EP1505024A2 - Method and device for controlling the cutting register of a rotary printing machine - Google Patents
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- EP1505024A2 EP1505024A2 EP20040018322 EP04018322A EP1505024A2 EP 1505024 A2 EP1505024 A2 EP 1505024A2 EP 20040018322 EP20040018322 EP 20040018322 EP 04018322 A EP04018322 A EP 04018322A EP 1505024 A2 EP1505024 A2 EP 1505024A2
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for regulating the Sectional register of a web-fed rotary printing machine.
- the transit time of the web pixels is added Adjusted a constant path, while in the prior art a Path length change is made at a constant path speed.
- the cut register control can be solved with the aid of a subordinate control loop, in which the partial register error Y * 13 at or before the turning unit, for example, already at the end of the cooling unit, measured and compensated for the overfeed of the turning unit.
- a specific or prominent image information of the printed web is detected by at least one sensor and fed to a control device, this image information must not be a set mark, and one for the deviation of the position of the printed image relative to its desired position on the location and time of the cut, ie for the cut register error Y 14 , suitable image information measured immediately before or on a knife cylinder (terminal 4) and by at least one control loop to its predetermined setpoint, for example, to the value zero, is regulated, with correction via the knife cylinder, a controller specifies an angle setpoint ⁇ 14w for angular control of the knife cylinder or, if corrected via at least one non-printing nip located in front of the knife cylinder (nip 2 or 3), a controller sets the register setpoint Y * 12 w or Y * 13 w for a subordinate reg isterregler that corrects the partial register error Y * 12 or Y * 13 on the speed or advance of the nip 2 or 3 or
- the relationship between the change in the lead required for the correction of the partial register error Y * 13 and the resulting correction value ⁇ 1 w is calculated.
- the tracking of the angle of the nip 1 is slowly compared to the control of Y * 13 , which doubling due to rapid changes in position of the printing units (nip 1) avoided and decoupling of the control loops is achieved.
- the lead tracking at terminal point 1 can also be replaced by the lead tracking of terminal point 2, provided that a change in the lead of the terminal point 2 is not associated with a self-compensation of the force F 23 . This is the case when moisture and / or heat is applied to the web in the leading web sections.
- a nip 2 can therefore be used in particular the cooling unit of a web printing press, in particular a web offset rotary printing press.
- the solution according to the invention requires no additional mechanical Web guiding element.
- pressure train units used such as. B. the cooling unit, pull rollers in Falzended, the funnel roller or more in the path between the last Printing unit and knife cylinder lying train units, preferably by means of Variable speed single drives are driven.
- the parameters entering the cutting register control path are broad regardless of the characteristics of the rotary printing machine. Continue lets the quality of the cut register increases significantly with the new method.
- the tracking of the web tension can also be solved by means of the dancer roll force, which is determined from the pressure of the associated pneumatic cylinder, the force measured, fed to a web tension controller and compared with the force setpoint, the output of the controller either directly the manipulated variable for the pneumatic cylinder or the setpoint F 01 w is, if a subordinate control loop for the input web tension F 01 is present.
- the dancer roller can also be a web tension control loop for the web tension F 01 occur.
- the invention also relates to a device for carrying out the method for controlling the cutting register, the clamping points 1 to 4 are driven independently with drive motors with associated current, speed and optionally angle control and at the cut register and / or associated further register deviations Y * 13 , Y * 1 i Y * ik on or in front of a knife cylinder and / or on or in front of one or several clamping points i, k, 1 to 4 upstream of this knife cylinder (clamping point 4) via a specific image information or measuring marks of the printed web by means of at least one Sensors are detectable and for influencing the cutting register error Y 14 a control and / or control device for changing angular positions or peripheral velocities v 1 to v 4 , ⁇ i , ⁇ k of the respective terminal point Ki, Kk, K1 to K4 are fed
- the four-roller system of Fig. 1 is a simplified form of a rotary printing machine, in particular a web offset printing machine.
- Clamping point 2 (K2) is in the case of an illustration printing press for the cooling unit, nip 3 (K3) for the turning unit and nip 4 (K4) for the folding unit with the cutting-determining knife cylinder.
- Sizes v i are the circumferential speeds of the nip, which are approximated by the behavior of Coulomb friction coils.
- the term "overfeed" is used instead of the term "speed”.
- Register error Y 14 on the knife cylinder is referred to as overall cut register error or short as cut register error.
- a previously accumulated register error Y * l i , measured at a non-printing nip i, is called a partial cut register error or, in short, a partial register error.
- the system 1 of FIG. 1 is used as a mechanical controlled system (block 1 a in FIG. 2). with associated actuators (controlled drives in block 1 b in Fig. 2) understood.
- the two controlled variables are the partial cut register error Y * 13 and the total cut register error Y 14 .
- the partial register error Y * 13 is the deviation of a fixed image reference point, eg: the image edge, at the clamping point 3 (K3) in relation to the position of this point at the clamping point 1 (K1), relative to its correct position.
- the cutting register error Y 14 is the error of the cutting edge at the clamping point 4 (K4) at the time of cutting in relation to its position at the clamping point 1 (K1), based on their correct position.
- Another controlled variable is the position, ie the angle, of the clamping point 1 (K1).
- the actuators form the controlled drive motors M1 to M4.
- the input variables X iw shown in FIG. 1 represent the angular velocity (rotational speed) or angular desired values of the controlled drives M1 to M4, as can be seen in more detail from FIG.
- the system (1 K) supplied to transient or stationary mass flow through the input of the clamping point 1, measured in kgs - 1 is represented by the peripheral velocity ⁇ 1 of the clamping point 1 (K 1) and the elongation ⁇ 01 determined.
- the force F 01 of the strain ⁇ 01 is proportional.
- the force F 01 is set by the contact force of a dancer-upper pendulum roller to the continuous web or by a tension control loop, the - corresponding to the position setpoint or force setpoint - directly or indirectly via another device for adjusting the web tension - the peripheral speed of the nip 0 ( Unwinding device). Only the peripheral speed of the unwind device is able to stationarily change the steady state mass flow introduced into the system.
- the partial register error Y * 13 measured in front of the nip 3 (K3) - for example a turning unit - by means of a sensor 6 is, as shown in FIG. 2, with a register controller 3.2 with the help of the speed v 3 of this nip 3 (K3) on a Setpoint Y * 13 w regulated.
- a measuring location between cooling unit (K2) and turning unit (K3), eg also immediately after the cooling unit can be selected, for example for structural reasons.
- This speed control loop is subordinated to a speed control circuit 3.3 of the drive motor associated with the clamping point 3 (K3).
- the very fast dynamic behavior of the current control loop underlying the speed control circuit is negligible.
- the setpoint for the angular velocity (or speed) of nip 3 (K3) is ⁇ 3 w .
- the overall cut register error Y 14 would generally not be zero, despite the fact that the Path on the way between turning unit and knife cylinder on the other to be passed through guide elements (for example, funnel roller, hopper, slipping transport rollers in the folder etc.) is subjected to forces that produce change in Bruzug concept, eg when reel change, permanent cut register errors. Therefore, the total register error Y 14 is also measured and influenced, with several variants occurring. These variants are preferably explained for the one-lane operation on the embodiments. For multi-lane operation reference is made to the copending application PB04640.
- a register control circuit for the total cut register error Y 14 can be provided immediately.
- Manipulated variable is the lead or position of the knife cylinder 4.
- the register controller specifies a position setpoint ⁇ 14 w .
- the loop for the total cut register error Y 14 according to the principle of cascade control the loop for the partial register error Y * 13 are überlägert.
- the total cut register error on the knife cylinder K4 is suitably influenced in this way.
