024] Bei zwischenzeitlicher Unterbrechung einer Produktion - z. B. zum Zweck eines Plattenwechsels,
Reinigungsarbeiten oder Nachfüllens von Betriebmitteln - oder falls eine anstehende
Produktion dieselbe Bahnführung wie die abgeschlossene Produktion aufweist - erfolgt
nach dem Herunterfahren der zu unterbrechenden bzw. zu beendenden Produktion bei Stillstand
der Druckmaschine ein Sicherstellen der zuletzt eingenommenen relativen Lage zwischen
Falzapparat FA und Leitachse LA. Hierzu wird z. B. die zuletzt eingenommene Leitachsposition
als Stillstandsposition in einem Datenspeicher abgelegt und der Falzapparat FA gegen
unbeabsichtigtes und/oder unkontrolliertes Verdrehen, z. B. durch Aktivieren einer
mechanischen Bremse, gesichert.
[0025] Soll nun die Produktion fortgesetzt, oder eine neue Produktion mit selbem Bahnlauf
aufgenommen werden, so wird die Leitachse LA an ihrer zuvor abgespeicherten Position
aktiviert und die Bremse am Falzapparat FA deaktiviert. Die Produktion wird daher
an der selben relativen Position zwischen Leitachse LA und Falzapparat FA aufgenommen,
wie bei Beendigung der letzten Produktion. Der Falzapparat FA muss somit nicht neu
auf die Leitachse LA aufsynchronisiert werden, sondern kann bereits beim Anfahren
an die Leitachse LA gekuppelt, d. h. lagegeregelt bzgl. der Leitachse LA, betrieben
werden. Die Druckwerke DW bzw. deren Antriebe können - falls erforderlich - z. B.
in einer Anfahrphase, in welcher die Druckwerkszylinder noch nicht an die Bahn angestellt
sind, an die Leitachse LA hin aufsynchronisiert werden (wie oben beschrieben) und
sobald sie die geforderte Relativlage zur Leitachse LA erreicht haben "eingekuppelt"
werden.
[0026] In einem weiteren möglichen Teilprozess kann es sein, dass während der Produktionspause
bei festgehaltenem Falzapparat FA die Leitachse LA gegenüber der oben genannten datentechnisch
festgehaltenen, zuletzt eingenommenen Position bewegt wurde. Hierbei wird dann zunächst
die Leitachse LA wieder auf ihre zuvor abgespeicherte Endlage geführt, wobei sich
dann wieder Leitachse LA und Falzapparat FA in der korrekten Lage zueinander befinden.
[0027] In einer weiterbildenden Variante der unter 3. vorliegenden Vorgehensweise wird der
Falzapparat FA während des Herunterfahrens der vorangehenden Produktion - insbesondere
in der Endphase oder gar nach dem Stillstand - kontrolliert um eine kleine Winkeldifferenz
größer Null, z. B. um 0,2 bis 10°, vorteilhaft 0,5° bis 5°, insbesondere um 0,5° bis
2°, gegenüber der "Stillstands"-Leitachsposition Φ verdreht. Vorteilhaft wird er um
diese Winkeldifferenz "nach Hinten, d. h. gegenüber der normalen Drehrichtung rückwärt,
verdreht. Hierdurch kann es beim Neuanfahren der Maschine zum einen verhindert werde,
dass durch mögliche Ungenauigkeiten des Stillstandes und/der möglichen Spiels im Antrieb
eine zu hohe Bahnspannung und damit die Gefahr eines Bahnrisses/Bahnausreißens vorliegt.
