DE102008054019A1

DE102008054019A1 - Rollenrotationsdruckmaschine und Verfahren zum Einstellen des Schnittregisters davon

Info

Publication number: DE102008054019A1
Application number: DE200810054019
Authority: DE
Inventors: Armin Weichmann
Original assignee: Manroland AG
Current assignee: Manroland Goss Web Systems GmbH
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-05-06

Abstract

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Einstellen des Schnittregisters einer Rollenrotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk und mindestens einer nachgeordneten Querschneideinrichtung vorgeschlagen, wobei mindestens eine Bedruckstoffbahn über einen für die jeweilige Produktion festgelegten Bahnweg von dem Druckwerk zu der Querschneideinrichtung geführt und dort quergeschnitten wird, wobei eine Istlage dieses Schnitts zu einem Sujet ermittelt wird, die Schnitt-Istlage mit einer Schnitt-Solllage verglichen wird und das Schnittregister entsprechend einer so ermittelten Lageabweichung einstellbar ist und wobei zur Ermittlung der Schnitt-Istlage mittels zumindest eines Sensors, welcher im Bahnweg um eine Reststrecke vor der Querschneideinrichtung angeordnet ist, eine die Lage des Schnitts gegenüber dem Sujet wiedergebende Information auf der Bedruckstoffbahn erfasst wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein in der Reststrecke zwischen dem Sensor und der Querschneideinrichtung entstehender Schnittfehler in Abhängigkeit von bekannten oder ermittelten Größen geschätzt und die mit dem Sensor ermittelte Lageabweichung oder die Einstellung des Schnittregisters dadurch korrigiert wird. Weiterhin wird eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Druckmaschine vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen des Schnittregisters von Rollenrotationsdruckmaschinen, insbesondere von Zeitungsdruckmaschinen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Rollenrotationsdruckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 19, welche mit dem Verfahren gesteuert wird.
Bei derartigen Druckmaschinen werden häufig mehr als eine Bahn, oft 10 oder mehr Bahnen auf eine Nachverarbeitungsstation, das Falzwerk, geführt. Die Bahnen werden dabei in der Regel zunächst in Teilbahnen geschnitten und diese Teilbahnen dann einzeln oder in Paketen mit bis zu 10 und mehr Lagen über Trichter geführt. Der entstehende Strang wird dann über weitere Walzen im Falzaufbau bis zu einem als Querschneideinrichtung dienenden Messerzylinder im Falzwerk geführt und dort geschnitten. Optional werden beispielsweise mittels weiterer Trichter weitere Stränge mit diesem Strang zu einem Buch zusammengeführt und zusammen mit diesem geschnitten.
Der Schnitt muss bei allen beteiligten Teilbahnen innerhalb der vorgegebenen Toleranz an der Sollposition liegen, sonst entsteht ein nicht verkaufbares Produkt, mithin also Makulatur. Hierzu muss die Lage des Schnitts im Verhältnis zum gedruckten Sujet richtig vorgegeben oder eingestellt und dann während der Dauer der Produktion beibehalten werden.
Dazu ist in modernen Rollendruckmaschinen meist eine Steuereinheit, nämlich die Schnittregelung vorgesehen. Die Schnittregelung bedient sich dazu Positionssensoren, die üblicherweise eine spezielle Marke oder eine markante Stelle im Sujet als zu erfassende Information bzw. Messobjekt verwenden, um so einen die Istlage des Schnitts charakterisierenden Wert am Sensor zu erfassen und ins Verhältnis zur Solllage zu setzen. Dazu werden mittels Sensoren beispielsweise auf die Bahn aufgedruckte Informationen erfasst und entsprechend der Abweichung eines aus den erfassten Informationen ermittelten Lageistwerts oder Istzeitpunkts von einem vorgegebenen Sollwert Stellglieder angesteuert bzw. geregelt, mit denen auf die Bedruckstoffbahn eingewirkt wird. Ziel dabei ist es, die Lage des Druckbilds und damit des herzustellenden Exemplars auf die Querschneideinrichtung, meist einen Schneidzylinder im Falzwerk zu takten, mit dem die Exemplare aus der Bedruckstoffbahn geschnitten werden, also das Schnittregister einzustellen.
