EP3202575B1 - Rotary printing press - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk, insbesondere eine Rollenrotationsdruckmaschine.The invention relates to a rotary printing machine with at least one printing unit, in particular a web-fed rotary printing press.

Ein Druckwerk einer Rotationsdruckmaschine zum Bedrucken eines Bedruckstoffs wie einer Bedruckstoffbahn weist üblicherweise einen Formzylinder auf zum Tragen einer Druckformanordnung zur Abbildung mindestens eines Druckbildes auf dem Bedruckstoff und zur Abbildung mindestens zweier mit dem Druckbild in Anordnungsbeziehung stehender Registermarken auf dem Bedruckstoff benachbart zu zwei in einer Axialrichtung des Formzylinders entgegengesetzten Begrenzungsrändern des Bedruckstoffs. Die Druckformanordnung kann dabei von einer Mehrzahl von auf dem Formzylinder aufgenommenen Druckplatten gebildet sein. Übliche Rotationsdruckmaschinen, wie Rotationsdruckmaschinen zum Mehrfarbendruck, weisen normalerweise mehrere Druckwerke zum nacheinander Bedrucken des Bedruckstoffs auf.A printing unit of a rotary printing press for printing a printing substrate such as a printing material web usually has a forme cylinder for supporting a printing form arrangement for imaging at least one printed image on the printing substrate and for imaging at least two registration marks on the printing substrate adjacent to the printed image in the arrangement relationship adjacent to two in an axial direction Form cylinder opposite boundary edges of the substrate. The printing plate arrangement can be formed by a plurality of printing plates received on the forme cylinder. Conventional rotary printing presses, such as rotary printing presses for multicolor printing, usually have a plurality of printing units for successively printing on the printing substrate.

Beim Mehrfarbendruck mit üblichen Druckplatten kann es über die Bedruckstoffbreite (z.B. Bahnbreite) in Axialrichtung des Formzylinders zu unterschiedlichen Passerfehlern im Umfang kommen. Die Passerfehler können einerseits durch Fehler in der Plattenherstellung oder der Fixierung der Platten auf dem Formzylinder hervorgerufen werden und sind daher statischer Natur. Die Passerfehler können sich im Wesentlichen aus Schrägstellungen beim Belichten und Biegen der Platten, aus mechanischem Spiel und Ungenauigkeiten beim Platteneinlegen oder der Plattenspannvorrichtung selbst ergeben. In diesen Fällen kann von einer Schrägstellung oder auch Drehung der betreffenden Druckplatte ausgegangen werden. Andererseits können bei Passerfehlern auch dynamische Effekte eine Rolle spielen, welche durch Unterschiede in der Bahnspannung einer Bedruckstoffbahn bedingt und damit abhängig von einer Maschinengeschwindigkeit sowie den Materialeigenschaften des Bedruckstoffes selbst sein können.In the case of multicolor printing with conventional printing plates, the width of the substrate (eg web width) in the axial direction of the forme cylinder can lead to different registration errors in the circumference. The registration errors can be caused on the one hand by errors in the plate production or the fixation of the plates on the forme cylinder and are therefore static in nature. The registration errors can result essentially from skews when exposing and bending the plates, from mechanical play and inaccuracies during plate loading or the plate tensioning device itself. In these cases, it can be assumed that an inclination or rotation of the relevant printing plate. On the other hand, dynamic errors may also play a role in registration errors, which may be due to differences in the web tension of a printing material web and thus may depend on a machine speed and the material properties of the printing substrate itself.