- a PI controller is selected for the cutting register controller 3.1, which is optimized according to the magnitude optimum or the symmetrical optimum [Föl 88].
- the output of the register controller 3.1 is limited by a barrier 3.6.
- the adaptation of the control loop to the machine speed as well as the compensation of dynamic elements of this register control path takes place in an adaptation element 3.4.
- an adaptation element is an adaptation of the parameters (for example amplification factors) of the closed control loop to the, machine speed.
- characteristics characteristic curves and / or dynamic transmission elements
- control loop for the total cut register error Y 14 according to the principle of cascade control a control circuit for the partial register error before the hopper roll instead of before the turning unit are superimposed (not shown in Fig. 2).
- the partial register error in front of the funnel roller is measured by a sensor.
- Command value is the lead of the funnel roller.
- the control loop is constructed as in b).
- the partial register error Y * l i is measured and regulated at or before this terminal point i (Ki).
- the register correction is carried out either by the speed (overfeed) ⁇ i of this nip or Y * l i is fed to another control loop (eg also for the purpose of precontrol).
- control loops can also be combined appropriately.
- it may also be at least one periodic regulator, which is adapted in its effect to a periodic disturbance (see Patent DE 197 40 153 C2).
- the speed ⁇ 3 is limited by specifying a lower and upper bound 3.5 of the output variable ⁇ 3 w of a register controller 3.2.
- a register controller 1.1 takes over the register correction (dot-dashed lines in Fig. 2). If the overfeed limit is left, the register controller 3.2 comes back into action (detachment control).
- the adaptation element 1.2 additionally contains a first-order or higher-order delay element for this purpose. This also ensures that in normal operation, ie when operating within the gates of the register controller 3.2, the register control loop and the angle adjustment of the terminal point 1 (K1) are decoupled. The switching between the control circuits takes place in an electronic switch 1.3, which is controlled by the evaluation of the barrier 3.5. In normal operation is thus always ensured by the angle adjustment by means of the adjustment member 1.2 that the occurred as a result of the rapid compensation of a fault change of advance of the nip 3 (K3) is slowly reduced again.
- the overlaid controller 3.1 is also provided with a limitation of the output variable. Since this overlaid control for Y 14 is to be set slower than the lower one for Y * 13 , even with large disturbances, it is hardly to be expected that a too large setpoint Y * 13 will be set. Nevertheless, for example, in the case of faulty failure of the adaptation element 3.4 or of the sensor for Y 14, an excessive modulation of the regulator 3.1 could take place, which is why a limitation is necessary.
- the speed ⁇ 3 is limited by specifying a lower and upper bound 3.5 of the output variable ⁇ 3 w of a register controller 3.2.
- a register controller 2.1 takes over the register correction (dot-dashed lines in Fig. 4). If the lead-over gate 3.5 is left, then the register controller 3.2 comes back into action (detachment control).
- the use of the lead of the cooling unit to limit the force F 23 is possible in that when adjusting the speed ⁇ 2, the force F 23 is not self-compensating. This is due to the change in paper properties due to the moisture and heat input through the printing units and drying line.
- an adjustment element 2.2 In order for the register correction over the speed (overfeed) of terminal point 3 (K3) with respect to the permissible range of the web tension F 23 always sufficient manipulated variable is available in an adjustment element 2.2 always from the advance of nip 3 (K3) using a mathematical Model a setpoint for the adjustment of the angular velocity ⁇ 2 w calculated.
- This mathematical model describes the relationship between the lead changes occurring for the correction of the sub-register error Y * 13 and the resulting correction value ⁇ 2 w .
- the adjustment of the angular velocity ⁇ 2 w is a slow correction on the other hand.
- the adaptation element 2.2 additionally contains a first-order or higher-order delay element for this purpose.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung des Schnittregisters einer Rollenrotationsdruckmaschine.The invention relates to a method and a device for regulating the Sectional register of a web-fed rotary printing machine.
Bei Rollenrotationsdruckmaschinen ist es bekannt, als Stellglied für die Schnittregisterregelung eine in Linearführungen verfahrbare Stellwalze einzusetzen, mit der die Papierweglänge zwischen zwei Zugeinheiten verändert und damit der Registerfehler korrigiert wird. Derartige Registerwalzen sind beispielsweise in der DE 85 01 065 U1 gezeigt. Die Verstellung erfolgt im Allgemeinen mittels eines elektrischen Schrittmotors. Derartige Vorrichtungen sind mit einem verhältnismäßig großen mechanischen und elektrischen Aufwand behaftet.In web-fed rotary printing presses, it is known as an actuator for the Cut register control a positioning roller which can be moved in linear guides used to change the Papierweglänge between two train units and to correct the register error. Such register rollers are shown for example in DE 85 01 065 U1. The adjustment takes place in Generally by means of an electric stepper motor. Such devices are with a relatively large mechanical and electrical effort afflicted.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein einfaches Verfahren zur Regelung des Schnittregisters zu schaffen.It is an object of the invention to provide a simple method of controlling the Create editing register.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.The object is achieved with the features of the independent claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Laufzeit der Bahnbildpunkte bei einem konstanten Bahnweg verstellt, während nach dem Stand der Technik eine Bahnlängenänderung bei konstanter Bahngeschwindigkeit vorgenommen wird.In the method according to the invention, the transit time of the web pixels is added Adjusted a constant path, while in the prior art a Path length change is made at a constant path speed.
Von Bedeutung ist, dass die Messung des Schnittregisterfehlers vor dem Messerzylinder erfolgt, wobei der Messerzylinder einen winkelgeregelten Einzelantrieb besitzt und die Registerregelung dessen Lage- und/oder Drehzahlregelung überlagert wird. Des weiteren kann die Schnittregisterregelung mit Hilfe eines unterlagerten Regelkreises gelöst werden, bei dem der Teil-Registerfehler Y*13 an oder vor der Wendeeinheit, z.B. bereits am Ende der Kühleinheit, gemessen und über die Voreilung der Wendeeinheit kompensiert wird.It is important that the measurement of the cutting register error takes place in front of the knife cylinder, wherein the knife cylinder has an angle-controlled single drive and the register control is superimposed on its position and / or speed control. Furthermore, the cut register control can be solved with the aid of a subordinate control loop, in which the partial register error Y * 13 at or before the turning unit, for example, already at the end of the cooling unit, measured and compensated for the overfeed of the turning unit.
Von Bedeutung ist, dass zum Regeln des Schnittregisters eine bestimmte oder
markante Bildinformation der bedruckten Bahn mittels mindestens eines Sensors
erfasst und einer Regeleinrichtung zugeführt wird, wobei diese Bildinformation
keine gesetzte Marke sein muss, und eine für die Abweichung der Lage des
Druckbildes gegenüber seiner Sollage bezogen auf den Ort und Zeitpunkt des
Schnittes, d.h. für den Schnittregisterfehler Y 14, geeignete Bildinformation
unmittelbar vor oder an einem Messerzylinder (Klemmstelle 4) gemessen und
durch mindestens einen Regelkreis auf seinen vorgegebenen Sollwert ,
beispielsweise auf den Wert Null, geregelt wird, wobei bei Korrektur über den
Messerzylinder ein Regler einen Winkelsollwert α14w für eine Winkelregelung des
Messerzylinders vorgibt oder bei Korrektur über mindestens eine vor dem
Messerzylinder liegende, nicht druckende Klemmstelle (Klemmstelle 2 oder 3) ein
Regler den Register-Sollwert Y*12w oder Y*13w für einen unterlagerten Registerregler
vorgibt, der den Teil-Registerfehler Y*12 oder Y * 13 über die Geschwindigkeit bzw.
