[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung aufweisend eine Steuereinheit und einen mehrere
Stelleinheiten aufweisenden Bildbahnregler einer Druckmaschine gemäß Anspruch 1 sowie
für diese Vorrichtung verwendbare Stelleinheiten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
9, 11 oder 25.
[0002] Als Fan-out-Effekt bezeichnet man im Nass-Rollenoffsetdruck eine Breitendehnung einer
Bedruckstoffbahn, z. B. Papierbahn, durch Feuchtigkeitsaufnahme. Hierdurch entstehende
Passerdifferenzen zwischen den im Druck aufeinander folgenden Druckstellen (Farben)
sind zur Erzeugung eines Druckproduktes mit einer guten Druckqualität sowie zur Vermeidung
allzu großer Makulaturmengen zu korrigieren. Die Korrektur kann dadurch geschehen,
dass z. B. in einer als ein Achterturm ausgebildeten Druckmaschine nach den ersten
beiden Druckstellen, d. h. i. d. R. nach der unteren Druckeinheit, ein Bildbahnregler
installiert wird, der die durch Fan-out verbreiterte Papierbahn S-förmig verformt
und somit die Position der Farben zueinander korrigiert.
[0003] Durch die
US 5,553,542 A ist ein Steuerungssystem in einer Mehrfarbenrollendruckmaschine bekannt, mit welchem
eine Breite einer Bedruckstoffbahn orthogonal zu deren Transportrichtung einstellbar
ist, wobei in einem über die Breite der Bedruckstoffbahn verlaufenden Bereich z. B.
Laufrollen gegen die Bedruckstoffbahn bewegbar sind, wobei ein gegen die Bedruckstoffbahn
gerichteter Stellweg der Laufrollen durch eine motorische Steuerung veränderbar ist.
[0004] Durch die
DE 297 18 907 U1 ist eine Vorrichtung zur Korrektur des Fan-out-Effektes an Rollenrotationsdruckmaschinen
bekannt, wobei ein Schwenkwinkel einzelner an eine Papierbahn anstellbarer Stellelemente
und Gegenstellelemente z. B. von einem Maschinenleitstand aus einzeln verschwenkbar
ist.
[0005] Durch die
DE 295 01 373 U1 ist eine z. B. in einem Achterturm angeordnete Vorrichtung zur Korrektur des Fan-out-Effektes
an Rollenrotationsdruckmaschinen mit einem eine Bahn örtlich aus ihrer Ebene auslenkenden
Stellelement bekannt, wobei das Stellelement von einem Regelkreis betätigt wird, der
eine Regeleinrichtung enthält, die eingangsseitig mit einem Messwertgeber für die
Auslenkung der Bahn in Richtung ihrer Breite und ausgangsseitig mit einer Betätigungseinrichtung
des Stellelements in Verbindung steht, wobei in Richtung der Breite der Bahn mehrere
jeweils als Bildstellrollen ausgebildete Stellelemente vorgesehen sein können, wobei
vorzugsweise an einem Leitstand eine Anzeigeeinrichtung vorhanden ist, die u. a. Verstellungen
der Bildstellrollen anzeigt. Die frei drehbar gelagerten Bildstellrollen sind z. B.
mittels Elektromotoren in die Bahnebene hinein schwenkbar. Das Verschwenken erfolgt
in Abhängigkeit von in der Regeleinrichtung z. B. vom Bedienpersonal eingestellten,
am Leitstand eingegebenen Sollwerten. Die Regeleinrichtung und der Messwertgeber sind
z. B. Bestandteile einer auf der Bahn Registermarken abtastenden Farbregisterregeleinheit.
Die
DE 295 01 373 U1 gibt den Hinweis, dass die als Fan-out bezeichnete Bahndehnung z. B. von der Bahngeschwindigkeit,
dem Abstand der Druckstellen, von Papiereigenschaften, der Feuchtmittelmenge, Bahnbreite
oder Bahnspannung beeinflusst wird.
[0006] Durch die
DE 102 26 482 A1 ist ein Messpotentiometer zur Positionierung von Stellelementen an Druckmaschinen
bekannt, wobei ein aktueller Winkelpositionssollwert über eine bidirektionale, serielle
Schnittstelle von einer Maschinensteuerung direkt zu einer programmierbaren Auswerteeinrichtung
übertragen wird, wobei ein digitales Messsignal des Messpotentiometers nach einem
Passieren der Auswerteeinrichtung über einen Busumsetzer an die serielle Schnittstelle
geführt und von dort an die Maschinensteuerung übertragen wird.
[0007] Durch die
DE 43 27 646 A1 ist eine lithographische Rotationspresse bekannt, mit einer Vielzahl von Druckabschnitten
mit einer Befeuchtungseinheit, wobei die Druckabschnitte längs der Papierbahn-Lauflinie
angeordnet sind; und einer Vielzahl von Bahnbreiten-Einstellvorrichtungen, die zwischen
zwei Gruppen von Druckabschnitten angeordnet sind, wobei jede Einstellvorrichtung
eine Druckkraft-Aufbringeinrichtung aufweist zum Aufbringen einer Druckkraft auf einer
Seitenfläche einer Papierbahn, um die Papierbahn in einer welligen Oberfläche zu verformen,
die eine Verkürzung der Breite der Papierbahn verursacht; eine Druck-Einstelleinrichtung
zum Einstellen des auf die Bahnoberfläche durch die Druckkraft-Aufbringeinrichtung
aufgebrachten Drucks; und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Druck-Einstelleinrichtung
in Reaktion auf Papierbahn-Information, z. B. Material, Abmessung, Bahngeschwindigkeit
oder dergleichen und Druckinformation, z. B. in dem gedruckten Muster erzeugten Versetzungen.