Zum anderen kann hierdurch die Richtung einer möglichen minimalen Abweichung beim
Wiederanfahren sichergestellt werden. Der Prozess einer Korrektur dieses kleinen Lagefehlers
kann dann während des Normalbetriebes durch den Winkellageregelkreis immer in eine
selbe Richtung - z. B. "vorwärts" - erfolgen, wobei zur Bereinigung der Abweichung
hier für kurze Zeit eine gegenüber der Leitachse LA erhöhte Geschwindigkeit gefahren
wird. Die Größe der Winkeldifferenz ist so gewählt, dass eine bei ggf. vorliegender
Abweichung auf jeden Fall eine zu hohe Bahnspannung vermieden wird und/oder eine eindeutige
Richtung dieser ggf. vorliegenden Abweichung vorliegt, während gleichzeitig die Winkeldifferenz
nicht so groß sein darf, dass mangels Bahnspannung im Stillstand ein sog. "Sack" gebildet
wird. Prinzipiell könnte die Korrektur auch "rückwärts" erfolgen, wobei in diesem
Fall der Falzapparat FA während des Herunterfahrens der vorangehenden Produktion -
bzw. in der Endphase oder gar nach dem Stillstand - kontrolliert um die wenigen Grad
"nach vorn, d. h. gegenüber der normalen Drehrichtung vorwärts, verdreht werden müsste.
Hierbei besteht jedoch die Gefahr, dass eine zu hohe Bahnspannung - und damit ein
Bahnabriss oder zumindest ein Ausreißen an den Halteelementen des Falzapparates FA
erfolgt.
4. Neustart mit eingezogene Bahn bei zunächst beliebiger Winkellage der Aggregate:
[0028] Trifft bei einem Maschinenstart nicht der Fall aus 3. zu, d. h. es wird nicht mit
einer vorausgehenden Bahnführung fortgesetzt und/oder der Falapparat wurde nicht festgesetzt
und/oder die zuletzt eingenommene Leitachsposition Φ nicht gespeichert, so kann vorteilhaft
in folgender Weise vorgegangen werden.
[0029] Die dem Falzapparat FA zugeordneten Aggregate bzw. deren Antriebe, insbesondere Registerhaltigkeit
erfordernden Aggregate bzw. deren Antriebe, überprüfen ihre Lage relativ zur aktuellen
Leitachsposition Φ unter Berücksichtigung des ihnen spezifisch zugewiesenen Offset.
Aggregate, wie z. B. Zugwalzen oder ggf. Satellitenzylinder, welche keine spezielle
Relativwinkellage sondern lediglich eine synchrone Drehzahl erfordern, müssen der
Lage-Überprüfung und einem ggf. anschließenden eigenständigen Aufsynchronisieren nicht
unterzogen werden.
[0030] Liegt bei den Registerhaltigkeit erfordernden Aggregaten/Antrieben nach Prüfung keine
Abweichung von der geforderten Relativlage vor, so wird das betreffende Aggregat bzw.
dessen Antrieb, insbesondere dieses Registerhaltigkeit erfordernde Aggregat bzw. dessen
Antrieb, im folgenden lagegeregelt und an die Leitachse LA gekoppelt betrieben.
[0031] Wurde jedoch bei einem oder mehreren den Registerhaltigkeit erfordernden Aggregaten/Antrieben,
z. B. am Falzapparat FA und/oder an einem oder mehreren Druckwerken DW, eine Abweichung
festgestellt, so erfolgt ein Aufsynchronisieren des betreffenden Aggregates/Antriebes.
[0032] Hierzu wird z. B. zunächst durch den betreffenden Antrieb bzw. das Aggregat an die
Steuerung MS eine "Meldung" über das Vorliegen einer Abweichung gegeben. Darauf hin
veranlasst die Steuerung MS den Teilprozess des Aufsynchronisierens dieses Aggregates
bzw. dessen Antriebes wie es z. B. unter 1. beschrieben ist.
[0033] Das Aufsynchronisieren der Druckwerke DW kann im Bedarfsfall vorteilhaft in Druck-AbStellung
erfolgen. Somit sind die während des Aufsynchronisierens mit einer Relativgeschwindigkeit
zur Leitachse LA drehenden Druckwerkszylinder außer Kontakt mit der Bahn und können
unabhängig von mit der Bahn zusammenwirkenden bzw. bahnführenden Aggregaten aufsynchronisiert
werden.