Voreilung der Klemmstelle 2 oder 3 korrigiert oder bei Verwendung von
mindestens zwei nicht druckenden Klemmstellen i und k und deren
Geschwindigkeiten zugehörige Regelkreise so koordiniert werden, dass der
Schnittregisterfehler Y 14 auf den vorgegebenen Sollwert Y*14w , beispielsweise
gleich Null, geregelt wird. Im Folgenden wird der Einfachheit halber immer vom
Wert Null beim Sollwert Y*14w gesprochen, wobei an seine Stelle auch ein anderer
geeigneter Wert treten kann.It is important that for controlling the cut register a specific or prominent image information of the printed web is detected by at least one sensor and fed to a control device, this image information must not be a set mark, and one for the deviation of the position of the printed image relative to its desired position on the location and time of the cut, ie for the cut register error Y 14 , suitable image information measured immediately before or on a knife cylinder (terminal 4) and by at least one control loop to its predetermined setpoint, for example, to the value zero, is regulated, with correction via the knife cylinder, a controller specifies an angle setpoint α 14w for angular control of the knife cylinder or, if corrected via at least one non-printing nip located in front of the knife cylinder (
Bevorzugt wird für die Ermittlung der Regelgrößen von Sensoren ausgegangen, es können aber auch Modelle diese Sensoren teilweise oder völlig ersetzen, d.h. die Größen werden in äquivalenter Weise mit Hilfe von mathematischen oder empirischen Modellen geschätzt.Preference is given to determining the controlled variables of sensors, however, models may also partially or completely replace these sensors, i. The quantities are equivalently determined by means of mathematical or estimated empirical models.
Bedeutungsvoll ist, dass die Regelung der Winkellage der Druckeinheiten
(Klemmstelle 1) bei Überschreiten der Schranken der Größe ω3w die Regelung
des Teil-Registerfehlers Y*13 vom Regler der Klemmstelle 3 auf einen Regler 1.1
der Klemmstelle 1 übergeben wird, also der Winkel der Klemmstelle 1 nachgeführt
und der zu kleine oder zu große Wert von ω3w in den zulässigen Bereich
zurückgefahren wird. Die Nachführung des Winkels der Klemmstelle 1 erfolgt für
alle Betriebszustände, bei denen ω3w innerhalb der Schranken liegt, durch ein
Anpassungsglied 1.2, wobei mit Hilfe eines mathematischen Modells ein Sollwert
für die Nachstellung des Winkels α1w berechnet wird, wodurch immer genügend
Reserve der Stellgröße bzw. Voreilung der Klemmstelle 3 sichergestellt wird.
Im mathematischen Modell wird der Zusammenhang zwischen der für die
Korrektur des Teil-Registerfehlers Y*13 notwendigen Voreilungsänderung und dem
daraus resultierenden Korrekturwert α1w berechnet. In vorteilhafter Weise erfolgt
die Nachführung des Winkels der Klemmstelle 1 langsam gegenüber der
Regelung von Y*13 , wodurch Dublieren infolge zu schneller Lageänderungen der
Druckwerke (Klemmstelle 1) vermieden und eine Entkopplung der Regelkreise
erreicht wird.It is significant that the control of the angular position of the pressure units (terminal 1) when exceeding the barriers of size ω 3w the control of the partial register error Y * 13 is passed from the controller of the
Wichtig ist dabei, dass eine Nachführung insbesondere der winkelgeregelten
Klemmstelle 2 winkelsynchron zur Klemmstelle 1 vorgenommen und dadurch die
Bahnzeitkonstante zwischen Klemmstelle 1 und Klemmstelle 2 unwirksam wird.It is important that a tracking in particular the angle-controlled
An die Stelle der Winkelnachführung an Klemmstelle 1 kann auch die
Voreilungsnachführung von Klemmstelle 2 treten, sofern eine Voreilungsänderung
der Klemmstelle 2 nicht mit einer Selbstkompensation der Kraft F 23 verbunden ist.
Dies ist der Fall, wenn in den vorlaufenden Bahnabschnitten ein Feuchteund/oder
Wärmeeintrag auf die Bahn erfolgt. Als Klemmstelle 2 kann daher
insbesondere die Kühleinheit einer Rollendruckmaschine, insbesondere einer
Rollenoffset-Rotationsdruckmaschine, dienen.The lead tracking at
Die erfindungsgemäße Lösung erfordert kein zusätzliches mechanisches Bahnführungselement. Zur Schnittregisterkorrektur werden vorhandene, nicht druckende Zugeinheiten verwendet, wie z. B. die Kühleinheit, Zugwalzen im Falzaufbau, die Trichterwalze oder weitere im Bahnverlauf zwischen letztem Druckwerk und Messerzylinder liegende Zugeinheiten, die vorzugsweise mittels drehzahlvariablen Einzelantrieben angetrieben sind.The solution according to the invention requires no additional mechanical Web guiding element. To cut register correction are existing, not pressure train units used, such as. B. the cooling unit, pull rollers in Falzaufbau, the funnel roller or more in the path between the last Printing unit and knife cylinder lying train units, preferably by means of Variable speed single drives are driven.
Infolge der besonderen Eigenschaften der Regelstrecke ist die Schnittregisterregelung mit Hilfe einer Voreilung einer Klemmstelle dynamisch schneller als bei der herkömmlichen Lösung mittels Registerwalze, da an die Stelle einer Wegänderung eine Voreilungsänderung der betreffenden Klemmstelle tritt. Ein bedeutungsvoller Vorteil dieser Registerregelung mit Hilfe der Voreilung einer Klemmstelle ist, dass kaum ein Verschleiß der mechanischen Übertragungsglieder auftritt, wie dies bei einer dynamisch schnellen Regelung mit Hilfe der Wegäderung einer Stellwalze der Fall wäre. Ein weiterer Vorteil ist, dass der regelungtechnische Aufwand bei dieser Registerregelung mit Hilfe der Voreilung einer Klemmstelle geringer ist als bei einer dynamisch schnellen Regelung mit Hilfe der Wegänderung einer Stellwalze.Due to the special properties of the controlled system is the Cutting register control by means of an advance of a clamping point dynamically faster than the conventional solution by means of register roller, because of the Make a change in the path a change in the lead of the relevant terminal point occurs. A significant advantage of this register control with the help of the advance a nip is that hardly a wear of the mechanical Transfer elements occurs, as with a dynamically fast control with Help der Wegderung a roller would be the case. Another advantage is that the regulatory technical effort in this register regulation with the aid of Leading over a nip is less than with a dynamically fast Control by means of changing the travel of a positioning roller.
Die in die Schnittregisterregelstrecke eingehenden Parameter sind weitgehend unabhängig von den Eigenschaften der Rotationsdruckmaschine. Weiterhin lässt sich die Schnittregistergenäuigkeit durch das neue Verfahren wesentlich erhöhen.The parameters entering the cutting register control path are broad regardless of the characteristics of the rotary printing machine. Continue lets the quality of the cut register increases significantly with the new method.