[0008] Durch die
WO 2005/072 967 A2 ist ein Verfahren zur Kompensation einer Querdehnung eines Bedruckstoffes bekannt,
wobei eine Fan-out kompensierende Deformation des Bedruckstoffes z. B. mechanisch
durch vorzugsweise beidseitig des Bedruckstoffes an diesen angestellte Rollen eines
Bildreglers erfolgt, wobei diese Rollen vorzugsweise eigenständig rotativ angetrieben
sind, wobei die Deformation des Bedruckstoffes durch eine den Bildregler steuernde
Steuereinheit vorzugsweise stufenlos innerhalb bestimmter Grenzen steuerbar, insbesondere
z. B. von einem zur Druckmaschine gehörenden Leitstand fernsteuerbar ist.
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung aufweisend eine Steuereinheit
und einen mehrere Stelleinheiten aufweisenden Bildbahnregler einer Druckmaschine sowie
für diese Vorrichtung verwendbare Stelleinheiten aufzuzeigen, welche eine Kompensation
einer vom Fan-out-Effekt verursachten Querdehnung eines Bedruckstoffes verbessern.
[0010] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1, 9, 11 oder
25 gelöst.
[0011] Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass Passerdifferenzen
zwischen den im Druck aufeinander folgenden Druckstellen (Farben) schnell, d. h. mit
einer kurzen Reaktionszeit auch während einer laufenden Produktion der Druckmaschine
erheblich vermindert werden können, wobei die dafür zu betätigenden Stelleinheiten
auf einfache Weise in eine automatische offene Steuerungskette oder in einen automatisiert
ablaufenden geschlossenen Regelkreis integrierbar sind. Ferner wird die Möglichkeit
eröffnet, eine von der jeweiligen Produktion und/oder dem Druckort abhängige Kompensationskurve
mit einem hohen Bedienkomfort z. B. an einem zur Druckmaschine gehörenden Leitstand
individuell einzustellen und bedarfsweise auch in einer laufenden Produktion der Druckmaschine
automatisiert nachzuführen. Vorteilhaft ist auch, dass die Stelleinheiten jeweils
sehr kompakt ausgebildet sind und trotz der Verwendung von elektromechanischen Komponenten
durch ihre vorzugsweise staub- und feuchtigkeitsgeschützte Kapselung in ihrem Betrieb
eine hohe Zuverlässigkeit gewährleisten.
[0012] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden
im Folgenden näher beschrieben.
[0013] Es zeigen:
- Fig. 1
- schematisch einen Achterturm einer Rollendruckmaschine;
- Fig. 2
- verdeutlicht den Fan-out-Effekt beim Durchlauf einer Papierbahn durch den Achterturm
der Fig. 1;
- Fig. 3
- einen im Achterturm der Fig. 1 verwendeten Bildbahnregler in einer Baugruppendarstellung;
- Fig. 4
- eine Stelleinheit des in der Fig. 3 dargestellten Bildbahnreglers;
- Fig. 5
- eine perspektivische Ansicht von Einzelheiten der in der Fig. 4 dargestellten Stelleinheit;
- Fig. 6
- eine Programmmaske zur Einstellung des in der Fig. 3 dargestellten Bildbahnreglers;
- Fig. 7
- eine weitere Programmmaske zur Einstellung des in der Fig. 3 dargestellten Bildbahnreglers;
- Fig. 8
- eine Programmmaske mit einer für den in der Fig. 3 dargestellten Bildbahnregler eingestellten
Kompensationskurve;
- Fig. 9
- ein Blockschaltbild betreffend eine Steuerung einer Vorrichtung aufweisend eine Steuereinheit
und den mehrere Stelleinheiten aufweisenden Bildbahnregler gemäß mindestens einer
der vorangegangenen Figuren.
[0014] Fig. 1 zeigt schematisch einen Achterturm einer Rollendruckmaschine mit beidseitig
an eine Bedruckstoffbahn 01, z. B. eine Papierbahn 01, angestellte Druckwerkszylinder
02, insbesondere Übertragungszylinder 02, wobei jeweils zwei Übertragungszylinder
02 paarweise gegeneinander angestellt sind. Zu jeder Seite der Papierbahn 01 sind
zur Ausführung eines Vierfarbendrucks jeweils vier Übertragungszylinder 02 angeordnet.
Die Papierbahn 01 durchläuft damit in ihrer von unten nach oben gerichteten Transportrichtung
T vier Druckstellen, an denen jeweils eine der vier Druckfarben des Vierfarbendrucks
auf die Papierbahn 01 aufgebracht wird. Die in Transportrichtung T der Papierbahn
01 beiden ersten, d. h. unteren Druckstellen bilden in dem Achterturm eine untere
Druckeinheit, wohingegen die beiden nachfolgenden, d. h. oberen Druckstellen eine
obere Druckeinheit bilden. Zwischen der unteren und der oberen Druckeinheit ist zur
Kompensation einer vom Fan-out-Effekt verursachten Querdehnung Δ01 des Bedruckstoffes
01 ein Bildbahnregler 03 mit auf jeder Seite der Papierbahn 01 z. B. vier nebeneinander
angeordneten Stelleinheiten 04 angeordnet. Auf eine Darstellung von mit den jeweiligen
Übertragungszylindern 02 zusammenwirkenden Formzylindern, wie im Offsetdruck üblich,
sowie weiterer üblicherweise zu einer Druckeinheit gehörender Bauteile und/oder Aggregate
wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet. Die Übertragungszylinder 02 übertragen
in ihrer jeweiligen Axialrichtung nebeneinander mehrere Druckbilder auf die Papierbahn
01, z. B. mindestens zwei bis acht Druckbilder. Die Rollendruckmaschine wird z. B.
im Zeitungsdruck eingesetzt. In diesem Anwendungsfall korrespondieren die an den jeweiligen
Übertragungszylindern 02 nebeneinander angeordneten Druckbilder jeweils mit einer
Seite einer Zeitung.