[0034] Wurde beim letzten Produktionsende mit dem Falzapparat FA und der Leitachse LA wie
in 3. Verfahren, kann für den Falzapparat FA, wenn sich die Bahnführung nicht geändert
hat, weiter wie in 3. fortgefahren werden. Die in diesem Fall noch korrekte Winkellage
des Falzapparat FA kann in diesem Fall von dessen Antrieb oder einem Winkellagegeber
an die Steuerung MS gemeldet werde, worauf hin von diesem ein Einkuppeln in die LA
erfolgt, ohne dass zuvor der Prozess des Aufsynchronisierend gestartet wird.
[0035] Weist der Falzapparat FA jedoch eine Abweichung auf und erfordert bei eingezogener
Bahn bzw. bei eingezogenen Bahnen ein Aufsynchronisieren zur Leitachse LA, so sind
während des Aufsynchronisierens ggf. auch andere Antriebe von im Bahnweg befindlichen
Aggregaten zu berücksichtigen.
[0036] Grundsätzlich sind im Bahnlauf vor dem Falzapparat FA in Bezug auf das Aufsynchronisieren
unterschiedliche Aggregate zu unterscheiden. Zum einen sind dies ein erster Typ Aggregate,
welche in Bezug auf die Längsrichtung der Bahn betrachtet ortskritische Bearbeitungsschritte
durchführen und daher Registerhaltigkeit erfordern. Dies sind beispielsweise die druckbildführenden
Druckwerkszylinder der Druckwerke DW und deren Antriebe und ggf. im Bahnweg angeordnete
Querperforationseinrichtungen. Des weiteren sind angetriebene Aggregate wie z. B.
Zugwalzen als zweiter Typ zu nennen, deren Winkellage in Bezug auf den Ort in Längsrichtung
der Bahn zwar unkritisch sind und daher kein Längsregister erfordern, mit der Bahn
durch große Umschlingung oder Klemmung jedoch kraft- und/oder formschlüssig zusammenwirken.
Dies betrifft zumindest Zugwalzen, welche direkt vor dem Trichtereinlauf und/oder
zwischen Falztrichter und Falzapparat FA auf dem Bahnweg vorgesehen sind und ggf.
Zugwalzen des Einzugwerkes. Ist die Druckeinheit wie in der DE2 exemplarisch gezeigt
als Satellitendruckeinheit ausgebildet, kann auch der stark umschlungene Satellitenzylinder
- falls er beim Betrieb der Maschine keine definierte Relativlage zu anderen Aggregaten
und/oder der Leitachse LA einnehmen muss - zu dieser zweiten Gruppe zählen. Der Satellitenzylinder
bzw. dessen Antrieb M
SZ kann dann beispielsweise vor Produktionsbeginn eine beliebige Winkellagelage einnehmen,
während der Produktion aber diese zufällig zu Beginn eingenommene Lage erhalten müssen
und daher dann lagegeregelt - mit beliebiger aber fester Lage - betrieben sein. Neben
den beiden vorgenannten Aggregattypen sind i.d.R. noch ungetriebene Leit- und/oder
Umlenkelemente zu nennen, welche jedoch beim Synchronisieren unberücksichtigt bleiben
können.
[0037] Weist also der Falzapparat FA eine Abweichung auf, so gibt dieser oder sein Antrieb
(Antriebssteuerung) eine entsprechende Meldung an die Steuerung MS. Diese Steuerung
MS veranlasst nun, dass der Falzapparat FA bzw. sein Antrieb nicht an die Leitachse
LA gekuppelt wird oder, falls vorher bereits geschehen, von der Leitachse LA abgekuppelt
wird.
[0038] Mit dem Falzapparat FA werden nun während des Aufsynchronisierens desselben Aggregate
des zweiten Typs, d. h. motorisch angetriebene, die Bahn stark umschlingende oder
klemmende Aggregate, insbesondere zumindest die Trichtereinlauf- und/oder Trichterauslaufwalze,
mit zum Falzapparat FA synchroner Geschwindigkeit (Umfangsgeschwindigkeit) betrieben.