Die Nachführung der Bahnzugkraft kann auch mit Hilfe der Tänzerwalzenkraft gelöst werden, wobei diese aus dem Druck des zugehörigen Pneumatikzylinders ermittelt, die Kraft gemessen, einem Bahnzugkraftregler zugeführt und mit dem Kraftsollwert verglichen wird, wobei die Ausgangsgröße des Reglers entweder unmittelbar die Stellgröße für den Pneumatikzylinder oder der Sollwert F 01w ist, falls ein unterlagerter Regelkreis für die Eingangs-Bahnzugkraft F 01 vorhanden ist. An die Stelle der Tänzerwalze kann auch ein Bahnzugkraft-Regelkreis für die Bahnzugkraft F 01 treten. Durch diese Kraftanpassung wird immer dafür gesorgt, dass die infolge der Ausregelung einer Störung schnell aufgetretene Kraftänderung gegenüber dieser Ausregelung verhältnismäßig langsam abgebaut wird. The tracking of the web tension can also be solved by means of the dancer roll force, which is determined from the pressure of the associated pneumatic cylinder, the force measured, fed to a web tension controller and compared with the force setpoint, the output of the controller either directly the manipulated variable for the pneumatic cylinder or the setpoint F 01 w is, if a subordinate control loop for the input web tension F 01 is present. In place of the dancer roller can also be a web tension control loop for the web tension F 01 occur. This force adaptation always ensures that the force change which has occurred rapidly as a result of the regulation of a disturbance is reduced relatively slowly with respect to this compensation.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren zum
Regeln des Schnittregisters, deren Klemmstellen 1 bis 4 mit Antriebsmotoren mit
zugeordneter Strom-, Drehzahl- und gegebenenfalls Winkelregelung unabhängig
voneinander antreibbar sind und bei der das Schnittregister und/oder damit
verbundene weitere Registerabweichungen Y*13, Y*1i Y* ik an oder vor einem
Messerzylinder und/oder an oder vor einer oder mehreren diesem Messerzylinder
(Klemmstelle 4) vorgeordneten Klemmstellen i, k, 1 bis 4 über eine bestimmte
Bildinformation oder Messmarken der bedruckten Bahn mittels mindestens eines
Sensors erfassbar sind und zur Beeinflussung des Schnittregisterfehlers Y 14 einer
Regel- und/oder Steuerungseinrichtung zur Veränderung von Winkellagen oder
Umfangsgeschwindigkeiten v1 bis v4, ν i , ν k der jeweiligen Klemmstelle Ki, Kk, K1
bis K4 zuführbar sindThe invention also relates to a device for carrying out the method for controlling the cutting register, the
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.Further features and advantages emerge from the dependent claims in Connection with the description.
Die Erfindung soll nachfolgend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt schematisch:
- Fig. 1:
- Klemmstellen-Schema einer Rotationsdruckmaschine mit geregelten Antrieben,
- Fig. 2:
- Regelanordnung zum Regeln des Schnittregisters bei Kraftbegrenzung über die Druckeinheiten,
- Fig. 3:
- Regelanordnung zur Nachführung der Tänzerwalze und
- Fig. 4:
- Regelanordnung zum Regeln des Schnittregisters bei Kraftbegrenzung über die Kühleinheit.
- Fig. 1:
- Clamping diagram of a rotary printing press with controlled drives,
- Fig. 2:
- Control arrangement for controlling the cut register with force limitation via the pressure units,
- 3:
- Control arrangement for tracking the dancer roller and
- 4:
- Control arrangement for controlling the cut register with force limitation via the cooling unit.
Anschließend soll die Funktionsweise anhand der Ausführungsbeispiele an einem
Vierwalzensystem erläutert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass bei der
realen Druckmaschine an die Stelle einer Klemmstelle 1 des Vierwalzensystems
beliebig viele Druckeinheiten, also z.B. 4 Druckeinheiten, einer Rollenoffset-Illustrationsdruckmaschine
oder Zeitungsdruckmaschine oder einer anderen Art
von Rotationsdruckmaschinen treten können. Das im Folgenden beschriebene
Prinzip der Registerkorrektur durch zwei einander überlagerte Regelkreise, wobei
einer als Istwert den unmittelbar vor dem Messerzylinder gemessenen
Registerfehler bekommt, der andere den von einer weiter vorn liegenden
Klemmstelle, ist auf alle Rotationsdruckmaschinen sinngemäß zu übertragen.Subsequently, the operation is based on the embodiments of a
Four-roll system will be explained. It should be noted that at the
real printing machine in place of a
Das Vierwalzensystem von Fig. 1 ist eine vereinfachte Form einer
Rotationsdruckmaschine, insbesondere eine Rollenoffsetdruckmaschine. In einer
nach dem Einzugswerk folgenden Klemmstelle 1 (K1) sind alle Druckeinheiten
zusammengefasst. Klemmstelle 2 (K2) steht in Falle einer Illustrations-Druckmaschine
für die Kühleinheit, Klemmstelle 3 (K3) für die Wendeeinheit und
Klemmstelle 4 (K4) für die Falzeinheit mit dem schnittbestimmenden Messerzylinder.
Größen vi sind die Umfangsgeschwindigkeiten der Klemmstellen, die durch
das Verhalten umschlungener Walzen mit Coulomb'scher Reibung angenähert
seien. Bei Rotationsdruckmaschinen wird statt des Begriffes "Geschwindigkeit" der
Begriff "Voreilung" verwendet. Die Voreilung Wi,i -1 einer Klemmstelle i (Ki)
gegenüber einer Klemmstelle i - 1 (Ki-1) ist gegeben durch den Ausdruck
Im folgenden Text werden "Geschwindigkeit" und "Voreilung" synonym verwendet. Die Bahnkraft in einem Abschnitt i-1, i wird als F i-1,i bezeichnet. In zT sind die Änderungen des Elastizitäts-Moduls und des Querschnitts der einlaufenden Bahn zusammengefasst. Der Registerfehler Y 14 am Messerzylinder sei als Gesamt-Schnittregisterfehler oder kurz als Schnittregisterfehler bezeichnet. Ein davor aufgelaufener Registerfehler Y*li , gemessen an einer nicht druckenden Klemmstelle i, wird Teil-Schnittregisterfehler oder kurz Teilregisterfehler genannt.In the following text, "speed" and "lead" are used interchangeably. The web force in a section i-1, i is referred to as F i -1, i . In z T , the changes of the modulus of elasticity and the section of the incoming web are summarized. Register error Y 14 on the knife cylinder is referred to as overall cut register error or short as cut register error. A previously accumulated register error Y * l i , measured at a non-printing nip i, is called a partial cut register error or, in short, a partial register error.
Das System 1 von Fig. 1 wird als mechanische Regelstrecke (Block 1 a in Fig. 2)
mit zugehörigen Stellgliedern (geregelte Antriebe in Block 1 b in Fig. 2) aufgefasst. The
Die zwei Regelgrößen sind der Teil-Schnittregisterfehler Y*13 und der Gesamt-Schnittregisterfehler Y 14. Der Teil-Registerfehler Y*13 ist die Abweichung eines festen Bildbezugspunktes, z.B: der Bildkante, an der Klemmstelle 3 (K3) gegenüber der Lage dieses Punktes an der Klemmstelle 1 (K1), bezogen auf seine korrekte Lage. Der Schnittregisterfehler Y 14 ist der Fehler der Schnittkante an der Klemmstelle 4 (K4) zum Schnittzeitpunkt gegenüber ihrer Lage an der Klemmstelle 1 (K1), bezogen auf ihre korrekte Lage. Eine weitere Regelgröße ist die Lage, d.h. der Winkel, der Klemmstelle 1 (K1). Die Stellglieder bilden die geregelten Antriebsmotoren M1 bis M4. Die in Fig. 1 dargestellten Eingangsgrößen Xiw stehen für die Winkelgeschwindigkeits- (Drehzahl-) oder Winkelsollwerte der geregelten Antriebe M1 bis M4, wie aus Fig. 2 näher ersichtlich ist.The two controlled variables are the partial cut register error Y * 13 and the total cut register error Y 14 . The partial register error Y * 13 is the deviation of a fixed image reference point, eg: the image edge, at the clamping point 3 (K3) in relation to the position of this point at the clamping point 1 (K1), relative to its correct position. The cutting register error Y 14 is the error of the cutting edge at the clamping point 4 (K4) at the time of cutting in relation to its position at the clamping point 1 (K1), based on their correct position. Another controlled variable is the position, ie the angle, of the clamping point 1 (K1). The actuators form the controlled drive motors M1 to M4. The input variables X iw shown in FIG. 1 represent the angular velocity (rotational speed) or angular desired values of the controlled drives M1 to M4, as can be seen in more detail from FIG.