Zur Kompensation solcher wie o.g. Passerfehler können Verstellungen eines Diagonalregisters und/oder eines Schrägregisters einer Rotationsdruckmaschine genutzt werden. Die Überprüfung von Schrägstellungen des Druckbildes wird derzeit von einem Maschinenbediener selbst vorgenommen, indem der Maschinenbediener die Umfangspasser jeweils in der Nähe der Begrenzungsränder des Bedruckstoffs visuell miteinander vergleicht. Wenn vom Maschinenbediener Abweichungen bzw. Umfangspasserfehler visuell erkannt werden, führt dieser zur Kompensation eine Verstellung des Diagonalregisters in dem entsprechenden Druckwerk und/oder eine Verstellung einer Leitwalze vor dem ersten Druckwerk durch.To compensate for such as o. Passerfehler can be used adjustments of a diagonal register and / or a slanted register of a rotary printing press. The checking of skews of the print image is currently performed by a machine operator himself, with the machine operator visually comparing the perimeter pegs near each of the boundary edges of the substrate. If deviations or peripheral register errors are visually recognized by the machine operator, this compensator performs an adjustment of the diagonal register in the corresponding printing unit and / or an adjustment of a guide roller in front of the first printing unit.

Durch den Trend zu immer breiteren Rotationsdruckmaschinen wird es jedoch z.B. durch eine Vielzahl möglicher Strangführungen für einen Maschinenbediener zusehends schwieriger, Passerfehler am bedruckten Bedruckstoff richtig zuzuordnen und die entsprechenden Korrekturmaßnahmen einzuleiten. Zudem ist es z.B. bei Verstellungen des Diagonalregisters schwierig, eine Korrektur im richtigen Ausmaß durchzuführen. Darüber hinaus können Störungen in hohem Masse durch den verwendeten Bedruckstoff und die Bahnspannungsverhältnisse bedingt und daher Schwankungen unterworfen sein. Im Ergebnis kann die Belastung eines Maschinenbedieners zunehmen und können sich die Druckqualität und die Auflagenstabilität verschlechtern.However, due to the trend towards ever wider rotary printing presses, e.g. Due to a multitude of possible strand guides for a machine operator, it is becoming increasingly difficult to correctly allocate register errors on the printed substrate and to initiate the corresponding corrective measures. Moreover, it is e.g. in diagonal register adjustments, it is difficult to correct to the correct extent. In addition, interference to a great extent due to the substrate used and the web tension conditions and therefore subject to fluctuations. As a result, the burden on a machine operator may increase and print quality and run stability may deteriorate.

Aus der WO 2005/023690 A1 , der WO 2004/048092 A2 , der US 6 199 480 B1 und der DE 198 30, 490 A1 sind Rotationsdruckmaschinen nach dem Stand der Technik bekannt.From the WO 2005/023690 A1 , of the WO 2004/048092 A2 , of the US 6 199 480 B1 and the DE 198 30, 490 A1 Rotary printing machines are known in the art.

So offenbart die WO 2005/023690 A1 eine Rotationsdruckmaschine zum Bedrucken eines Bedruckstoffs, die mindestens ein Druckwerk mit einem Formzylinder zum Tragen einer Druckformanordnung zur Abbildung mindestens eines Druckbildes auf dem Bedruckstoff und zur Abbildung mindestens zweier mit dem mindestens einen Druckbild in Anordnungsbeziehung stehender Registermarken auf dem Bedruckstoff benachbart zu zwei in einer Axialrichtung des Formzylinders entgegengesetzten Begrenzungsrändern des Bedruckstoffs aufweist. Diese Rotationsdruckmaschine weist mindestens eine Erfassungseinrichtung auf. Die Erfassungseinrichtung ist eingerichtet, die Registermarken auf dem Bedruckstoff zu erfassen und für jede erfasste Registermarke ein Erfassungssignal zu erzeugen. Diese Rotationsdruckmaschine weist ferner eine Steuereinrichtung auf, die mit der Erfassungseinrichtung verbunden ist. Die Steuereinrichtung ist eingerichtet, einen Umfangspasserfehler zu bestimmen. Diese Rotationsdruckmaschine weist ferner eine Stelleinrichtung auf, die mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Die Stelleinrichtung ist eingerichtet, mittels mindestens eines Stellgliedes auf Basis eines Stellsignals automatisch eine auf die Axialrichtung des Formzylinders bezogene Verschränkung zwischen dem Formzylinder und dem Bedruckstoff zu realisieren, um den Umfangspasserfehler zu kompensieren.So revealed the WO 2005/023690 A1 a rotary printing machine for printing on a printing material, the at least one printing unit with a forme cylinder for supporting a printing forme arrangement for imaging at least one print image on the substrate and for imaging at least two stationary with the at least one printed image in registration relationship register marks on the substrate adjacent to two in an axial direction of the Form cylinder has opposite boundary edges of the substrate. This rotary printing machine has at least one detection device. The detection device is set up to register the register marks on the printing material and for each Registered register mark to generate a detection signal. This rotary printing machine also has a control device which is connected to the detection device. The controller is configured to determine a circumferential registration error. This rotary printing machine also has an adjusting device, which is connected to the control device. The adjusting device is set up to automatically realize, by means of at least one actuator based on an actuating signal, an entanglement between the forme cylinder and the printing material relative to the axial direction of the forme cylinder in order to compensate for the circumferential misalignment.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationsdruckmaschine bereitzustellen, welche bei Entlastung eines Maschinenbedieners eine verbesserte Druckqualität und Auflagenstabilität ermöglicht.The invention has for its object to provide a rotary printing machine, which allows for relief of a machine operator improved print quality and print stability.