Die Lage des Schnitts wird dabei indirekt aus dem Ort des Messobjekts und dem Abstand des Messobjekts vom Schnitt bestimmt. Die auf die Bahn aufgedruckten, mit den Sensoren erfassten Informationen bzw. die Messobjekte können dabei Registermarken sein oder aber das Gesamtdruckbild, wobei dann der erwartete Zeitpunkt, an dem die Registermarke oder das Gesamtdruckbild an dem jeweiligen Sensor vorbeiläuft, den Sollwert darstellen kann. In diesem üblichen Fall dienen als Sensoren optische Sensoren, wie z. B. Kameras, Lichtschranken oder dergleichen. In der Patentliteratur werden hierfür auch Sensoren angegeben, die über die Signatur eines größeren Stücks des Sujets eine Referenzposition für die Lage des Sujets im Verhältnis zur Sollschnittposition bestimmen.
Als Stellglieder werden oft in Linearführungen quer zur Laufrichtung der Bedruckstoffbahn verfahrbare Stellwalzen benutzt, über die der Bahnweg verlängert oder verkürzt werden kann. Weiterhin können als Stellglieder die Antriebe von Walzen an Klemmstellen benutzt werden, wobei die Umfangsgeschwindigkeiten (Voreilungen) der Zugwalzen entlang der Papierbahn als Stellgrößen der Schnittregisterregelung dienen.
Beobachtungssensoren- bzw. Messglieder und Stellglieder können bei bekannten Vorrichtungen an den Druckwerken vorgesehen sein, an den Druckwerken nachgeordneten Zugwalzenpaaren oder dergleichen. Ferner Ist es bekannt, Mess- und Stelleinrichtungen an den Einzelsträngen nach einer Längsschneideeinrichtung anzubringen, an der die Bahn in Teilbahnen aufgeteilt wird, z. B. in der Nähe der Hafenwalzen vor Falztrichtern des Falzwerkaufbaus, deren Antriebe dann auch als Stellglied dienen können.
Ein Problem der Regelung besteht nun darin, dass nicht der eigentliche Schnitt überprüft und vermessen wird, sondern nur ein die Lage dieses Schnitts repräsentierender Ort auf dem gedruckten Exemplar bestimmt wird und zwar zeitlich und räumlich vor dem Schneiden. Weiterhin muss bekannt sein, in welchem Abstand vom Messort des Sensors der Schnitt ausgeführt wird. Wenn, wie häufig bei Zeitungsrollendruckmaschinen, alle Exemplare das gleiche Sujet aufweisen, oder wenn zumindest die Abmessungen des Sujet gleich sind muss diese Lage nur Modulo der Länge eines einem Druckexemplar entsprechenden Bahnabschnitts bekannt sein. Insgesamt bedeutet dies, dass das Schnittregelsystem den Schnittort vorhersagen muss und ihn nicht, nachdem der Schnitt erfolgt ist, direkt vermessen kann.
Dieses Problem wird dadurch verstärkt, dass die Sensoren herkömmlich weit vor der Querschneideinrichtung angeordnet sind, oft mehrere Meter vor dem Schnitt. Es gibt mehrere Gründe dafür, warum der oder die Sensoren nicht näher am Schnitt platziert werden. Zum ersten ist die Umgebung im Bereich des Schnitts und im Übrigen im gesamten Falzwerk sehr staubig. Die Bahn kann ferner im Regelfall aus Platzgründen nicht direkt auf einer Walze vermessen werden. Der Sensor muss für diesen Einsatz also schmutzresistent sein und eine große Tiefenschärfe in der Messung aufweisen, was ihn teuer machen würde.
Trotz dieser Nachteile sind zwar auch Schnittregisterregelungen bekannt, bei denen am Messerzylinder des Falzwerks die Schnittlage gemessen und durch die Winkellage der Messer des Messerzylinders korrigiert wird. Beispiele für Schnittregisterregelungen dieser Art finden sich in den eigenen Anmeldungen DE 103 35 888 , DE 103 35 887 , DE 103 35 885 , sowie WO 2005/016806A1 . Eine weitere Schnittregisterregelung findet sich in der DE 199 36 291 A1 . Hier wird eine Pa pierbahndehnung über als Stellglieder dienende Zugwalzen vor den Falztrichtern vorgenommen. Zu diesem Zweck sind in der Nähe der Zugwalzen Bahnbeobachtungssenoren vorgesehen, wobei die Regelung des Schnittregisters durch die Umfangsgeschwindigkeiten der Zugwalzen an den jeweiligen Einzelsträngen und damit durch die Dehnungsänderung des jeweiligen Einzelstrangs im Ansprechen auf die Ausgabewerte der Bahnbeobachtungssenoren erfolgt. Dabei erfolgt dort die Regelung mehrstufig, wobei auch noch am Messerzylinder des Falzwerks die Schnittlage gemessen und durch die Winkellage der Messer des Messerzylinders korrigiert wird. Dabei dienen die dem Falzwerk vorgeordneten Mess- und Stelleinheiten der Eliminierung aller bis zum jeweiligen Messort aufgetretenen Störungen.