Der dem System über den Eingang der Klemmstelle 1 (K 1) zugeführte instationäre
oder stationäre Massenstrom, gemessen in kgs- 1 , wird durch die
Umfangsgeschwindigkeit ν1 der Klemmstelle 1 (K 1) und die Dehnung ε01
bestimmt. Im Falle Hooke schen Materials ist die Kraft F 01 der Dehnung ε01
proportional. Die Kraft F 01 wird durch die Anpresskraft einer Tänzer- ober
Pendelwalze an die durchlaufende Bahn oder durch einen Zugkraftregelkreis
eingestellt, die - dem Lagesollwert bzw. Kraftsollwert entsprechend - unmittelbar
oder mittelbar über eine weitere Einrichtung zur Einstellung der Bahnzugkraft - die
Umfangsgeschwindigkeit der Klemmstelle 0 (Abwickeleinrichtung) steuern. Nur die
Umfangsgeschwindigkeit der Abwickeleinrichtung ist in der Lage, den in das
System eingeleiteten stationären Massenstrom stationär zu ändern. Im Folgenden
wird angenommen, dass Änderungen von F 01 oder von ν1 infolge der dadurch
bewirkten Änderung der Umfangsgeschwindigkeit der Abwickeleinrichtung den
instationären wie stationären Massenstrom in den ihnen folgenden
Bahnabschnitten verändern. Die Umfangsgeschwindigkeiten der übrigen
Klemmstellen können - Hooke'sches Material vorausgesetzt - den Massenstrom
nicht stationär ändern. Die Umfangsgeschwindigkeiten werden im Folgenden kurz
Geschwindigkeiten genannt. The system (1 K) supplied to transient or stationary mass flow through the input of the
Der vor der Klemmstelle 3 (K3) - beispielsweise einer Wendeeinheit - mittels
eines Sensors 6 gemessene Teil-Registerfehler Y*13 wird, wie Fig. 2 zeigt, mit
einem Registerregler 3.2 mit Hilfe der Geschwindigkeit ν3 dieser Klemmstelle 3
(K3) auf einen Sollwert Y*13w geregelt. Statt den Teil-Registerfehler Y * 13 unmittelbar
vor der Wendeeinheit zu messen, kann, z.B. aus konstruktiven Gründen, auch ein
Messort zwischen Kühleinheit (K2) und Wendeinheit (K3), z.B. auch unmittelbar
nach der Kühleinheit, gewählt werden.The partial register error Y * 13 measured in front of the nip 3 (K3) - for example a turning unit - by means of a
Diesem Registerregelkreis ist ein Drehzahlregelkreis 3.3 des der Klemmstelle 3 (K3) zugeordneten Antriebsmotors unterlagert. Das sehr schnelle dynamische Verhalten des dem Drehzahlregelkreis unterlagerten Stromregelkreises ist vernachlässigbar. Der Sollwert für die Winkelgeschwindigkeit (bzw. für die Drehzahl) der Klemmstelle 3 (K3) ist ω3w .This speed control loop is subordinated to a speed control circuit 3.3 of the drive motor associated with the clamping point 3 (K3). The very fast dynamic behavior of the current control loop underlying the speed control circuit is negligible. The setpoint for the angular velocity (or speed) of nip 3 (K3) is ω 3 w .
Ist der Sollwert für den an der Wendeeinheit gemessenen Teil-Registerfehler gleich Null, also Y*13w = 0 , und somit im Mittel auch der Istwert, so würde trotz dieser Maßnahme der Gesamt-Schnittregisterfehler Y 14 im Allgemeinen nicht Null sein, da die Bahn auf dem Weg zwischen Wendeeinheit und Messerzylinder auf den weiteren zu durchlaufenden Leitelementen (beispielsweise Trichterwalze, Trichter, schlupfende Transportwalzen im Falzapparat etc.) Kräften unterworfen ist, die bei Änderung der Bahnzugkräfte, z.B. beim Rollenwechsel, bleibende Schnittregisterfehler erzeugen. Daher wird auch der Gesamt-Registerfehler Y 14 gemessen und beeinflusst, wobei mehrere Varianten auftreten. Diese Varianten sind vorzugsweise für den einbahnigen Betrieb an den Ausführungsbeispielen erklärt. Für den mehrbahnigen Betrieb wird auf die parallele Anmeldung PB04640 verwiesen.If the nominal value for the partial register error measured at the turning unit is equal to zero, ie Y * 13 w = 0, and thus also the actual value on average, the overall cut register error Y 14 would generally not be zero, despite the fact that the Path on the way between turning unit and knife cylinder on the other to be passed through guide elements (for example, funnel roller, hopper, slipping transport rollers in the folder etc.) is subjected to forces that produce change in Bahnzugkräfte, eg when reel change, permanent cut register errors. Therefore, the total register error Y 14 is also measured and influenced, with several variants occurring. These variants are preferably explained for the one-lane operation on the embodiments. For multi-lane operation reference is made to the copending application PB04640.
Statt der oben beschriebenen Registerregelung I für den Teil-Registerfehler Y * 13
kann unmittelbar ein Registerregelkreis für den Gesamt-Schnittregisterfehler Y 14
vorgesehen werden. Stellgröße ist die Voreilung bzw. Lage des Messerzylinders
4. Dazu wird der Registerfehler mit Hilfe eines Sensors 5 kurz vor dem
Messerzylinder 4 gemessen, dem Vergleichspunkt eines Schnittregisterreglers 4.1
zugeführt und mit einem Sollwert Y 14w = 0 verglichen (gestrichelte Linie in Fig. 2).
Der Registerregler gibt einen Lagesollwert α14w vor. Bei Auftreten eines
Schnittregisterfehlers, z.B. bei einem Rollenwechsel, wird der Registerfehler nach
Maßgabe der Dynamik des unterlagerten Winkelregelkreises kompensiert.Instead of the above-described register control I for the partial register error Y * 13 , a register control circuit for the total cut register error Y 14 can be provided immediately. Manipulated variable is the lead or position of the
Es kann aber auch der Regelkreis für den Gesamt-Schnittregisterfehler Y 14 nach
dem Prinzip der Kaskadenregelung dem Regelkreis für den Teil-Registerfehler Y*13
überlägert werden. Dazu wird der Gesamt-Registerfehler, wie bei a) und im
Abschnitt "Registerregelkreis I" beschrieben, kurz vor dem Messerzylinder mit
Hilfe eines weiteren Sensors 6 gemessen, dem Vergleichspunkt des
Schnittregisterreglers 3.1 zugeführt und mit dem Sollwert Y 14w = 0 verglichen.
Durch den unterlagerten Kreis (Registerregler 3.2) wird schon am Ort der
Wendeeinheit erkannt, dass ein späterer Schnittregisterfehler auftreten wird.
Durch den Schnittregisterregler 3.1 wird der Sollwert Y*13w so geführt, dass im
Rahmen der dynamischen Möglichkeiten immer Y 14w = 0 eingehalten wird. Mit Hilfe
der Geschwindigkeit ν3 der Wendeeinheit wird also der Gesamt-Schnittregisterfehler
am Messerzylinder K4 auf diese Weise passend beeinflusst. Für den
Schnittregisterregler 3.1 wird z.B. ein PI-Regler gewählt, der nach dem
Betragsoptimum oder dem Symmetrischen Optimum optimiert wird [Föl 88]. Die
Ausgangsgröße des Registerreglers 3.1 wird durch eine Schranke 3.6 begrenzt.