Dies wird mit einer Rotationsdruckmaschine gemäß Anspruch 1 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This is achieved with a rotary printing machine according to claim 1. Further developments of the invention are defined in the dependent claims.

Gemäß der Erfindung wird eine Rotationsdruckmaschine zum Bedrucken eines Bedruckstoffs, insbesondere eine Rollenrotationsdruckmaschine zum Bedrucken einer Bedruckstoffbahn als Bedruckstoff, bereitgestellt. Die Rotationsdruckmaschine weist mindestens ein Druckwerk, mindestens eine Erfassungseinrichtung, eine Steuereinrichtung und eine Stelleinrichtung auf.According to the invention, a rotary printing machine for printing a printing material, in particular a web-fed rotary printing press for printing a printing material web as printing material, is provided. The rotary printing press has at least one printing unit, at least one detection device, a control device and an adjusting device.

Das mindestens eine Druckwerk umfasst einen Formzylinder zum Tragen einer Druckformanordnung zur Abbildung mindestens eines Druckbildes auf dem Bedruckstoff und zur Abbildung mindestens zweier mit dem mindestens einen Druckbild in Anordnungsbeziehung stehender Registermarken auf dem Bedruckstoff benachbart zu zwei in einer Axialrichtung des Formzylinders entgegengesetzten Begrenzungsrändern des Bedruckstoffs.The at least one printing unit comprises a forme cylinder for supporting a printing form arrangement for imaging at least one printed image on the printing substrate and for imaging at least two registration marks on the printing substrate adjacent to the at least one printed image adjacent to two boundary edges of the printing substrate opposite to one another in an axial direction of the forme cylinder.

Die Erfassungseinrichtung ist eingerichtet, die Registermarken auf dem Bedruckstoff automatisch mit einer Abtastrate von einmal pro Umdrehung des Formzylinders zu erfassen und für jede erfasste Registermarke ein Erfassungssignal zu erzeugen.The detection device is set up to detect the register marks on the printing substrate automatically at a sampling rate of once per revolution of the forme cylinder and to generate a detection signal for each registered register mark.

Die Erfassungseinrichtung ist ferner eingerichtet, mit gegenüber der Abtastrate der Registermarken erhöhter Abtastrate eine aktuelle Maschinenbeschleunigung der Rotationsdruckmaschine zu erfassen.The detection device is further configured to detect a current machine acceleration of the rotary printing press with respect to the sampling rate of the register marks increased sampling rate.