Das Betrieben der Aggregate zweiten Typs mit "synchroner Geschwindigkeit" kann hier
als fest mit der Geschwindigkeit korrelierte Geschwindigkeit verstanden werden. Insbesondere
die als Zugwalzen ausgebildeten Aggregate können zur Einhaltung einer bestimmten Bahnspannung
mit definierter Vor- oder Nacheilung zum Falzapparat FA betrieben sein. Das gilt im
besonderen für das Einzugwerk EZW (bzw. dessen Zugwalze), welches gegenüber dem Falzapparat
FA mit Nacheilung betrieben wird um die erforderliche Bahnspannung durch die Maschine
zu erzeugen. Dieser am Falzapparat FA orientierten Geschwindigkeit für Zugwalzen kann
jedoch auch eine Bahnspannungsregelung überlagert sein, welche in Abhängigkeit von
der vorliegenden Bahnspannung entsprechende Vor- bzw. Nacheinlungen beaufschlagt.
Das Betrieben mit zum Falzapparat FA im genannten Sinne "synchroner" Geschwindigkeit
kann in zwei nachfolgend beschriebenen Varianten erfolgen:
[0039] In einer ersten Variante wird der Falzapparat FA durch die Steuerung MS veranlasst,
den Prozess des Aufsynchronisierens entlang der vorgegebenen Kurve wie oben unter
1. beschrieben zu durchlaufen. Zeitgleich wird den Aggregaten bzw. Antrieben des zweiten
Typs, welche mit synchroner Geschwindigkeit zum Falzapparat FA laufen sollen (z. B.
Trichtereinlauf- und/oder Auslaufwalze), durch die Steuerung MS ebenfalls veranlasst,
drehzahlgeregelt die selbe vorgehaltene Kurve (ggf. um mit einem Differenzbetrag in
der Höhe zwecks o. g. Nach-/Voreilung) abzufahren. Erreicht der Falzapparat FA bzw.
dessen Antrieb einen definierten Winkel-Abstand der Istlage zur Solllage, so gibt
er ein Signal an die Steuerung MS. Dieses Signal wird an die geschwindigkeitssynchron
zum Falzapparat FA getriebenen Aggregate weitergegeben, damit diese parallel zum Falzapparat
FA bzw. dessen Antrieb den Einstieg in die Einlauframpe einleiten können. Vorteilhafter
Weise kann das Signal an die Steuerung MS parallel zum Start der Einlauframpe - d.
h., wenn der Falzapparat FA den vordefinierten, kleinen Winkelabstand zur relativen
Zielwinkellage erreicht hat - erfolgen. Somit starten sämtliche geschwindigkeitssynchron
zum Falzapparat FA betriebenen Aggregate ebenfalls die Einlauframpe und laufen daher
zu jedem Zeitpunkt des Aufsynchronisierens des Falzapparates FA im Wesentlichen geschwindigkeitssynchron
zum Falzapparat FA. Die Bahn wird ohne nennenswerte Spannungserhöhungen oder "Säcke"
gefördert. Nachdem das Einlaufen in die korrekte Winkellage erfolgt ist, wird der
Falzapparat FA an die Leitachse LA eingekoppelt und lagegeregelt betrieben. Auch die
parallel zum Falzapparat FA entlang der Rampe betriebenen Aggregate können, jedoch
z. B. drehzahlgeregelt, an die Bewegung der Leitachse LA gekoppelt werden. Ist parallel
betriebene Aggregat als Satellitenzylinder ausgebildet, so kann dieser nach Einlaufen
Abschluss des Synchronisiervorgangs des Falzapparates FA mit beliebiger aber fester
relativer Lage lagegeregelt an die Leitachse LA gekoppelt werde (siehe oben).