Die Adaption des Regelkreises an die Maschinengeschwindigkeit sowie die
Kompensation von dynamischen Gliedern dieser Registerregelstrecke erfolgt in
einem Anpassungsglied 3.4. Dieses kann auch direkt im Regler 3.1 implementiert
werden. Unter einem Anpassungsglied versteht man in diesem Fall eine Adaption
der Parameter (beispielsweise Verstärkungsfaktoren) des geschlossenenen
Regelkreises an die, Maschinengeschwindigkeit. Hierzu sind im Anpassungsglied
Charakteristiken (Kennlinien und/oder dynamische Übertragungsglieder)
hinterlegt.However, it is also the loop for the total cut register error Y 14 according to the principle of cascade control the loop for the partial register error Y * 13 are überlägert. For this purpose, the total register error, as described in a) and in the section "Register control loop I" measured just before the knife cylinder using another
Es kann, bei einbahnigem Betrieb, auch der Regelkreis für den Gesamt-Schnittregisterfehler Y 14 nach dem Prinzip der Kaskadenregelung einem Regelkreis für den Teil-Registerfehler vor der Trichterwalze statt vor der Wendeeinheit überlagert werden (in Fig. 2 nicht gezeichnet). Dazu wird der Teil-Registerfehler vor der Trichterwalze durch einen Sensor gemessen. Stellgröße ist die Voreilung der Trichterwalze. Der Regelkreis ist wie bei b) aufgebaut.It can, in one-lane operation, the control loop for the total cut register error Y 14 according to the principle of cascade control a control circuit for the partial register error before the hopper roll instead of before the turning unit are superimposed (not shown in Fig. 2). For this purpose, the partial register error in front of the funnel roller is measured by a sensor. Command value is the lead of the funnel roller. The control loop is constructed as in b).
An die Stelle der Trichterwalze oder der Wendeeinheit kann auch eine andere, z.B. vor der Klemmstelle 3 (K3) liegende Klemmstelle i (Ki), treten. Entsprechend wird an oder vor dieser Klemmstelle i (Ki) der Teil-Registerfehler Y*li gemessen und geregelt. Die Registerkorrektur erfolgt entweder durch die Geschwindigkeit (Voreilung) ν i dieser Klemmstelle oder Y*li wird einem anderen Regelkreis zugeführt (z.B. auch zum Zwecke der Vorsteuerung). Es ist auch möglich, den oder die Teil-Registerfehler an mehreren, vor dem Messerzylinder K4 liegenden, nicht druckenden Klemmstellen i und k (Ki; Kk) zu messen und über die Geschwindigkeiten von νi und νk mit Hilfe von zugeordneten Regelkreisen zu korrigieren. Beide Regelkreise können auch in geeigneter Weise kombiniert werden. Insbesondere kann es sich auch um mindestens einen periodischen Regler handeln, der in seiner Wirkung an eine periodische Störung angepasst ist (vgl. Patentschrift DE 197 40 153 C2). In the place of the funnel roller or the turning unit can also another, for example, before the nip 3 (K3) lying terminal point i (Ki), occur. Accordingly, the partial register error Y * l i is measured and regulated at or before this terminal point i (Ki). The register correction is carried out either by the speed (overfeed) ν i of this nip or Y * l i is fed to another control loop (eg also for the purpose of precontrol). It is also possible to measure the partial register error or errors at a plurality of non-printing clamping points i and k (Ki; Kk) in front of the knife cylinder K4 and to correct them by means of associated control circuits via the velocities of ν i and ν k , Both control loops can also be combined appropriately. In particular, it may also be at least one periodic regulator, which is adapted in its effect to a periodic disturbance (see Patent DE 197 40 153 C2).
Nachdem die Registerregelung über die Voreilung der Klemmstelle 3 (K3) (bzw. wie oben gezeigt anderer geeigneter Klemmstellen) mit einer Änderung der Bahnzugkraft F 23 verbunden ist, ist nicht auszuschließen, dass große Störungen zu kleine oder zu große Bahnzugkräfte F 23 verursachen, die zum Bahnriss führen können. Die Bahnzugkraft F 23 muss daher beschränkt werden. Dazu wird die Geschwindigkeit ν3 durch Vorgabe einer unteren und oberen Schranke 3.5 der Ausgangsgröße ω3w eines Registerreglers 3.2 begrenzt. Bei Erreichen einer dieser Voreilungsschranken wird die Winkellage der Druckeinheiten, also in Fig. 1 der Klemmstelle 1 (K1), nachgestellt. Dann übernimmt ein Registerregler 1.1 die Registerkorrektur (strichpunktierte Linien in Fig. 2). Wird die Voreilungsschranke verlassen, so tritt der Registerregler 3.2 wieder in Aktion (Ablöseregelung)..After the register control via the advance of the nip 3 (K3) (or as shown above other suitable terminal points) is connected to a change in the web tension F 23 , it can not be excluded that large disturbances cause too small or too large web tension F 23 , the can lead to the web break. The web tension F 23 must therefore be limited. For this purpose, the speed ν 3 is limited by specifying a lower and upper bound 3.5 of the output variable ω 3 w of a register controller 3.2. Upon reaching one of these Voreilungsschranken the angular position of the printing units, so in Fig. 1 of the nip 1 (K1), readjusted. Then, a register controller 1.1 takes over the register correction (dot-dashed lines in Fig. 2). If the overfeed limit is left, the register controller 3.2 comes back into action (detachment control).
Damit für die Registerkorrektur über die Geschwindigkeit (Voreilung) von Klemmstelle 3 (K3) hinsichtlich des zulässigen Bereiches der Bahnzugkraft F 23 immer genügend Stellgröße zur Verfügung steht, wird in einem Anpassungsglied 1.2 stets aus der Voreilung von Klemmstelle 3 (K3) mit Hilfe eines mathematischen Modells ein Sollwert für die Nachstellung des Winkels α1 w berechnet. Dieses mathematische Modell beschreibt den Zusammenhang zwischen der für die Korrektur des Teil-Registerfehlers Y*13 auftretenden Voreilungsänderungen und dem daraus resultierenden Korrekturwert α1w . Während die Registerkorrektur über die Voreilung von Klemmstelle 3 (K3) möglichst schnell erfolgt, handelt es sich bei der Nachstellung des Winkels α1w um eine demgegenüber langsame Korrektur. Dadurch werden schnelle Bewegungen der Druckeinheiten, die Energie kosten und evtl. Dublieren hervorrufen, vermieden. Das Anpassungsglied 1.2 enthält zu diesem Zwecke zusätzlich ein Verzögerungsglied erster oder höherer Ordnung. Dieses sorgt außerdem dafür, dass im Normalbetrieb, d.h. bei Betrieb innerhalb der Schranken vom Registerregler 3.2, der Registerregelkreis und die Winkelnachstellung der Klemmstelle 1 (K1) entkoppelt sind. Die Umschaltung zwischen den Regelkreisen erfolgt in einem elektronischen Schalter 1.3, der durch die Auswertung der Schranke 3.5 gesteuert wird. Im Normalbetrieb wird also durch die Winkelnachstellung mittels des Anpassungsgliedes 1.2 immer dafür gesorgt, dass die infolge der schnellen Ausregelung einer Störung aufgetretene Voreilungsänderung der Klemmstelle 3 (K3) langsam wieder abgebaut wird.In order for the register correction over the speed (overfeed) of clamping point 3 (K3) with respect to the permissible range of the web tension F 23 always sufficient manipulated variable is available in an adjustment element 1.2 always from the advance of nip 3 (K3) using a mathematical Model a setpoint for the adjustment of the angle α 1 w calculated. This mathematical model describes the relationship between the lead changes occurring for the correction of the partial register error Y * 13 and the resulting correction value α 1 w . While the register correction via the overfeed of nip 3 (K3) takes place as quickly as possible, the adjustment of the angle α 1 w is a slow correction on the other hand. As a result, rapid movements of the printing units, which cost energy and possibly doubling, avoided. The adaptation element 1.2 additionally contains a first-order or higher-order delay element for this purpose. This also ensures that in normal operation, ie when operating within the gates of the register controller 3.2, the register control loop and the angle adjustment of the terminal point 1 (K1) are decoupled. The switching between the control circuits takes place in an electronic switch 1.3, which is controlled by the evaluation of the barrier 3.5. In normal operation is thus always ensured by the angle adjustment by means of the adjustment member 1.2 that the occurred as a result of the rapid compensation of a fault change of advance of the nip 3 (K3) is slowly reduced again.