Die Steuereinrichtung ist mit der Erfassungseinrichtung verbunden. Die Steuereinrichtung eingerichtet, durch Vergleichen der Erfassungssignale für die Registermarken einen Umfangspasserfehler des Druckbildes auf dem Bedruckstoff zu bestimmen. Die Steuereinrichtung ist ferner eingerichtet, auf Basis der aktuellen Maschinenbeschleunigung eine aktuelle Maschinengeschwindigkeit der Rotationsdruckmaschine zu ermitteln. Die Steuereinrichtung ist ferner eingerichtet, auf Basis des Umfangspasserfehlers einen Kompensationswert zur Kompensation des Umfangspasserfehlers unter Berücksichtigung der aktuellen Maschinengeschwindigkeit zu ermitteln und als Stellsignal bereitzustellen.The control device is connected to the detection device. The controller is arranged to determine a circumferential registration error of the printed image on the substrate by comparing the detection signals for the register marks. The control device is further configured to determine a current machine speed of the rotary printing press on the basis of the current machine acceleration. The control device is also set up to determine a compensation value for compensation of the circumferential registration error taking into account the current machine speed on the basis of the circumferential registration error and to provide it as a control signal.

Die Stelleinrichtung ist mit der Steuereinrichtung verbunden und eingerichtet, mittels mindestens eines automatisch ansteuerbaren Stellgliedes auf Basis des Stellsignals automatisch eine auf die Axialrichtung des Formzylinders bezogene Verschränkung zwischen dem Formzylinder und dem Bedruckstoff zu realisieren, um den Umfangspasserfehler zu kompensieren.The adjusting device is connected to the control device and arranged to automatically realize by means of at least one automatically controllable actuator based on the control signal to a related to the axial direction of the forme entanglement between the forme cylinder and the printing material to compensate for the circumferential registration error.

Durch die automatische Erfassung der Registermarken, welche z.B. als Farbregistermarken ausgebildet sein können, und die automatische Kompensation eines möglichen Umfangspasserfehlers, d.h. durch die ständige automatische Beobachtung und Aussteuerung bzw. Kompensation von Passerschwankungen, können mit der erfindungsgemäßen Rotationsdruckmaschine bei Entlastung eines Maschinenbedieners eine verbesserte Druckqualität und Auflagenstabilität erzielt werden.By the automatic detection of the register marks, which e.g. may be formed as color register marks, and the automatic compensation of a possible circumferential registration error, i. Due to the constant automatic observation and modulation or compensation of Passerschwankungen, with the rotary printing machine according to the invention with relief of a machine operator improved print quality and print run stability can be achieved.