[0040] In einer zweiten Variante folgen die Aggregate des zweiten Typs bzw. deren Antriebe,
welche mit (z. B. im oben genannten Sinne) synchroner Geschwindigkeit zum Falzapparat
FA laufen sollen, der Drehzahl bzw. Geschwindigkeit (Umfangsgeschwindigkeit) des Falzapparates
FA. Hierzu kann am Falzapparat FA bzw. dessen Motor ein Drehzahlgeber vorgesehen sein,
dessen Ausgangsgröße als Vorgabewert für den Antrieb des synchron (u.U. mit Vor-/Nacheilung)
zu betreibenden Aggregates dient. Es kann aber auch die Reglerelektronik des Falzapparatantriebs
im Hinblick auf die Drehzahl ausgewertet und an die Antriebe der "synchron" zu betreibenden
Aggregate (zweiten Typs) als Sollgröße weitergegeben werden. Die Drehzahl des Falzapparates
FA kann auch auf andere Weise bereitgestellt und den betreffenden Aggregaten vorgegeben
werden.
[0041] Neben der Trichtereinlauf- und/oder Trichterauslaufwalze können auch andere klemmende
oder umschlungene Aggregate zweiten Typs des stromaufwärigen Bahnweges bzw. mehrerer
stromaufwäriger Bahnwege mehrerer am Falzapparat FA zusammengefasster Bahnen ebenfalls
wie oben in den beiden Varianten beschrieben mit synchroner Geschwindigkeit betrieben
werden oder aber sie werden außer Wirkkontakt gebracht oder deren Antrieb wird frei
geschaltet (sodass das Aggregat frei mit der Bahn mitlaufen kann). Die "Synchrone
Drehzahl" oder "synchrone Geschwindigkeit" steht hierbei für gleiche Umfangsgeschwindigkeiten
der mit der Bahn zusammen wirkenden Wirkflächen. Bei unterschiedlichen Durchmessern
sind die entsprechenden Drehzahlen und Getriebefaktoren zu berücksichtigen.
[0042] Mit bereits eingezogener Bahn und ohne dass die Aggregate, insbesondere die Registerhaltigkeit
erfordernden Aggregate wie z. B. der Falzapparat FA und/oder eines oder mehrere diesem
zugeordnete Druckwerke DW, sämtlich in korrekter relativer Lage zueinander und/oder
zur Leitachse LA ausgerichtet sind, können somit sowohl der Falzapparat FA als auch
das/die Druckwerke DW zur Leitachse LA hin aufsynchronisiert werden. Sind die Druckeinheiten
DE1; DE2 als Brückendruckwerke ausgebildet und weisen einen vom Falzapparat FA mechanisch
unabhängigen Antrieb auf, so können Druckwerk(e) DW und Falzapparat FA (zusammen mit
einem oder mehreren der o.g. Aggregate) unabhängig voneinander den Synchronisiervorgang
durchlaufen.
[0043] Sind die Druckeinheiten DE1; DE2 als Satellitendruckeinheiten ausgebildet, so kann
es vorteilhaft sein, den Satellitenzylinder beim Vorgang des Falzapparates FA wie
o.g. mit zu berücksichtigen. Weisen hierbei Satellitenzylinder und die Druckwerkszylinder
einen gemeinsamen Antrieb auf, so erfolgt das Aufsynchronisieren von Falzapparat FA
und den Druckwerken DW vorteilhaft zeitlich nacheinander. Hierbei wird beispielsweise
in einer Phase bei eingekuppeltem Satellitenzylinder (und ggf. abgestellten Druckwerken
DW) der Falzapparat FA unter Einbeziehung des Satellitenzylinderantriebes in o.g.
Weise synchronisiert und in einer anderen Phase bei ausgekoppeltem Satellitenzylinder
die Druckwerke DW.