Mit der Regelung am Messerzylinder bzw. am Gesamtheftstrang wird dabei versucht, über eine linear verstellbare Stellwalze kurz vor Erreichen des Messerzylinders den Gesamtschnittregisterfehler zu eliminieren, der zwischen letzter Messposition der Stränge und dem Schneidzylinder entsteht. Vorher muss jedoch jede Bahn mindestens einmal erfasst werden, da ja jede Bahn separat auf das Schnittregister eingestellt werden muss und durch die Regelung am Schneidmesserzylinder lediglich noch das Gesamtschnittregister eingestellt werden kann, nicht jedoch unterschiedlich große Schnittregisterfehler der einzelnen Teilbahnen bzw. -stränge ausgeglichen werden können.
Denn zum einen kann je nach Bahnführung eine Bahn mit allen ihren Teilbahnen innerhalb eines Strangs liegen, so dass sie nachdem der Strang gebildet wurde, prinzipiell nicht mehr vermessen werden kann. Auch aus diesem Grund werden die Bahnbeobachtungssensoren noch vor dem Eintritt der Bahn in die Nachbearbeitungsstation platziert, welche in der Regel ein Falzapparat mit Überbau ist. In einer üblichen Anordnung ist der Montageort für den Sensor kurz vor oder auf den Hafenwalzen.
Zum anderen ist insbesondere bei Bahnen über Ballontrichter (zweite oder dritte Trichterebene) die Strecke vom Beobachtungsort der einzelnen Bahnen zum Ort des Schnitts mehr als 10 m, teilweise mehr als 20 m lang, und zwar bei mehreren Bahnen unterschiedlich lang. Diese nicht beobachtete Strecke erzeugt einen Schnittfehler, wie die vor dem Sensor liegenden Bahnstrecken auch. Im Unterschied zu dem in der vor den Sensoren liegenden Strecke erzeugten Schnittfehler wird dieser – bei unterschiedlichen (Teil)-Bahnen unterschiedlich große Schnittfehler – auch durch die Einstellung des Gesamtschnittregisters nicht nivelliert oder eliminiert.
Da dieser Schnittfehler nicht oder nur mit sehr teuren Sensoren beobachtet werden kann, muss er ohne Messung kompensiert werden. Bekannt sind hierfür Verfahren, die je nach Strangführung abhängig von der Maschinengeschwindigkeit eine bestimmte Korrektur durchführen. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass jede Strangführung einzeln konfiguriert werden muss und die Größe der Nachführung manuell ermittelt werden muss. Weiterhin ist diese Korrektur nicht in der Lage, auf variierende Parameter des Bedruckstoffes, insbesondere des E-Moduls, einzugehen.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit denen die beschriebenen Nachteile überwunden werden, welches möglichst automatisch und ohne größeren Konfigurationsaufwand arbeitet und die wechselnden Charakteristiken des Bedruckstoffes mit berücksichtigt, sowie eine Rollenrotationsdruckmaschine, auf der das Verfahren umgesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, hinsichtlich der Rollenrotationsdruckmaschine durch die Merkmale des Anspruchs 19.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Einstellen des Schnittregisters einer Rollenrotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk und mindestens einer nachgeordneten Querschneideinrichtung vorgeschlagen, wobei mindestens eine Bedruckstoffbahn über einen für die jeweilige Produktion festgelegten Bahn weg von dem Druckwerk zu der Querschneideinrichtung geführt und dort quergeschnitten wird, wobei eine Istlage dieses Schnitts zu einem Sujet ermittelt wird, die Schnitt-Istlage mit einer Schnitt-Solllage verglichen wird und das Schnittregister entsprechend einer so ermittelten Lageabweichung einstellbar ist, und wobei zur Ermittlung der Schnitt-Istlage mittels zumindest eines Sensors, welcher im Bahnweg um eine Reststrecke vor der Querschneideinrichtung angeordnet ist, eine die Lage des Schnitts gegenüber dem Sujet wiedergebende Information auf der Bedruckstoffbahn erfasst wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein in der Reststrecke zwischen dem Sensor und der Querschneideinrichtung entstehender Schnittfehler in Abhängigkeit von bekannten oder ermittelten Größen geschätzt und die mit dem Sensor ermittelte Lageabweichung oder die Einstellung des Schnittregisters dadurch korrigiert wird.