[0015] Fig. 2 deutet in einer vereinfachten Darstellung an, wie sich eine Breite B01 der
Papierbahn 01 beim Durchlauf durch den in der Fig. 1 dargestellten Achterturm insbesondere
durch eine Feuchtigkeitsaufnahme an den vier aufeinander folgenden Druckstellen vorzugsweise
an den beiden in Transportrichtung T der Papierbahn 01 gerichteten Rändern jeweils
um den Betrag der Querdehnung Δ01 verbreitert, sofern keine Kompensation des Fan-out-Effektes
erfolgt, wobei die Querdehnung Δ01 an beiden Rändern der Papierbahn 01 keineswegs
betragsmäßig gleich sein muss.
[0016] Fig. 3 zeigt den Bildbahnregler 03 der Fig. 1 in einer Baugruppendarstellung, wobei
der Begriff der Baugruppe im Sinne von in der DIN 6789 getroffenen Definitionen verwendet
wird. Zwei in einem Abstand A06 z. B. im Bereich zwischen 50 mm und 150 mm, insbesondere
zwischen 80 mm bis 100 mm, parallel zueinander angeordnete Traversen 06, die jeweils
in Axialrichtung der Übertragungszylinder 02 zwischen den (nicht dargestellten) Gestellwänden
der Druckmaschine anordenbar sind und zwischen denen die Papierbahn 01 führbar ist,
tragen jeweils mehrere, z. B. vier nebeneinander angeordnete Stelleinheiten 04, wobei
jede Stelleinheit 04 jeweils als ein steuerbares Modul 04 mit einem auf die Papierbahn
01 einwirkenden Stellmittel 07 ausgebildet ist, wobei das Stellmittel 07 seinerseits
vorzugsweise als eine auslenkbare, frei drehbar gelagerte Laufrolle 07 ausgebildet
ist. In jedem Modul 04 ist jeweils ein den vom Stellmittel 07 bewirkten Eingriff in
die Ebene der Papierbahn 01 ausführender Aktor 13 angeordnet, wobei dieser Aktor 13
in dem dargestellten Beispiel die Auslenkung der jeweiligen Laufrolle 07 bewirkt (Fig.
5), wobei mit der jeweiligen Auslenkung zumindest einer der Laufrollen 07 die Papierbahn
01 in ihrer Breite B01 deformiert wird und dadurch eine zwischen verschiedenen Druckstellen
aufgetretene Farbregisterverschiebung korrigiert wird. Denn die Auslenkung der Laufrollen
07 erfolgt jeweils in die Ebene der Papierbahn 01 hinein zwecks Anstellung der Laufrollen
07 an die Papierbahn 01 bzw. aus dieser Ebene heraus zwecks Abstellung der Laufrollen
07 von der Papierbahn 01, wobei beidseitig in die Ebene der Papierbahn 01 eingeschwenkte
Laufrollen 07 die Papierbahn 01 in ihrer Breite B01 S-förmig verformen. Der Aktor
13 setzt einen Steuerbefehl einer Steuereinheit 33 (Fig. 9) in mechanische Arbeit,
insbesondere in eine von der betreffenden Laufrolle 07 ausgeführte Bewegung um. Der
Aktor 13 ist z. B. als ein elektromechanischer Antrieb 13 ausgebildet. Eine weitere
beispielhafte Ausbildung des Aktors 13 kann in Form eines Ventils 13 bestehen, welches
eine Strömung, insbesondere den Druck einer auf die Ebene der Papierbahn 01 gerichteten
Luftströmung, durch sein von der Steuereinheit 33 gesteuertes Öffnen oder Schließen
beeinflusst. Bei einem pneumatischen Bildbahnregler 03 entspricht der von der Steuereinheit
33 eingestellte Druck der auf die Ebene der Papierbahn 01 gerichteten Strömung dem
vom betreffenden Aktor 13 bewegten Stellmittel 07 bei einem mechanischen Bildbahnregler
03. Die Aktoren 13 sind demnach jeweils die Stellglieder in einer von der Steuereinheit
33 beeinflussten Steuerkette oder, sofern der Steuereinheit 33 ein mit der Einstellung
des Stellmittels 07 korrelierendes Signal zurückgemeldet wird, in einem von der Steuereinheit
33 beeinflussten Regelkreis.
[0017] Bei jedem Stellmittel 07 ist eine Intensität seines Eingriffs in die Ebene der Papierbahn
01 und damit ein Grad der Verformung der Papierbahn 01 durch einen von der Steuereinheit
33 an den Aktor 13 abgegebenen Steuerbefehl steuerbar und dosierbar, z. B. weist jede
Laufrolle 07 zum Zweck ihrer Auslenkung einen vorzugsweise stufenlos einstellbaren
Verstellweg S07 z. B. im Bereich zwischen 10 mm und 50 mm auf, insbesondere zwischen
15 mm und 25 mm. Die Module 04 sind z. B. mittels eines Bügels 08 und einer lösbaren
Verbindung, z. B. einer Schraubverbindung, an der jeweiligen Traverse 06 angebracht,
vorzugsweise festgeklemmt, wobei die jeweilige Traverse 06 z. B. als eine vorzugsweise
hohle Profilstange mit einem z. B. rechteckigen Querschnitt mit einer Kantenlänge
von z. B. 20 mm bis 50 mm, vorzugsweise 30 mm bis 40 mm, ausgebildet ist. Die Module
04 sind an ihrer jeweiligen Traverse 06 vorzugsweise äquidistant angeordnet, z. B.
jeweils in einem Abstand A04 von 200 mm bis 400 mm, insbesondere 350 mm. Jede Traverse
06 hat z. B. eine lichte Weite bzw. Länge L06 im Bereich von 1.700 mm bis 2.400 mm,
insbesondere zwischen 1.900 mm und 2.000 mm. Die Module 04 sind entlang ihrer jeweiligen
Traverse 06 vorzugsweise verschiebbar angeordnet und können an ihrer jeweiligen Traverse
06 frei, d. h. an beliebigen Stellen positioniert werden.