[0044] In allen dargestellten Ausführungen für die Verfahrensweise kann die unter 3. genannte
Vorgehensweise in einem vorausgehenden Teilprozess einfließen. D. h., der Falzapparat
FA und die Leitachse LA werden nach Produktionsende des vorangehenden Laufes festgehalten,
wobei bei Wiederaufnahme geprüft wird, ob die selbe Bahnführung ansteht und ob sich
der Falzapparat FA noch auf korrekten, zur festgehaltenen Leitachsposition gehörigen
Endposition befindet.
[0045] In zu den vorgenannten Verfahrensweisen zum Aufsynchronisieren der Druckwerke DW
entsprechender Art und Weise können auch andere, eigens angetriebene Aggregate mit
Anforderung an das Längsregister, jedoch ohne Reib- oder Kraftschluss mit der Bahn
(z. B. von der Bahn abgestellt) unabhängig vom Falzapparat FA aufsynchronisiert werden.
[0046] Das Einzugwerk EZW-weiches kein Register erfordert - bzw. dessen Antrieb kann in
der Ausführung nach 4. während des Aufsynchronisierens des Falzapparates FA entweder
wie eine Zugwalze des zweiten Aggregattyps geschwindigkeitssynchron betrieben werden
oder aber sie wird lediglich bahnspannungsgeregelt betrieben und findet so eigenständig
die erforderliche Bahnlaufgeschwindigkeit. Das selbe gilt für den Rollenwechsler RW,
Der Rollenwechsler RW kann jedoch auch der Drehzahl des Falzapparates FA folgend betrieben
sein, wobei zur Feinabstimmung eine Tänzerwalze vorgesehen sein kann.
[0047] Zur Möglichkeit einer näheren Ausgestaltung des Antriebssystems mit Leitachse LA,
eine die Leitachse LA führende Signalleitung, eine übergeordneter, die Leitachse LA
bildende Antriebssteuerung, eine untergeordnete (die Leitachssignale auf die Antriebsregler
einer Gruppe von Antrieben verteilende und ggf. verarbeitende) Steuerung für Antriebsgruppen,
die ggf. zusätzliche Signalleitung für Steuerungs- und Rückmeldungsdaten umfasst und
weitere Einzelheiten, wird ausdrücklich auf den Offenbarungsgehalt der
WO 2004/028805 A1 bzw. die
DE 102 43 454 A1 verwiesen.
1. Verfahren zum Anfahren einer Druckmaschine mit mindestens einem Druckwerk (DW), einem
Falzapparat (FA), einer virtuellen Leitachse (LA) und einer zu bedruckenden Bahn,
- wobei eine relative Winkellage des Falzapparates (FA) zu einer sich aus der Winkellage
der Leitachse ergebenden relativen Sollwinkellage überprüft wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
- bei Abweichung von der relativen Sollwinkellage der Falzapparat (FA) zum Aufsynchronisieren
einen bzgl. seiner Drehzahl geregelten Prozess mit einem von zur Leitachse verschiedenen
definierten Geschwindigkeits- und/oder Drehzahlverlauf durchläuft,
- wobei mindestens ein mit der Bahn kraft- und/oder formschlüssig zusammen wirkendes
Aggregat parallel zum Falzapparat (FA) den selben, zur aktuellen Leitachsbewegung
verschiedenen definierten Geschwindigkeits- und/oder Drehzahlverlauf durchläuft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trichtereinlauf- und/oder Trichterauslaufwalze den selben definierten Geschwindigkeits-
und/oder Drehzahlverlauf durchläuft.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere verschiedenen am Falzapparat zusammen gefassten Bahnen zugeordnete formschlüssig
zusammen wirkende Aggregate, insbesondere Zugwalzen, während des Aufsynchronisierens
des Falzapparates den selben definierten Geschwindigkeits- und/oder Drehzahlverlauf
durchlaufen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kraft- und/oder formschlüssig zusammen wirkendes Aggregat seine Drehzahlvorgabe
während des Synchronisierens des Falzapparates vom Falzapparat erhält.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Falzapparat mindestens ein über den Synchronisierfortschritt Auskunft gebendes
Signal an eine Steuerung gibt, durch welche wiederum das mindestens eine mit der Bahn
kraft- und/oder formschlüssig zusammen wirkende Aggregat in Kenntnis gesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufsynchronisieren des Falzapparates (FA) und des mit der Bahn kraft- und/oder
formschlüssig zusammen wirkendes Aggregates mit dem zur Leitachsbewegung verschiedenen
Geschwindigkeits- und/oder Drehzahlverlauf während einer stehenden Leitachse (LA)
oder bei einer kleinen Leitachsdrehzahl bzw. Winkelgeschwindigkeit erfolg.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bereits gekuppelte Aggregate, insbesondere druckbildtragende Druckwerkszylinder,
lagegeregelt mit der durch die Leitachse (LA) vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit betrieben
sind, während gleichzeitig die Antriebe des aufzusynchronisierenden Falzapparates
(FA) und des mit der Bahn kraft- und/oder formschlüssig zusammen wirkendes Aggregates
entsprechend des vorgegebenen Verlaufs drehzahlgeregelt mit einer gegenüber der Leitachse
(LA) verschiednen Drehzahl betrieben werden.