Ferner wird eine Rollenrotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk und mindestens einer nachgeordneten Querschneideinrichtung vorgeschlagen, wobei mindestens eine Bedruckstoffbahn über einen für die jeweilige Produktion festgelegten Bahnweg von dem Druckwerk zu der Querschneideinrichtung führbar und dort querschneidbar ist. Die Rollenrotationsdruckmaschine weist ferner zumindest einen im Bahnweg um eine Reststrecke vor der Querschneideinrichtung angeordneten Sensor zum Erfassen einer die Lage des Schnitts gegenüber einem Sujet wiedergebende Information auf der Bedruckstoffbahn auf, sowie eine Steuereinrichtung, die zum Ermitteln einer Istlage des Schnitts zu einem Sujet durch Vergleich der Schnitt-Istlage mit einer Schnitt-Solllage mittels der durch den Sensor erfassten Information eingerichtet ist, so dass das Schnittregister entsprechend einer so ermittelten Lageabweichung einstellbar ist. Erfindungsgemäß ist dabei die Steuereinrichtung zum Schätzen eines in der Reststrecke zwischen dem Sensor und der Querschneideinrichtung entstehenden Schnittfehlers und zum Korrigieren der mit dem Sensor ermittelten Lageabweichung oder der Einstellung des Schnittregisters dadurch eingerichtet.
Damit gelingt eine weitaus exaktere Einstellung des Schnittregisters als mit herkömmlichen Verfahren. Auch ein fehleranfälliges, manuelles Nachstellen des Vor gabesollwerts für das Schnittregister in Abhängigkeit der für die gefahrene Produktion gewählten Bahnführung entfällt. Letztlich. kann die Druckmaschinen somit schneller, also mit geringerer Makulatur auf eine neue Produktion umgestellt werden, wobei während der eingestellten Produktion eine höhere Druckqualität erzielt wird bzw. engere Toleranzen des (Quer)-Schnittregisters eingehalten werden können.
Für die Schätzung des auf der unbeobachteten Reststrecke entstehenden Schnittfehlers kann auf bekannte oder ermittelte Produktions- oder Maschinengrößen zurückgegriffen werden. So kann beispielsweise die Länge der Reststrecke vom Sensor bis zur Querschneideinrichtung ins Verhältnis zur Länge der beobachteten Strecke bis zum Sensor gesetzt werden und der auf der unbeobachteten Reststrecke entstehende Schnittfehler ins selbe Verhältnis zu dem auf der beobachten Stecke entstandenen, gemessenen Schnittfehler. Dabei kann die beobachtete Strecke ausgehend von einem Referenzpunkt ermittelt werden, z. B. vom Rollenwechsler oder dem letzten Druckwerk. Wenn schon vor dem Sensor Stellglieder vorhanden sind, an denen die bis dorthin aufgelaufene Bahnlängenabweichung korrigiert werden, kann als die beobachtete Strecke auch die Strecke von einem solchen Stellglied bis zu dem Sensor und als ermittelter Schnittfehler der auf dieser Strecke aufgelaufene Schnittfehler bzw. die dort korrigierte Bahnlängenabweichung verwendet werden. Ebenso wäre es denkbar, falls schon vor dem (letzten) Sensor vor dem Falzwerk, bzw. vor der Querschneideinrichtung Bahnbeobachtungssensoren vorgesehen sind, mit denen eine bis dorthin aufgelaufene Bahnlängenabweichung erfasst wird, als die beobachtete Strecke die Strecke zwischen dem vorgeschalteten Sensor und dem (letzten) Sensor vor dem Falzwerk zu verwenden und die Schätzung des zusätzlichen Schnittfehlers aus der Differenz der Bahnlängenabweichungen am vorgeschalteten Sensor und dem (letzten) Sensor zu bilden. Auch in der übergeordneten Maschinensteuerung (z. B. PPM-System) abgespeicherte Werte einer früheren gleichen oder ähnlichen Produktion können dabei herangezogen werden.