[0018] Fig. 4 zeigt in einer Vergrößerung eines der Module 04 mit einer zugehörigen entlang
des Verstellweges S07 auslenkbaren Laufrolle 07. Der Verstellweg S07 jeder einzelnen
Laufrolle 07 des Bildbahnreglers 03 (Fig. 3) kann an einem zur Druckmaschine gehörenden
Leitstand z. B. von -25% bis +100% eingestellt und in diesem Bereich verändert werden,
wobei bei einer Einstellung von -25% die jeweilige Laufrolle 07 von der Ebene der
Papierbahn 01 maximal abgeschwenkt ist und daher ein Einziehen der Papierbahn 01 zwischen
den beiden beabstandet angeordneten Traversen 06 möglich ist. Bei einer Einstellung
von 0% besteht ein Abstand von z. B. 0,5 mm zwischen der betreffenden Laufrolle 07
und der Papierbahn 01. Die maximale Eindringtiefe jeder einzelnen Laufrolle 07 in
die Ebene der Papierbahn 01 ist bei einer Einstellung von +100% erreicht. Diese prozentuale
Einstellung und die tatsächliche Einstellung des Verstellweges S07 können einander
linear oder nicht-linear zugeordnet sein. Jede Laufrolle 07 hat einen Durchmesser
D07 im Bereich von z. B. 50 mm bis 100 mm, insbesondere 60 mm bis 80 mm. Der Bügel
08 des Moduls 04 ist z. B. mit einer Montageplatte 09 des Moduls 04 verbunden, wobei
die Montageplatte 09 und der Bügel 08 den Querschnitt der Traverse 06, an welcher
dieses Modul 04 anzubringen ist, formschlüssig umgreifen, sodass das Modul 04 an der
Traverse 06 verdrehfest befestigbar ist. Die Montageplatte 09 trägt zu ihrer einen
Seite ein Gehäuse 11, in welchem zumindest der Antrieb 13 zur Verstellung der zu diesem
Modul 04 gehörenden Laufrolle 07 vorzugsweise staub- und feuchtigkeitsgeschützt angeordnet
ist, und zu ihrer anderen Seite z. B. einen Hebel 12 zur dortigen Aufnahme der betreffenden
Laufrolle 07, was in der Fig. 5 dargestellt ist. Eine mit dem Antrieb 13 verbundene
Welle 14 durchdringt die Montageplatte 09. Der die Laufrolle 07 tragende Hebel 12
ist mit dieser Welle 14 fest verbunden. Durch eine Drehbewegung der mit dem Antrieb
13 verbundenen Welle 14 wird der Hebel 12 und damit die daran auf einem Achszapfen
frei drehbar gelagerte Laufrolle 07 ausgelenkt. Der Verstellweg S07 der Laufrolle
07 kann in ihren beiden Auslenkungsrichtungen jeweils durch einen mechanischen Anschlag
begrenzt sein, welcher jeweils aus der Montageplatte 09 herausragt und gegen den z.
B. der die Laufrolle 07 tragende Hebel 12 bei einer unzulässigen Drehbewegung der
Welle 14 anschlägt.
[0019] Der im Gehäuse 11 des Moduls 04 angeordnete Aktor 13 ist in der bevorzugten Ausführung
als ein Antrieb 13 zur Verstellung der zu diesem Modul 04 gehörenden Laufrolle 07
ist z. B. als ein elektrisch angetriebener Motor 13, insbesondere als ein Schrittmotor
13, vorzugsweise als ein Klauenpolschrittmotor 13, z. B. als ein 2-Phasen-Schrittmotor
13 ausgebildet, dessen Wicklung z. B. unipolar geschaltet ist. Ein von einem solchen
Antrieb 13, insbesondere Schrittmotor 13 ausgeübtes Drehmoment wird z. B. mittels
eines gleichfalls in demselben Gehäuse 11 des Moduls 04 angeordneten Getriebes 16,
insbesondere eines Planetengetriebes 16, untersetzt auf die den Hebel 12 auslenkende
Welle 14 gegeben, wobei ein Untersetzungsverhältnis des Getriebes 16 z. B. im Bereich
von 500:1 bis 100:1, insbesondere 400:1 bis 300:1 liegen kann. Damit stellt der Motor
13 durch eine Rotation der von ihm angetriebenen Welle 14 vorzugsweise über das mit
ihm gekoppelte Getriebe 16 den Verstellweg S07 der Laufrolle 07 der betreffenden Stelleinheit
04 ein. Der von der Laufrolle 07 maximal auszuführende Verstellweg S07 erfordert z.
B. einen Drehwinkel ϕ der Welle 14 im Bereich von 30° bis 60°, insbesondere 40° bis
45° (Fig. 4), wobei das Getriebe 16 zB. insgesamt zwischen 1.000 und 2.500 Schritte,
insbesondere 1.800 bis 2.000 Schritte ausführt. Ein im oder am Gehäuse 11 des Moduls
04 vorgesehenes, vorzugsweise mit der angetriebenen Welle 14 verbundenes Potentiometer
dient der Erfassung der Drehwinkelstellung dieser Welle 14.