Auch der überlagerte Regler 3.1 wird mit einer Begrenzung der Ausgangsgröße versehen. Da diese überlagerte Regelung für Y 14 prinzipbedingt langsamer einzustellen ist als die unterlagerte für Y*13, ist zwar selbst bei großen Störungen kaum damit zu rechnen, dass ein zu großer Sollwert Y*13 vorgegeben wird. Dennoch könnte z.B. bei fehlerhaftem Ausfall des Anpassungsgliedes 3.4 oder des Sensors für Y 14 eine zu große Aussteuerung des Reglers 3.1 erfolgen, weshalb eine Begrenzung notwendig ist.The overlaid controller 3.1 is also provided with a limitation of the output variable. Since this overlaid control for Y 14 is to be set slower than the lower one for Y * 13 , even with large disturbances, it is hardly to be expected that a too large setpoint Y * 13 will be set. Nevertheless, for example, in the case of faulty failure of the adaptation element 3.4 or of the sensor for Y 14, an excessive modulation of the regulator 3.1 could take place, which is why a limitation is necessary.
Nachdem die Registerregelung über die Voreilung der Klemmstelle 3 (bzw. wie
oben gezeigt anderer geeigneter Klemmstellen) mit einer Änderung der
Bahnzugkraft F 23, verbunden ist, ist - wie oben beschrieben - nicht auszuschließen,
dass große Störungen zu kleine oder zu große Bahnzugkräfte F 23 verursachen,
die zum Bahnriss führen können.
Daher wird die Kraft 2F 01 der Tänzerwalze bzw. des Tänzerwalzensystems 7 (z.B.
über den Druck in der zugehörigen Stelleinrichtung beispielsweise PneumatikZylinder
7.3) nachgestellt, vgl. Fig. 3. Dazu ist ein Kraftregler 7.1 für die Kraft F 23
vorzusehen, dem der Istwert der Kraft F 23 - ermittelt durch einen Sensor 8 -
zugeführt und mit dem Kraftsollwert F 23w verglichen wird. Seine Ausgangsgröße ist
entweder unmittelbar die Stellgröße für die als Pneumatikzylinder ausgestaltete
Stelleinrichtung 7.3 oder der Sollwert F 01w falls ein unterlagerter Regelkreis
(Regler 7.2) für die Eingangs-Bahnzugkraft F 01 vorhanden ist. Durch diese
Kraftanpassung wird immer dafür gesorgt, dass die infolge der Ausregelung einer
Störung schnell aufgetretene Kraftänderung im Abschnitt 2-3 demgegenüber mehr
oder weniger langsam abgebaut wird. Dazu kann (wie in Fig. 2, Block 1.2) ein
Anpassungsglied vorgesehen werden. Für den oben beschriebenen
Datenaustausch ist das Tänzerwalzensystem 7 mit Kommunikationsstellen 7.4;
7.5 ausgerüstet. Anstelle des Tänzerwalzensystems 7 kann alternativ ein
Pendelwalzensystem verwendet werden.After the register control on the advance of the nip 3 (or as shown above other suitable terminal points) with a change in the web tension F 23 , is connected, as described above, can not be ruled out that large disturbances to small or too large tensile forces F train 23 cause that can lead to the web break.
Therefore, the
An die Stelle des Tänzer- oder Pendelwalzensystems kann auch ein Bahnzugkraftregelkreis treten, durch den die Kraft F 01, vorgegeben wird (vgl. Fig. 1). Beide Eingriffe verändern den stationären und instationären in das System eingeleiteten Massenstrom mittels der Umfangsgeschwindigkeit der Abwickeleinrichtung. Diese Umfangsgeschwindigkeit kann auch mittels mindestens eines Messwertes für eine Bahnzugkraft, Bahnspannung oder Bahndehnung beeinflusst werden. An die Stelle der beschriebenen Winkelnachführung der Druckeinheiten kann auch eine Voreilungsnachführung der Kühleinheit treten, wie nachfolgend beschrieben wird.In place of the dancer or pendulum roller system can also be a web tension control loop occur, through which the force F 01 , is specified (see Fig. 1). Both interventions change the stationary and transient mass flow introduced into the system by means of the peripheral speed of the unwinding device. This peripheral speed can also be influenced by means of at least one measured value for a web tensile force, web tension or web elongation. In place of the described angle tracking of the printing units can also occur a lead tracking of the cooling unit, as will be described below.
Nachdem die Registerregelung über die Voreilung der Klemmstelle 3 (K3) (bzw. wie oben gezeigt anderer geeigneter Klemmstellen) mit einer Änderung der Bahnzugkraft F 23 verbunden ist, ist nicht auszuschließen, dass große Störungen zu kleine oder zu große Bahnzugkräfte F 23 verursachen, die zum Bahnriss führen können. Die Bahnzugkraft F 23 muss daher beschränkt werden. Dazu wird die Geschwindigkeit ν3 durch Vorgabe einer unteren und oberen Schranke 3.5 der Ausgangsgröße ω3w eines Registerreglers 3.2 begrenzt. Bei Erreichen einer dieser Voreilungsschranken wird die Voreilung der Kühleinheit, also in Fig. 1 der Klemmstelle 2 (K2), nachgestellt. Dann übernimmt ein Registerregler 2.1 die Registerkorrektur (strichpunktierte Linien in Fig. 4). Wird die Voreilungsschranke 3.5 verlassen, so tritt der Registerregler 3.2 wieder in Aktion (Ablöseregelung). After the register control via the advance of the nip 3 (K3) (or as shown above other suitable terminal points) is connected to a change in the web tension F 23 , it can not be excluded that large disturbances cause too small or too large web tension F 23 , the can lead to the web break. The web tension F 23 must therefore be limited. For this purpose, the speed ν 3 is limited by specifying a lower and upper bound 3.5 of the output variable ω 3 w of a register controller 3.2. Upon reaching one of these Voreilungsschranken the lead of the cooling unit, so in Fig. 1 of the nip 2 (K2), readjusted. Then, a register controller 2.1 takes over the register correction (dot-dashed lines in Fig. 4). If the lead-over gate 3.5 is left, then the register controller 3.2 comes back into action (detachment control).
Die Verwendung der Voreilung der Kühleinheit zur Begrenzung der Kraft F 23 ist dadurch möglich, dass bei Verstellung der Geschwindigkeit ν 2 die Kraft F 23 nicht selbstkompensierend ist. Dies ist auf die Änderung der Papiereigenschaften infolge des Eintrags von Feuchte und Wärme durch die Druckeinheiten und die Trockenstrecke zurückzuführen.The use of the lead of the cooling unit to limit the force F 23 is possible in that when adjusting the speed ν 2, the force F 23 is not self-compensating. This is due to the change in paper properties due to the moisture and heat input through the printing units and drying line.