Vorteilhaft wird mittels der an dem Sensor (indirekt) gemessenen Positionsabweichung einer Bahn oder Teilbahn und/oder in Kenntnis der Historie der Positionsänderung von mindestens einem weiteren im Bahnverlauf vor diesem Sensor hegenden Ort der in der Reststrecke entstehende Schnittfehler geschätzt und zusätzlich zu der mittels des Sensor bestimmten Abweichung korrigiert.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche und werden nachfolgend zusammen mit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und anhand der beigefügten Figur erläutert, auf der stark schematisch eine Druckmaschine mit dem zur Ausführung der Erfindung vorgesehenen Aufbau dargestellt ist. Eingangs sei dabei darauf hingewiesen, dass sich die einzelnen Merkmale der Unteransprüche und der nachstehenden Ausführungsformen, soweit es sinnvoll erscheint, im Rahmen der Erfindung beliebig kombinieren lassen. Dabei versteht es sich von selbst, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
In der Figur ist eine Rollendruckmaschine mit Rollenwechslern 2a–2d und Druckeinheiten 1a–1d, hier in 9-Zylinderbauweise gezeigt. Ein Falzapparat bzw. eine Nachverarbeitungsstation mit Trichteraufbau 5, Querschneideinrichtung 6, Schaufelrad 7 und Exemplarauslage 9 ist dabei den Druckeinheiten 1a–1d nachgeordnet. Jede Druckstoffbahn kommt aus einem Rollenwechsler 2a–2d und wird in den Druckeinheiten 1a–1d des zugeordneten Druckturms bedruckt, anschließend optional in Teilbahnen geschnitten und, über verschiedene Leit- und Zugwalzen zum Trichteraufbau 5 geführt. Im nicht näher dargestellten, dem Trichteraufbau 5 nachgeordneten Falzwerk werden die (Teil)-bahnen 3a–3d zu einem Gesamtstrang 8 vereinigt, durch die Querschneideinrichtung 6 in Exemplare geschnitten und mit Hilfe der Exemplarauslage 9 zur Weiterverarbeitung aus der Maschine geführt.
Selbstverständlich ist diese Darstellung stark vereinfacht und auf die hier relevanten Teile reduziert, ein Fachmann kann jedoch in einfacher Weise die fehlenden Funktionselemente gedanklich ergänzen.
Zur Veränderung der Position bzw. Istlage des Schnittes dient in diesem Beispiel die Verstellung des sogenannten virtuellen Schnittregisters, das sich durch alle die Druckwerke 1a bildet, die eine bestimmte Bahn 3a durchläuft, und das über die synchronisierte Veränderung der Phasen der Druckwerke 1a im Verhältnis zu einer vorgegebenen Solllage einer Leitachse verstellt wird. Die Leitachse bzw. die Solllage der Leitachse und damit des virtuelle Schnittregister kann dabei direkt von einem Winkelencoder abgeleitet oder als virtuelle Leitachse ohne festen Bezug zu einem definierten Winkelencoder ausgebildet sein. Soll die Position des Schnittes zur Punktur, das sind die durch die Greifer im Falzapparat erzeugten Löcher am vorlaufenden Rand des Druckexemplars hin verstellt werden, wird die Phase im Verhältnis zur Leitachse nach hinten (zu größeren Werten) hin verschoben. Soll die Position in von der Punktur weg verstellt werden, wird die Phase zu niedrigeren Werten hin verstellt.
Alternativ oder ergänzend dazu könnte als Stellglied jedoch auch wie bei den eingangs genannten Druckmaschinen auch der Antrieb des Schneidmesserzylinders dienen, um die Istlage des Schneidmesserzylinders auf eine entsprechende Solllage einzustellen bzw. auf eine gewünschte Vor- oder Nacheilung zur virtuellen Leitachse. Als weitere alternative oder ergänzende Stellglieder wären beispielsweise die Antriebsmotoren an Klemmstellen im Bahnweg, z. B. von Zugwalzenpaaren, insbesondere zwischen Falztrichtereinlauf und der Längsschneideinrichtung zum Aufteilen der jeweiligen Bahn in Teilbahnen denkbar, welche in ihrer Phasenlage gegenüber der virtuellen Leitachse verstellt werden können, um so die Bahnspannung zu erhöhen oder zu senken. Dabei können alternativ oder ergänzend auch quer zur Bahnlaufrichtung verschiebbare Walzen vorgesehen sein, mit welchen die Phasenlage an den Stellgliedern durch eine Linearverschiebung quer zur Bahn und damit eine Bahnlängenänderung innerhalb eines vorgesehenen Toleranzbereichs gehalten werden kann, Vor dem Trichter wird die Schnittposition der jeweiligen Bahn 3a–3d jeweils mittels eines Sensors 4a–4d vermessen, indem eine spezielle Messmarke 10a–10d auf der der jeweiligen Bahn 3a–3d erfasst wird. Anschließend wird die Ist-Position der Messmarke 10a–10d im Verhältnis zur Phase der Leitachse bzw. der Soll-Position vermessen und die Abweichung von der Sollposition bestimmt. Die Abweichung der Messmarke 10a–10d von der Sollposition wird dabei durch eine Längenänderung der Bahn 3a–3d von der letzten Druckeinheit 1a–1d bis zur Position des Sensors 4a–4d hervorgerufen.