[0020] Mittels einer z. B. lösbaren Leitungsverbindung 17 (Fig. 3 und 5) wird der jeweilige
Aktor 13 zur Verstellung der zu diesem Modul 04 gehörenden Laufrolle 07 z. B. in Verbindung
mit einer Konstantspannung zumindest mit elektrischer Energie versorgt. Über diese
vorzugsweise mehrpolige Leitungsverbindung 17 wird der Aktor 13 zur Verstellung der
zu diesem Modul 04 gehörenden Laufrolle 07 auch von der vorzugsweise elektronischen
Steuereinheit 33 (Fig. 9) angesteuert, sodass die z. B. eine bidirektionale Kommunikation
gestattende Leitungsverbindung 17 vorzugsweise auch als eine Datenschnittstelle 17
ausgebildet ist, mit welcher der Aktor 13 des jeweiligen Moduls 04 an ein digitales
Netzwerk 34 zum Datenaustausch anbindbar ist. In der Datenschnittstelle 17 ist vorzugsweise
eine den jeweiligen Aktor 13 zumindest gegenüber der Steuereinheit 33 identifizierende
elektronische Adresse eingeprägt. Des Weiteren wird vorzugsweise über diese Datenschnittstelle
17 ein vom Potentiometer bereitgestellter Messwert bezüglich der Drehwinkelstellung
der Welle 14 an die z. B. den Antrieb 13 steuernde Steuereinheit 33 zurückgemeldet,
wodurch hinsichtlich der von der Steuereinheit 33 ausgeübten Steuerung ein geschlossener
Regelkreis ausgebildet wird. Ein vom Potentiometer über die Steuereinheit 33 zum Antrieb
13 gerichteter Datenfluss ist insbesondere in einen automatisiert ablaufenden Regelkreis
integriert. Die zum digitalen Netzwerk 34 gehörende physikalische Leitungsführung
erfolgt vorzugsweise zunächst in oder entlang der das Modul 04 tragenden Traverse
06 und dann weiter zu der vorzugsweise außerhalb der Druckeinheit angeordneten Steuereinheit
33. Mit dem digitalen Netzwerk 34 sind i. d. R. mehrere verschiedene, mit der Steuereinheit
33 Daten austauschende Aggregate verbunden, zumindest jedoch alle Aktoren 13 des Bildbahnreglers
03.
[0021] Die Steuereinheit 33 kann z. B. in dem zur Druckmaschine gehörenden Leitstand integriert
sein. Ein Austausch von Daten zwischen in dem Modul 04 angeordneten Komponenten, z.
B. dem Antrieb 13 und/oder dem Potentiometer, und der Steuereinheit 33 erfolgt vorzugsweise
über ein Leitungssystem 34, welches als das digitale Netzwerk 34 ausgebildet ist,
wobei dieses Leitungssystem 34 in ein Netzwerk zur Steuerung der Druckmaschine integriert
sein kann. In der bevorzugten Ausführung ist das Netzwerk 34, über welches die Steuereinheit
33 Daten zwischen ihr und zumindest dem jeweiligen zu steuernden Aktor 13 des Bildbahnreglers
03 austauscht, ein Netzwerk zur Steuerung von in der Druckmaschine angeordneten Aggregaten,
z. B. eines Farbwerks und/oder Feuchtwerks, welche an einem in der Druckmaschine ablaufenden
Druckprozess beteiligt sind.
[0022] Jede der Laufrollen 07 des in der Fig. 3 dargestellten Bildbahnreglers 03 ist von
der Steuereinheit 33 aus, z. B. von dem zur Druckmaschine gehörenden Leitstand, einzeln
und unabhängig von den anderen Laufrollen 07 dieses Bildbahnreglers 03 in ihrem jeweiligen
Verstellweg S07 einstellbar. Dazu ist jedes zu einem Bildbahnregler 03 gehörende Modul
04 vom Leitstand aus einzeln adressierbar, d. h. anhand einer individuellen, dem jeweiligen
Modul 04 zugeordneten, insbesondere eindeutigen Adresse vom Leitstand aus selektiv
steuerbar. Das bedeutet, dass dem jeweiligen Aktor 13 der Stelleinheiten 04 jeweils
eine ihn in dem digitalen Netzwerk 34 identifizierende elektronische Adresse zugeordnet
ist, anhand derer ein bestimmter der mehreren an das digitale Netzwerk 34 angeschlossenen
Aktoren 13 auswählbar ist, und dass der von diesem ausgewählten Aktor 13 z. B. veranlasste
Verstellweg S07 der bewegbaren Laufrolle 07 jeweils einzeln und unabhängig von den
übrigen Aktoren 13 von der Steuereinheit 33 aus durch über das digitale Netzwerk 34
ausgetauschte Daten, insbesondere mindestens einen Steuerbefehl, einstellbar ist.
Das digitale Netzwerk 34, über welches die Steuereinheit 33 Daten zwischen ihr und
zumindest dem jeweiligen zu steuernden Motor 13 des Bildbahnreglers 03 austauscht,
ist z. B. als ein Ethernet basiertes Netzwerk 34 ausgebildet. Fig. 9 veranschaulicht
in einem Blockschaltbild die Steuerung in einer Vorrichtung aufweisend die bereits
erwähnte Steuereinheit 33 und den zuvor beschriebenen, mehrere Stelleinheiten 04 aufweisenden
Bildbahnregler 03.