8. Verfahren zum Anfahren einer Druckmaschine mit mindestens einem Druckwerk (DW), einem
Falzapparat (FA), einer virtuellen Leitachse (LA) und einer zu bedruckenden Bahn,
- wobei eine relative Winkellage des Falzapparates (FA) zu einer sich aus der Winkellage
einer Leitachse ergebenden relativen Sollwinkellage überprüft wird
- und bei Abweichung von der relativen Sollwinkellage des Falzapparates ein gezieltes
und kontrolliertes Kappen der Bahn vor dem Trichteraufbau oder zwischen Trichteraufbau
und Falzapparat erfolgt,
- und anschließend der Falzapparat (FA) auf die geforderte Relativlage zur Leitachsposition
hin aufsynchronisiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abschluß des Aufsynchronisierens des Falzapparates (FA) die Bahn wieder
im Bereich des Falzapparates (FA) eingezogen wird, und ein zur Leitachse (LA) lagegeregelter
betrieb des Falzapparates (FA) erfolgt.
10. Verfahren zum Anfahren einer Druckmaschine mit mindestens einem Druckwerk (DW), einem
Falzapparat (FA), einer virtuellen Leitachse (LA) und einer zu bedruckenden Bahn,
- wobei nach dem Herunterfahren einer zu unterbrechenden bzw. zu beendenden Produktion
beim Stillsetzen der Druckmaschine ein Sicherstellen der zuletzt eingenommenen relativen
Lage zwischen Falzapparat (FA) und Leitachse LA erfolgt, indem die zuletzt eingenommene
Leitachsposition als Stillstandsposition in einem Datenspeicher abgelegt und der Falzapparat
(FA) gegen unbeabsichtigtes und/oder unkontrolliertes Verdrehen gesichert wird,
- und bei Neuaufnahme einer Produktion die Leitachse (LA) an ihrer zuvor abgespeicherten
Position aktiviert wird, die Sicherung am Falzapparat (FA) deaktiviert wird, und der
Falzapparat (FA) ohne Durchlaufen eines separaten, von der Leitachse (LA) abgekoppelten
Synchronisierprozesses direkt an die Leitachse gekoppelt und lagegeregelt betrieben
wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Falzapparat (FA) während des Herunterfahrens der zu unterbrechenden bzw. zu
beendenden Produktion, insbesondere in der Endphase des Herunterfahrens oder erst
nach dem Stillstand der Leitachse (LA), kontrolliert um eine kleine Winkeldifferenz
größer Null gegenüber der "Stillstands"-Leitachsposition Φ verdreht wird,
- und bei Neuaufnahme einer Produktion eine Korrektur dieser kontrolliert vorgenommenen
Lagedifferenz durch den auf die Leitachse (LA) bezogenen Winkellageregelkreis erfolgt.