Diese Längenänderung kommt durch veränderte Bahnspannungsverhältnisse, die beispielsweise durch Beschleunigungsvorgänge entstehen, oder durch eine Änderung des E-Moduls des Papiers zu Stande, was beispielsweise durch eine andere Papierrolle entsteht. Zur Korrektur der zwischen den Sensoren 4a–4) und dem Schneidzylinder in der Reststrecke entstehenden Schnittabweichung wird nun zusätzlich zur vom Sensor 4a–4d gemessenen Abweichung eine Korrektur vorgenommen, die dem nicht messbaren Schnittfehler entspricht, der durch die Längenänderung der Bahn vom Messort bis zum Schnitt entsteht. Dieser Schnittfehler wird dabei aus der Bahnlängenänderung vom letzten Druckwerk bis zum Sensor und dem Verhältnis der beteiligten Bahnlängen geschätzt.
Die Längen der Bahnen 3a–3d vom letzten Druckort 1a–1d bis zum Ort des jeweiligen Sensors 4a–4d und vom Ort des Sensors 4a–4d zum Schnitt 6 sind bekannt und als Wert in der Maschinensteuerung hinterlegt. Beim Anfahren der Maschine richtet der Drucker die Produktion ein und stellt den Schnitt so ein, dass er innerhalb der Toleranz liegt und teilt dies dem Messsystem mit. Das Messsystem merkt sich zu diesem Referenzzeitpunkt die Position des virtuellen Schnittregisters als Referenzposition und vermerkt die aktuelle Position der Messmarke 10a–10d als Sollposition.
Der geschätzte zusätzliche Schnittfehler kann mittels folgender Formel berechnet werden: K = (W + S)·Rwobei

K: der geschätzte Schnittfehler in der unbeobachteten Bahn ist,
W: die gemessene Abweichung am Messkopf vom Sollwert,
S: die Summe der bereits erfolgten Verstellungen des virtuellen Schnittregisters in Bezug zur Referenzposition, und
R: ein Korrekturfaktor, der sich wiederum berechnet aus:

R = b/a

a: = Länge der Bahn von der letzten Druckstelle für diese Bahn bis zum Messkopf,
b: = Länge der Bahn (des Strangs) vom Messkopf bis zum Schneidaggregat.

Die Gesamtverstellung V lässt sich dann mit der folgenden Formel berechnen: V = W·(1 + K)
Wenn die Regelung den Fehler ausgeregelt hat, bleibt am Messort eine Abweichung der Messmarke von der Sollposition, die sich ergibt aus: K = S·R
Die Theorie hinter dieser Schätzung ist, dass sich Bahnspannungen und das E-Modul des Papiers über die gesamte Bahn in ähnlicher Weise ändern, so dass aus dem Wissen über die Längenänderung einer definierten Strecke der Bahn vor dem Sensor eine sinnvolle Schätzung über die Längenänderung vom Sensor bis zum Schnitt abgeleitet werden kann.
Eine weitere bevorzugte Ausführung dieses Verfahrens arbeitet mit mechanischen Schnittlagenkorrekturelementen als Stellglieder, nämlich den sog. Schnittregistern, die im Regelfall aus einer Leitwalzenanordnung bestehen, von denen eine Walze in ihrer Position definiert verändert werden kann, womit die Bahnlänge zwischen Druckeinheiten und Schnitt verändert wird. Die Phasenlage der Druckzylinder gegenüber der Leitachse und dem Schnitt kann dabei gleich bleiben, die benötigte Bahnlänge ändert sich. Mit der Kenntnis der effektiven summarischen Verstelllänge der Schnittregister und ihrer Definition als S kann wieder obige Formel angewandt werden.
In einer weiteren Ausführung können beide Stellelemente kombiniert werden, zum Beispiel, wenn gewendete Teilbahnen geregelt werden sollen. Hier muss ein Teilstrang gegenüber dem anderen gestellt werden können, so dass das virtuelle Schnittregister, das immer auf die gesamte Bahn wirkt, nicht ausschließlich verwendet werden kann, sondern im Bahnweg der gewendeten Teilbahn ein weiteres, mechanisch funktionierendes Register eingebaut ist. In diesem Fall wird S aus der Addition aller die Bahnlänge verändernden Stellvorgänge der betreffenden Teilbahn (von der letzten Druckstelle bis zum Sensor) gewonnen. Dies ist in einer bevorzugten Ausführung die Summe der Verstellungen des virtuellen Schnittregisters und des manuellen Schnittregisters.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung wird ein weiterer Sensor verwendet, der zwischen der letzten Druckeinheit und dem vorgenannten Sensor 4a–4d platziert ist und der an seiner Messposition die Position des Schnitts analog zum vorgenannten Sensor misst. Für die Berechnung des Korrekturfaktors R muss die Strecke a in diesem Fall als die Bahnlänge vom Bahnlauf des ersten Sensors bis zum zweiten Sensor gesetzt werden.