[0023] Der Leitstand verfügt, wie in der Fig. 9 angedeutet, zumindest über eine Anzeigeeinrichtung
36, an welcher diverse Programmmasken 18 anzeigbar sind, sowie über eine Bedieneinheit
37, mit welcher Werte manuell eingebbar sind oder mit welcher in mindestens einer
der Programmmasken 18 angezeigte Werte auswählbar sind. Fig. 6 zeigt beispielhaft
eine am Leitstand angezeigte Programmmaske 18, in deren linkem unterem Bereich ein
bestimmter Druckturm der Druckmaschine schematisch dargestellt und anhand mindestens
einer Schaltfläche 19 auswählbar ist. Wie im linken oberen Bereich der Fig. 6 dargestellt,
kann dann in dem ausgewählten Druckturm der zwischen der unteren und der oberen Druckeinheit
dieses Druckturms angeordnete Bildbahnregler 03 anhand mindestens einer weiteren Schaltfläche
21 ausgewählt werden, wobei dann der Verstellweg S07 jeder einzelnen Laufrolle 07
z. B. mittels Schiebern 22 oder durch eine Zahleneingabe in den den einzelnen Laufrollen
07 zugeordneten Eingabefeldern 23 eingestellt werden kann. Wenn alle Laufrollen 07
in gleicher Weise eingestellt werden sollen, kann eine Zahleneingabe auch in einem
der Gesamtverstellung dienenden Eingabefeld 24 erfolgen. Die Eingabe in den Eingabefeldern
23; 24 betrifft z. B. auf den von -25% bis +100% reichenden Verstellweg S07 bezogene
Prozentzahlen, welche z. B. anschließend durch eine entsprechende Positionierung der
Schieber 22 in ihrem jeweiligen Verstellbereich und/oder durch eine Anzeige dieses
Zahlenwertes visualisiert werden.
[0024] Fig. 7 zeigt alternativ zu Fig. 6 eine weitere Programmmaske 18, in welcher in entsprechenden
Eingabefeldern 23 für jede der Laufrolle 07 eines ausgewählten Bildbahnreglers 03
eine Zahlenangabe, insbesondere eine Prozentzahl, für den jeweiligen Verstellweg S07
der betreffenden Laufrolle 07 eingegeben werden kann. In einem Eingabefeld 24 kann
auch eine Zahleneingabe für eine einheitliche Verstellung aller zu diesem Bildbahnregler
03 gehörenden Laufrollen 07 eingegeben werden. Das dargestellte Beispiel zeigt einen
Kompensationswert von 15%.
[0025] Den Programmmasken 18 der Fig. 7 und Fig. 6 ist gemeinsam, dass einerseits eine individuelle
Einstellung mehrerer, vorzugsweise aller zu einem bestimmten Bildbahnregler 03 gehörenden
Laufrollen 07 vorgesehen ist, dass es andererseits aber auch möglich ist, diesen Einzeleinstellungen
einen eingebbaren gemeinsamen Kompensationswert aufzuprägen. Dieser allen Laufrollen
07 geltende Kompensationswert verändert alle Einzeleinstellungen in gleicher Weise.
Zum Beispiel addiert er allen Einzeleinstellungen eingegebene 15% hinzu.
[0026] Bekanntlich ist die Intensität des Fan-out-Effektes u. a. von der Produktionsgeschwindigkeit
der Druckmaschine abhängig, d. h. von der Drehzahl ihrer Druckwerkszylinder 02, insbesondere
Übertragungszylinder 02 (Fig. 1). Auch besteht eine Abhängigkeit der Intensität des
Fan-out-Effektes von Eigenschaften des Bedruckstoffes 01, z. B. von einer Grammatur
des verwendeten Papiers. Fig. 8 zeigt beispielhaft eine am Leitstand anzeigbare Programmmaske
18, welche mindestens ein Diagramm 26 mit einem Verlauf einer über der Drehzahl der
Druckwerkszylinder 02 aufgetragenen Kompensationskurve 27 enthält, wobei die Kompensationskurve
27 jeweils denjenigen z. B. prozentualen Kompensationswert angibt, der in Zuordnung
zur Drehzahl der Druckwerkszylinder 02 allen zu einem bestimmten Bildbahnregler 03
gehörenden Laufrollen 07 aufgeprägt wird. In einem Speicher der Steuereinheit 33 sind
vorzugsweise mehrere Kompensationskurven 27 gespeichert, wobei jede dieser Kompensationskurven
27 z. B. einer Eigenschaft des Bedruckstoffes 01 zugeordnet ist, z. B. der Grammatur
des verwendeten Papiers. Jede dieser Kompensationskurven 27 ist an der Programmmaske
18 durch eine entsprechende Auswahl aufrufbar. In dem in der Fig. 8 dargestellten
Beispiel gilt die in dem Diagramm 26 angezeigte Kompensationskurve 27 für ein Papier
mit der Grammatur von 45 g/m
2. Der Verlauf einer jeden Kompensationskurve 27 ist durch mehrere Stützstellen 28
festlegbar und auch tatsächlich festgelegt, wobei die Stützstellen 28 den von der
Druckmaschine durchlaufenen Bereich der Produktionsgeschwindigkeit von ihrem Stillstand
bis zu ihrer Maximalgeschwindigkeit z. B. gleichmäßig unterteilen. Die Anzahl der
Stützstellen 28 kann für jede Kompensationskurve 27 z. B. anhand einer Zahleneingabe
in einem Eingabefeld 31 frei festlegbar sein. Es können z. B. zehn Stützstellen 28
vorgesehen sein, die den vom Stillstand bis zur Maximalgeschwindigkeit von z. B. 45.000
Zylinderumdrehungen pro Stunde reichenden Bereich der Produktionsgeschwindigkeit in
neun gleiche Geschwindigkeitsintervalle unterteilen. Der zu den jeweiligen Werten
der Produktionsgeschwindigkeit gehörende Kompensationswert ist z. B. in einer dem
Diagramm 26 zugeordneten Tabelle 29 editierbar, d. h. dort sind Zahlenwerte für die
jeweiligen Stützstellen 28 eingebbar. Aus den in der Tabelle 29 eingegebenen Zahlenwerten
für die jeweiligen Stützstellen 28 wird dann von der Steuereinheit 33 im Diagramm
26 durch eine die Stützstellen 28 verbindende Linie der grafische Verlauf der betreffenden
Kompensationskurve 27 generiert. In einem weiteren Eingabefeld 32 kann der in dem
Diagramm 26 angezeigte Verlauf der jeweiligen Kompensationskurve 27 verändert werden,
z. B. kann der Verlauf der jeweiligen Kompensationskurve 27 im Ganzen angehoben oder
abgesenkt werden, wobei der Wert, um den der Verlauf der jeweiligen Kompensationskurve
27 zu verändern ist, als Absolutwert oder als Relativwert eingegeben werden kann.