Damit für die Registerkorrektur über die Geschwindigkeit (Voreilung) von Klemmstelle 3 (K3) hinsichtlich des zulässigen Bereiches der Bahnzugkraft F 23 immer genügend Stellgröße zur Verfügung steht, wird in einem Anpassungsglied 2.2 stets aus der Voreilung von Klemmstelle 3 (K3) mit Hilfe eines mathematischen Modells ein Sollwert für die Nachstellung der Winkelgeschwindigkeit ω2w berechnet. Dieses mathematische Modell beschreibt den Zusammenhang zwischen der für die Korrektur des Teil-Registerfehlers Y*13 auftretenden Voreilungsänderungen und dem daraus resultierenden Korrekturwert ω2w . Während die Registerkorrektur über die Voreilung von Klemmstelle 3 (K3) möglichst schnell erfolgt, handelt es sich bei der Nachstellung der Winkelgeschwindigkeit ω2w um eine demgegenüber langsame Korrektur. Das Anpassungsglied 2.2 enthält zu diesem Zwecke zusätzlich ein Verzögerungsglied erster oder höherer Ordnung. Dieses sorgt außerdem dafür, dass im Normalbetrieb, d.h. bei Betrieb innerhalb der Schranken vom Registerregler 3.2, der Registerregelkreis und die Voreilungsnachstellung der Klemmstelle 2 (K2) entkoppelt sind. Die Umschaltung zwischen den Regelkreisen erfolgt in einem elektronischen Schalter 2.3, der durch die Auswertung der Schranke 3.5 gesteuert wird. Im Normalbetrieb wird also durch die Winkelnachstellung mittels des Anpassungsgliedes 2.2 immer dafür gesorgt, dass die infolge der schnellen Ausregelung einer Störung aufgetretene Voreilungsänderung der Klemmstelle 3 (K3) langsam wieder abgebaut wird.In order for the register correction over the speed (overfeed) of terminal point 3 (K3) with respect to the permissible range of the web tension F 23 always sufficient manipulated variable is available in an adjustment element 2.2 always from the advance of nip 3 (K3) using a mathematical Model a setpoint for the adjustment of the angular velocity ω 2 w calculated. This mathematical model describes the relationship between the lead changes occurring for the correction of the sub-register error Y * 13 and the resulting correction value ω 2 w . While the register correction via the overfeed of nip 3 (K3) takes place as quickly as possible, the adjustment of the angular velocity ω 2 w is a slow correction on the other hand. The adaptation element 2.2 additionally contains a first-order or higher-order delay element for this purpose. This also ensures that in normal operation, ie when operating within the gates of the register controller 3.2, the register control loop and the Voreilungsnachstellung the nip 2 (K2) are decoupled. The switching between the control circuits takes place in an electronic switch 2.3, which is controlled by the evaluation of the barrier 3.5. In normal operation, therefore, the angle adjustment by means of the adjustment element 2.2 always ensures that the change in the prestressing of the clamping point 3 (K3) which has occurred as a result of the rapid compensation of a fault is slowly reduced again.
Die oben beschriebenen Maßnahmen zur Schnittregisterregelung sollen sich nicht nur auf die Anwendung bei Offset-Rollenrotationsdruckmaschinen beziehen, sondern können bei allen anderen Druckverfahren, Bedruckstoffen und Druckmaschinen in äquivalenter Weise angewandt werden, insbesondere bei Tiefdruck, Siebdruck, Flexodruck, Textildruck, Foliendruck, Metalldruck, Etikettendruckmaschinen, Textildruckmaschinen, Foliendruckmaschinen, Illustrations- und Zeitungsdruckmaschinen usw. The above-described measures for cutting register regulation should not relate only to the application in offset web presses, but can be used in all other printing processes, substrates and Printing machines are used in an equivalent manner, especially in Gravure printing, screen printing, flexographic printing, textile printing, foil printing, metal printing, Label printing machines, textile printing machines, foil printing machines, Illustration and newspaper printing machines etc.
- 11
- Mechanische Regelstrecke mit geregelten AntriebenMechanical controlled system with controlled drives
- 1a1a
- Mechanisches System (Regelstrecke)Mechanical system (controlled system)
- 1b1b
- Geregelte AntriebeRegulated drives
- 1.11.1
- Registerreglerregister controller
- 1.21.2
- Anpassungsgliedmatching member
- 1.31.3
- Schalterswitch
- 22
- Regeleinrichtungcontrol device
- 2.12.1
- Registerreglerregister controller
- 2.22.2
- Anpassungsgliedmatching member
- 2.32.3
- Schalterswitch
- 33 3.13.1
- SchnittregisterreglerCut-off register controls
- 3.23.2
- Registerreglerregister controller
- 3.33.3
- DrehzahlregelkreisSpeed control loop
- 3.43.4
- Anpassungsgliedmatching member
- 3.53.5
- SchrankeCabinets
- 3.63.6
- SchrankeCabinets
- 44 4.14.1
- SchnittregisterreglerCut-off register controls
- 55
- Sensor für SchnittregisterfehlerSensor for cutting register error
- 66
- Sensor für RegisterfehlerSensor for register error
- 77
- TänzerwalzensystemDancer roller system
- 7.17.1
- ZugkraftreglerDraft regulators
- 7.27.2
- Druckreglerpressure regulator
- 7.37.3
- Stelleinrichtung / PneumatikzylinderAdjustment device / pneumatic cylinder
- 7.47.4
- Kommunikations-SchnittstellenCommunication interfaces
- 88th
- Sensor für BahnzugkraftSensor for web tension
- 99
- Sensor für BahnzugkraftSensor for web tension
- K1K1
-
Klemmstelle 1
Clamp 1 - K2K2
-
Klemmstelle 2
Clamp 2 - K3K3
-
Klemmstelle 3
Clamp 3 - K4K4
-
Klemmstelle 4
Clamp 4 - KiKi
- Klemmstelle iClamp i
- Kkkk
- Klemmstelle kNip k
- Fij F ij
- Bahnzugkraft im Abschnitt i-jWeb tension in section i-j
- F01 F 01
- Eingangs-BahnzugkraftInput web tension
- F01w F 01w
- Bahnzugkraft-SollwertWeb tension setpoint
- F23 F 23
- Bahnzugkraft zwischen K2 und K3Web tension between K2 and K3
- F23w F 23w
- Bahnzugkraft-SollwertWeb tension setpoint
- xiw x iw
- Eingangsgrößeinput
- vi v i
- Umfangsgeschwindigkeit der Klemmstelle iPeripheral speed of the clamping point i
- ωi ω i
- Winkelgeschwindigkeit / Drehzahl der Klemmstelle iAngular velocity / rotational speed of the clamping point i
- ωiw ω iw
- Winkelgeschwindigkeits-SollwertAngular velocity setpoint
- αiw α iw
- Winkelsollwert / Lagesollwert der Klemmstelle iAngle setpoint / position setpoint of clamping point i
- Y13*Y 13 *
- Teil-Registerfehler zwischen K1 und K3Part register error between K1 and K3
- Y13w*Y 13w *
- Register-SollwertRegister setpoint
- Y14 Y 14
- Gesamt-SchnittregisterfehlerTotal cut register error
- Y14w Y 14w
- Sollwertsetpoint
- RP R P
- Druckreglerpressure regulator
- RF R F
- ZugkraftreglerDraft regulators
- RY R Y
- Registerreglerregister controller
- Rω R ω
- Winkelgeschwindigkeits- (Drehzahl-)reglerAngular velocity (speed) regulator
- Mi M i
- Antriebsmotor für Klemmstelle i mit zugehöriger RegelungDrive motor for terminal point i with associated control
- pp
- Druck des PneumatikzylindersPressure of the pneumatic cylinder
- zT z T
- Änderungen des Querschnitts und des E-ModulsChanges in the cross section and the modulus of elasticity
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