Die Strecke S wird dann als Änderung der Bahnlänge zwischen erstem und zweitem Sensor 4a–4d definiert und aus den Messungen beider Sensoren berechnet. Dabei werden die Schnittlagen am Ort des ersten Sensors und des zweiten Sensors zum Referenzzeitpunkt bestimmt. Diese Messwerte ergeben zusammen mit den Schnittlagen an beiden Sensoren zum aktuellen Messzeitpunkt die Änderung der Bahnlänge.
Selbstverständlich sind Abweichungen von den gezeigten Varianten möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
So können in einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung zur weiteren Verbesserung der Schätzung bekannte bahnlängenverändernde Einflüssen mit einbezogen werden. Dies kann beispielsweise die Änderung der Voreilung einer Zugwalze sein, die über ein Bahnspannungsmodell, das unter anderem das E-Modul des Papiers enthält, in eine äquivalente Längenänderung umgerechnet werden kann. Dabei können sowohl bahnlängenverändernde Einflüsse vor dem Sensor, als auch nach dem Sensor mit einbezogen werden. Weiterhin kann dieses Einbeziehen mit oder ohne zweiten Messsensor geschehen.
Ebenso wäre es denkbar, die aufgezeichneten Verstellungen, deren Summe S in obenstehende Formel K = (W + S)·R einfließt, hinsichtlich der Änderung der Größe der Verstellung (Änderungstendenz) auszuwerten und diese Änderungstendenz in die Schätzung des Schnittfehlers in der unbeobachteten Strecke einfließen zu lassen. Anstatt der Summe der vorgenommenen Änderungen könnte in diese Formel auch die Summe über die Zeit gemessenen Fehler bzw. die Änderungstendenz der über die Zeit der Produktion gemessenen Fehler eingehen.

1a–1d: Druckwerke
2a–2d: Rollenwechsler
3a–3d: Bedruckstoffbahnen
4a–4d: Sensoren
5: Längsfalztrichter
6: Schneidmesserzylinder
7: Schaufelrad
8: Gesamtstrang
9: Exemplarauslage
10a–10d: Messmarke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10335888 [0010]
- DE 10335887 [0010]
- DE 10335885 [0010]
- WO 2005/016806 A1 [0010]
- DE 19936291 A1 [0010]

Claims

Verfahren zum Einstellen des Schnittregisters einer Rollenrotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk (1a–1d) und mindestens einer nachgeordneten Querschneideinrichtung (6), wobei mindestens eine Bedruckstoffbahn (3a–3d) über einen für die jeweilige Produktion festgelegten Bahnweg von dem Druckwerk (1a–1d) zu der Querschneideinrichtung (6) geführt und dort quergeschnitten wird, wobei eine Istlage dieses Schnitts zu einem Sujet ermittelt wird, die Schnitt-Istlage mit einer Schnitt-Solllage verglichen wird und das Schnittregister entsprechend einer so ermittelten Lageabweichung einstellbar ist, und wobei zur Ermittlung der Schnitt-Istlage mittels zumindest eines Sensors (4a–4d), welcher im Bahnweg um eine Reststrecke vor der Querschneideinrichtung (6) angeordnet ist, eine die Lage des Schnitts gegenüber dem Sujet wiedergebende Lageinformation auf der Bedruckstoffbahn (3a–3d) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Reststrecke zwischen dem Sensor (4a–4d) und der Querschneideinrichtung (6) entstehender Schnittfehler in Abhängigkeit von erfassten, ermittelten und/oder vorbekannten Größen geschätzt und die mit dem Sensor ermittelte Lageabweichung oder die Einstellung des Schnittregisters um diesen geschätzten zusätzlichen Schnittfehler korrigiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Schätzung des zusätzlichen Schnittfehlers die aktuell mit der mit dem Sensor (4a–4d) erfassten Lageinformation ermittelte Lageabweichung einfließt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass in die Schätzung des zusätzlichen Schnittfehlers die zu vorhergehenden Zeitpunkten ermittelte Lageabweichung (3a–3d) einfließt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die Schätzung des zusätzlichen Schnittfehlers eine aktuell an mindestens einem weiteren, im Bahnverlauf vor dem Sensor (4a–4d) liegenden Ort erfasste Zusatzlageinformation einfließt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Schätzung des zusätzlichen Schnittfehlers eine zu vorhergehenden Zeitpunkten an mindestens einem weiteren, im Bahnverlauf vor dem Sensor (4a–4d) liegenden Ort erfasste Zusatzlageinformation einfließt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ort der Erfassung der Zusatzlageinformation das letzte Druckwerk (1a–1d) ist, das die Bedruckstoffbahn (3a–3d) durchläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Sensor