[0027] Aus dem im Diagramm 26 der Fig. 8 beispielhaft dargestellten Verlauf einer der Kompensationskurven
27 ist ersichtlich, dass es vorteilhaft ist, in einem Anlaufbereich A der Druckmaschine,
d. h. von ihrem Stillstand z. B. bis zu etwa einem Fünftel oder einem Drittel ihrer
maximalen Produktionsgeschwindigkeit, die jeweilige Kompensationskurve 27 mit einer
vergleichsweise großen Steigung zu beginnen, um sie dann in einem anschließenden Hochlaufbereich
B bis zu ihrer maximalen Produktionsgeschwindigkeit stetig gegen einen unteren Schrankenwert
von z. B. 30% z. B. nicht-linear oder asymptotisch fallen zu lassen. Die von der Produktionsgeschwindigkeit
der Druckmaschine abhängige Einstellung des Verstellweges S07 einer jeden Laufrolle
07 eines bestimmten Bildbahnreglers 03 wird somit in einer Kompensationskurve 27 zusammengefasst,
wobei die Kompensationskurve 27 in dem Anlaufbereich A der Druckmaschine mit einer
betragsmäßig größeren Steigung ansteigt als sie mit umgekehrten Vorzeichen in dem
sich an den Anlaufbereich A anschließenden Hochlaufbereich B bis zu ihrer maximalen
Produktionsgeschwindigkeit wieder abfällt.
[0028] Die eingestellten Kompensationskurven 27 sind im Speicher der Steuereinheit 33 in
Zuordnung zu ausgewählten Produktionen, z. B. zu einer Papiersorte, und/oder zu ausgewählten
Drucktürmen, d. h. zu einem Druckort, speicherbar und können an der Programmmaske
18 aus dem Speicher als eine Voreinstellung aufgerufen werden. Nach Eingabe oder Auswahl
einer bestimmten Produktion an der Programmmaske 18 schlägt die Steuereinheit 33 für
die jeweiligen Druckorte, d. h. für die jeweiligen Drucktürme der Druckmaschine, bestimmte
Voreinstellungen für den Verstellweg S07 der jeweiligen Laufrollen 07 des an dem betreffenden
Druckort wirkenden Bildbahnreglers 03 vor und/oder stellt diese Vorgabewerte automatisch
oder nach einer Freigabe durch das Bedienpersonal der Druckmaschine ein. Ausgehend
von den jeweiligen anhand der Kompensationskurven 27 festgelegten Voreinstellungen
kann der Verstellweg S07 einer jeden Laufrolle 07 eines bestimmten Bildbahnreglers
03 in einer laufenden Produktion der Druckmaschine automatisch z. B. durch einen von
der Steuereinheit 33 verwalteten Regelkreis oder durch eine neue manuelle Eingabe
an der Steuereinheit 33 nachgeführt werden.
Bezugszeichenliste
[0029]
- 01
- Bedruckstoffbahn, Papierbahn
- 02
- Druckwerkszylinder, Übertragungszylinder
- 03
- Bildbahnregler
- 04
- Stelleinheit, Modul
- 05
- -
- 06
- Traverse
- 07
- Stellmittel, Laufrolle
- 08
- Bügel
- 09
- Montageplatte
- 10
- -
- 11
- Gehäuse
- 12
- Hebel
- 13
- Aktor, Antrieb, Ventil, Motor, Schrittmotor
- 14
- Welle
- 15
- -
- 16
- Getriebe, Planetengetriebe
- 17
- Leitungsverbindung, Datenschnittstelle
- 18
- Programmmaske
- 19
- Schaltfläche
- 20
- -
- 21
- Schaltfläche
- 22
- Schieber
- 23
- Eingabefeld
- 24
- Eingabefeld
- 25
- -
- 26
- Diagramm
- 27
- Kompensationskurve
- 28
- Stützstelle
- 29
- Tabelle
- 30
- -
- 31
- Eingabefeld
- 32
- Eingabefeld
- 33
- Steuereinheit
- 34
- Netzwerk, Leitungssystem
- 35
- -
- 36
- Anzeigeeinrichtung
- 37
- Bedieneinheit
- A
- Anlaufbereich
- B
- Hochlaufbereich
- A04
- Abstand
- A06
- Abstand
- B01
- Breite
- D07
- Durchmesser
- L06
- Länge
- S07
- Verstellweg
- Δ01
- Querdehnung
- ϕ
- Drehwinkel
1. Vorrichtung aufweisend eine Steuereinheit (33) und einen mehrere Stelleinheiten (04)
aufweisenden Bildbahnregler (03) einer Druckmaschine, wobei die Stelleinheiten (04)
jeweils mit einem Stellmittel (07) auf eine Ebene eines Bedruckstoffes (01) wirken,
wobei jede Stelleinheit (04) einen Aktor (13) aufweist, wobei die Steuereinheit (33)
und der jeweilige Aktor (13) dieser Stelleinheiten (04) jeweils mit einem digitalen
Netzwerk (34) verbunden sind, wobei dem jeweiligen Aktor (13) der Stelleinheiten (04)
in dem digitalen Netzwerk (34) jeweils eine Adresse zugeordnet ist, wobei die Steuereinheit
(33) über das digitale Netzwerk (34) mit einem anhand seiner Adresse ausgewählten
Aktor (13) Daten austauscht, wobei der ausgewählte Aktor (13) jeweils einzeln von
der Steuereinheit (33) aus durch über das digitale Netzwerk (34) ausgetauschte Daten
gesteuert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinheiten (04) jeweils eine auf eine Ebene eines Bedruckstoffes (01) wirkende
Laufrolle (07) aufweisen, wobei die Steuereinheit (33) anhand der über das digitale
Netzwerk (34) ausgetauschten Daten einen Verstellweg (S07) einer jeden in die Ebene
des Bedruckstoffes (01) bewegbaren Laufrolle (07) einzeln einstellt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinheiten (04) jeweils mit einer Strömung auf eine Ebene eines Bedruckstoffes
(01) einwirken, wobei die Steuereinheit (33) anhand der über das digitale Netzwerk
(34) ausgetauschten Daten einen Druck einer jeden auf die Ebene des Bedruckstoffes
(01) wirkenden Strömung einzeln einstellt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (33) zumindest über eine Anzeigeeinrichtung (36) verfügt, an welcher
diverse Programmmasken (18) anzeigbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (33) über eine Bedieneinheit (37) verfügt, mit welcher Werte in
die Steuereinheit (33) manuell eingebbar sind oder mit welcher in mindestens einer
der Programmmasken (18) angezeigte Werte auswählbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (33) in einem zur Druckmaschine gehörenden Leitstand integriert
ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzwerk (34), über welches die Steuereinheit (33) Daten zwischen ihr und dem
jeweiligen Aktor (13) austauscht, ein Netzwerk zur Steuerung von in der Druckmaschine
angeordneten Aggregaten ist, welche an einem in der Druckmaschine ablaufenden Druckprozess
beteiligt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (33) über das digitale Netzwerk (34) Daten zwischen ihr und einem
dem jeweiligen Aktor (13) zugeordneten Potentiometer austauscht.
9. Stelleinheit (04) zur Verwendung in einem Bildbahnregler (03) der Vorrichtung nach
mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (13) als ein elektromechanischer Antrieb (13) ausgebildet ist.
10. Stelleinheit (04) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (13) als ein Motor (13) ausgebildet ist, wobei eine vom Motor (13) angetriebene
Welle (14) mit einem Getriebe (16) gekoppelt ist.
11. Stelleinheit (04) eines Bildbahnreglers (03) einer Druckmaschine mit einem von einer
Steuereinheit gesteuerten Stellmittel (07), wobei die Steuereinheit das Stellmittel
(07) mit einem Antrieb (13) einstellt, wobei das Stellmittel (07) auf eine Ebene eines
Bedruckstoffes (01) wirkt, wobei die Steuereinheit das Stellmittel (07) hinsichtlich
einer Intensität seines Eingriffs in die Ebene des Bedruckstoffes (01) einstellt,
dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (13) als ein Motor (13) ausgebildet ist, wobei eine vom Motor (13) angetriebene
Welle (14) mit einem Getriebe (16) gekoppelt ist.
12. Stelleinheit (04) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmittel (07) als eine Laufrolle (07) ausgebildet ist, wobei ein Verstellweg
(S07) der Laufrolle (07) durch einen von der Steuereinheit (33) an den Motor (13)
abgegebenen Steuerbefehl einstellbar ist.
13. Stelleinheit (04) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (33) und der Motor (13) jeweils mit einem selben digitalen Netzwerk
(34) verbunden sind, wobei dem Motor (13) in dem digitalen Netzwerk (34) eine Adresse
zugeordnet ist, wobei die Steuereinheit (33) über das digitale Netzwerk (34) mit dem
anhand seiner Adresse ausgewählten Motor (13) Daten austauscht.
14. Stelleinheit (04) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (16) und der Motor (13) in einem selben Gehäuse (11) angeordnet sind.
15. Stelleinheit (04) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (16) als ein Planetengetriebe (16) ausgebildet ist.
16. Stelleinheit (04) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (16) ein Untersetzungsverhältnis im Bereich von 500:1 bis 100:1 aufweist.
17. Stelleinheit (04) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Motor (13) angetriebene Welle (14) zur Ausführung des maximalen Verstellweges
(S07) der Laufrolle (07) einen Drehwinkel (ϕ) im Bereich von 30° bis 60° ausführt.
18. Stelleinheit (04) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Antrieb (13) eine Laufrolle (07) in eine Ebene eines Bedruckstoffes (01)
bewegbar ist, wobei ein Verstellweg (S07) der Laufrolle (07) durch einen vom Antrieb
(13) ausgeführten Steuerbefehl der Steuereinheit (33) einstellbar ist.
19. Stelleinheit (04) nach Anspruch 12 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (13) durch eine Rotation der von ihm angetriebenen Welle (14) den Verstellweg
(S07) der Laufrolle (07) einstellt.
20. Stelleinheit (04) nach Anspruch 12 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellweg (S07) der Laufrolle (07) im Bereich zwischen 10 mm und 50 mm liegt.
21. Stelleinheit (04) nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (13) als ein Schrittmotor (13) ausgebildet ist.
22. Stelleinheit (04) nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Potentiometer eine Drehwinkelstellung der vom Antrieb (13) angetriebenen Welle
(14) erfasst.
23. Stelleinheit (04) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Potentiometer einen Messwert bezüglich der Drehwinkelstellung der Welle (14)
an die den Antrieb (13) steuernde Steuereinheit (33) meldet.
24. Stelleinheit (04) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Potentiometer über die Steuereinheit (33) zum Antrieb (13) gerichteter Datenfluss
in einen automatisiert ablaufenden Regelkreis integriert ist.
25. Stelleinheit (04) zur Verwendung in einem Bildbahnregler (03) der Vorrichtung nach
mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (13) als ein Ventil (13) ausgebildet ist, wobei das Ventil (13) einen Druck
einer auf die Ebene des Bedruckstoffes (01) gerichteten Strömung beeinflusst.