eingesetzt wird, der die Zusatzlageinformation erfasst, und der Sensor an einem Ort im Bahnverlauf nach dem letzten Druckwerk platziert ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn mittels Heatset bedruckt wird und der Ort der Erfassung der Zusatzlageinformation nach den Kühlwalzen liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnlängen zwischen dem Ort der Erfassung der Zusatzlageinformation, dem Ort des Sensors (4a–4d) und dem Ort des Schnitts (6) berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnlängen durch das Automationssystem vorgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnlängen durch das Kontrollsystem pro Bahnweg aus den diesen Bahnweg beschreibenden Daten innerhalb des Kontrollsystems automatisch berechnet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Korrektur für den unbeobachteten Weg aus der Längenänderung der Bahn vom Ort der zusätzlichen bekannten Positionsänderung bis zum Sensor multipliziert mit dem Quotienten aus der Bahnlänge zwischen Sensor und Ort des Schnitts und der Bahnlänge vom Ort der zusätzlichen bekannten Positionsänderung bis zum Sensor besteht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Schätzung des zusätzlichen Schnittfehlers eine aus einer gleichen oder ähnlichen Produktion vorbekannte Historie der mit dem Sensor zu erfassenden Lageinformation, einer an mindestens einem weiteren, im Bahnverlauf vor dem Sensor liegenden Ort erfassten Lageinformation, der daraus ermittelten Lageabweichung(en) und/oder des geschätzten zusätzlichen Schnittfehlers einfließt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Lageabweichung die Bahnlängenänderung von der letzten Druckstelle der Bahn bis zum Sensor berechnet wird und für die Berechnung der Bahnlängenänderung ein Integral über die Schnittpositionsänderung während einer an einem vor dem aktuellen Zeitpunkt liegenden Referenzzeitpunkt startenden Dauer herangezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzzeitpunkt innerhalb der Rüstzeit (Phase der Rüstgeschwindigkeit) liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Messgrößen, wie die Anzahl der nicht angetriebenen Walzen, die Lagen und Voreilungen der Zuggruppen vor der Nachbearbeitungsstation und in der Nachbearbeitungsstation, die Bahnspannungen entlang der Bahn vor der Nachbearbeitungsstation und innerhalb dieser berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschneideinrichtung (6) Teil einer Nachbearbeitungsstation ist, welche mindestens einen Falzapparat umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbearbeitungsstation mindestens einen Falztrichter (5) umfasst und der Sensor (4a–4d) vorzugsweise kurz vor oder oberhalb von Hafenwalzen am Trichtereinlauf angeordnet ist.
Rollenrotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk (1a–1d) und mindestens einer nachgeordneten Querschneideinrichtung (6), wobei mindestens eine Bedruckstoffbahn (3a–3d) über einen für die jeweilige Produktion festgelegten Bahnweg von dem Druckwerk (1a–1d) zu der Querschneideinrichtung (6) führbar und dort querschneidbar ist, und mit zumindest einem im Bahnweg um eine Reststrecke vor der Querschneideinrichtung (6) angeordneten Sensor (4a–4d) zum Erfassen einer die Lage des Schnitts gegenüber einem Sujet wiedergebende Information auf der Bedruckstoffbahn (3a–3d), sowie einer Steuereinrichtung, die zum Ermitteln einer Istlage des Schnitts zu einem Sujet durch Vergleich der Schnitt-Istlage mit einer Schnitt-Solllage mittels der durch den Sensor (4a–4d) erfassten Information eingerichtet ist, so dass das Schnittregister entsprechend einer so ermittelten Lageabweichung einstellbar ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zum Schätzen eines in der Reststrecke zwischen dem Sensor (4a–4d) und der Querschneideinrichtung (6) entstehender Schnittfehler und zum Korrigieren der mit dem Sensor ermittelten Lageabweichung oder der Einstellung des (Quer)-Schnittregisters dadurch eingerichtet ist, dass die Querschneideinrichtung (6) vorzugsweise Teil einer Nachbearbeitungsstation ist, welche mindestens einen Falzapparat und mindestens einen Falztrichter (5) umfasst, und der Sensor (4a–4d) kurz vor oder oberhalb von Hafenwalzen am Trichtereinlauf angeordnet ist, und dass die die Steuereinrichtung vorzugsweise zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 16 eingerichtet ist.