Durch die Ermittlung der aktuellen Maschinengeschwindigkeit der Rotationsdruckmaschine und die Berücksichtigung derselben bei der Kompensation des Umfangspasserfehlers kann die Genauigkeit der Kompensation des Umfangspasserfehlers erhöht werden und können damit die Druckqualität und Auflagenstabilität weiter erhöht werden.By determining the current machine speed of the rotary printing machine and the consideration of the same in the compensation of the circumferential registration error, the accuracy of the compensation of the circumferential registration error can be increased and thus the print quality and print run stability can be further increased.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das mindestens eine Druckwerk einen Übertragungszylinder auf zum Zusammenwirken mit dem Formzylinder und dem Bedruckstoff, um das mindestens eine Druckbild auf den Bedruckstoff zu übertragen. Der Formzylinder weist an zwei in seiner Axialrichtung entgegengesetzten Längsenden jeweils einen Lagerzapfen auf, wobei der eine Lagerzapfen an einem Schwenklager gelagert ist, so dass der Formzylinder an dem Schwenklager entlang einer Druckrichtung gegenüber dem Übertragungszylinder verschwenkbar ist. An dem anderen Lagerzapfen ist ein automatisch ansteuerbares Stellglied der Stelleinrichtung angeordnet, um den Formzylinder zur Kompensation des Umfangspasserfehlers um einen zu dem Stellsignal korrespondierenden Schwenkwinkel zu verschwenken. Durch ein solches Verschwenken des Formzylinders wird dieser gegenüber dem Bedruckstoff verschränkt, so dass der Umfangspasserfehler automatisch kompensiert wird.According to one embodiment of the invention, the at least one printing unit has a transfer cylinder for interacting with the forme cylinder and the printing material in order to transfer the at least one printed image to the printing substrate. The forme cylinder has a respective bearing journal on two longitudinal ends opposite in its axial direction, wherein the one bearing journal is mounted on a pivot bearing, so that the forme cylinder can be pivoted on the pivot bearing along a pressure direction relative to the transfer cylinder. At the other bearing pin an automatically controllable actuator of the actuator is arranged to pivot the forme cylinder to compensate for the circumferential registration error by a corresponding to the control signal swivel angle. By such pivoting of the forme cylinder it is entangled with respect to the printing material, so that the circumferential registration error is automatically compensated.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Rotationsdruckmaschine außerdem eine Bedruckstoffleitwalze auf, die in einer Bedruckstoffdurchlaufrichtung der Rotationsdruckmaschine vor dem mindestens einen Druckwerk angeordnet ist, um den Bedruckstoff vor Eintritt in das mindestens eine Druckwerk zu führen. Die Bedruckstoffleitwalze weist an zwei in einer Axialrichtung dieser entgegengesetzten Längsenden jeweils einen Lagerzapfen auf, wobei der eine Lagerzapfen an einem Schwenklager gelagert ist, so dass die Bedruckstoffleitwalze an dem Schwenklager gegenüber dem Bedruckstoff verschwenkbar ist. An dem anderen Lagerzapfen ist ein automatisch ansteuerbares Stellglied der Stelleinrichtung angeordnet, um die Bedruckstoffleitwalze zur Kompensation des Umfangspasserfehlers um einen zu dem Stellsignal korrespondierenden Schwenkwinkel zu verschwenken. Durch ein solches Verschwenken der Bedruckstoffleitwalze wird die Spannung des Bedruckstoffs einseitig verändert und dadurch der Bedruckstoff gegenüber dem Formzylinder verschränkt, so dass der Umfangspasserfehler automatisch kompensiert wird. Bevorzugt bildet in diesem Fall das mindestens eine Druckwerk eine erste Druckstelle der Rotationsdruckmaschine.According to a further embodiment of the invention, the rotary printing machine also has a Bedruckstoffleitwalze, which is arranged in a Bedruckstoffdurchlaufrichtung the rotary printing machine before the at least one printing unit to guide the substrate before entering the at least one printing unit. The Bedruckstoffleitwalze has at two in an axial direction of these opposite longitudinal ends in each case a bearing journal, wherein the one bearing journal is mounted on a pivot bearing, so that the Bedruckstoffleitwalze is pivotable on the pivot bearing against the substrate. At the other bearing pin an automatically controllable actuator of the adjusting device is arranged to pivot the Bedruckstoffleitwalze to compensate for the circumferential registration error by a corresponding to the control signal swivel angle. By such a pivoting of the Bedruckstoffleitwalze the tension of the printing substrate is changed on one side and thereby the printing material compared to the forme cylinder entangled, so that the Umfangspasserfehler is automatically compensated. In this case, the at least one printing unit preferably forms a first printing location of the rotary printing press.

Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung weist jedes Stellglied der Stelleinrichtung einen vorbestimmten Gesamtstellweg auf, wobei jedes Stellglied der Stelleinrichtung in einer Nullstellung, die zu einem umfangspasserfehlerfreien Zustand korrespondiert, auf eine Mittelstellung des Gesamtstellweges gestellt ist. Dadurch können vorteilhaft auch bidirektionale Passerabweichungen kompensiert werden.According to yet another embodiment of the invention, each actuator of the actuator on a predetermined Gesamtstellweg, wherein each actuator of the actuator in a zero position, the state to a bypass error free state corresponds, is set to a middle position of Gesamtstellweges. As a result, bidirectional register deviations can also be advantageously compensated.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Rotationsdruckmaschine mehrere wie das mindestens eine Druckwerk ausgebildete Druckwerke zum nacheinander Bedrucken des Bedruckstoffs auf. Die Steuereinrichtung ist eingerichtet, durch einen Transport des Bedruckstoffs zwischen den Druckwerken bedingte Totzeiten für eine Erfassung der Registermarken auf dem Bedruckstoff zu ermitteln und diese bei der Kompensation des Umfangspasserfehlers mit zu berücksichtigen. Dadurch kann die Genauigkeit der Kompensation des Umfangspasserfehlers erhöht werden und können damit die Druckqualität und Auflagenstabilität weiter erhöht werden.According to a further embodiment of the invention, the rotary printing machine has a plurality of printing units designed as the at least one printing unit for successively printing on the printing material. The control device is set up to determine dead times for a registration of the register marks on the printing material caused by a transport of the printing material between the printing units and to take these into account in the compensation of the circumferential registration error. Thereby, the accuracy of the compensation of the circumferential registration error can be increased and thus the print quality and print run stability can be further increased.

Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Formzylinder der Druckwerke jeweils einen vordefinierten Zylinderumfang auf, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, die Totzeiten auf Basis von Vielfachen der Zylinderumfänge zu ermitteln. Mit den Vielfachen der Zylinderumfänge kann eine einfache Annahme für Totstrecken zwischen den Druckwerken getroffen werden.According to yet another embodiment of the invention, the forme cylinders of the printing units each have a predefined cylinder circumference, wherein the control device is set up to determine the dead times on the basis of multiples of the cylinder circumferences. With the multiples of the cylinder circumferences, a simple assumption can be made for dead zones between the printing units.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detaillierter beschrieben.

Fig.1

zeigt eine Ansicht zum Erläutern einer Druckplattenschrägstellung auf dem Formzylinder eines Druckwerks.

Fig.2

zeigt ein in der Ausführungsform der Erfindung verwendetes Koordinatensystem eines Simulationsmodells.

Fig.3

zeigt eine Ansicht, welche die Rotation einer betrachteten Querposition einer Druckplatte nach dem Simulationsmodell gemäß der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.

Fig.4

zeigt eine schematische Ansicht eines Formzylinders und dessen Verschwenkung nach dem Simulationsmodell gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Fig.5

zeigt eine schematische Ansicht einer Bedruckstoffleitwalze und deren Verschwenkung nach dem Simulationsmodell gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Fig.6

zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Druckwerks der Rotationsdruckmaschine gemäß der Ausführungsform der Erfindung.

In the following the invention will be described in more detail by means of a preferred embodiment and with reference to the attached figures.

Fig.1

shows a view for explaining a printing plate skew on the form cylinder of a printing unit.

Fig.2

shows a coordinate system of a simulation model used in the embodiment of the invention.

Figure 3

FIG. 11 is a view illustrating the rotation of a contemplated lateral position of a printing plate according to the simulation model according to the embodiment of the invention. FIG.

Figure 4

shows a schematic view of a forme cylinder and its pivoting according to the simulation model according to the preferred embodiment of the invention.

Figure 5

shows a schematic view of a Bedruckstoffleitwalze and their pivoting according to the simulation model according to the preferred embodiment of the invention.

Figure 6

shows a schematic perspective view of a printing unit of the rotary printing machine according to the embodiment of the invention.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 6 eine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildete Rotationsdruckmaschine 1 zum Bedrucken eines Bedruckstoffs BS (siehe z.B. Fig. 6) beschrieben werden. Die Rotationsdruckmaschine 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere als Rollenrotationsdruckmaschine zum Bedrucken einer Bedruckstoffbahn wie einer Papierbahn als Bedruckstoff BS ausgebildet.The following is with reference to the FIGS. 1 to 6 a formed according to an embodiment of the invention rotary printing machine 1 for printing a printing substrate BS (see, eg Fig. 6 ) to be discribed. The rotary printing press 1 according to the present embodiment of the invention is designed in particular as a web-fed rotary printing press for printing on a printing material web such as a paper web as printing substrate BS.

Wie in Fig. 6 gezeigt, weist die Rotationsdruckmaschine 1 mindestens ein Druckwerk 10 und eine elektronische Steuereinrichtung 40 auf. Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, weist in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung die Rotationsdruckmaschine 1 mehrere wie das mindestens eine Druckwerk 10 ausgebildet Druckwerke 10 auf, die zum nacheinander mehrfarbig Bedrucken des Bedruckstoffs BS in einer Bedruckstoffdurchlaufrichtung LR der Rotationsdruckmaschine 1 nacheinander angeordnet sind.As in Fig. 6 1, the rotary printing machine 1 has at least one printing unit 10 and an electronic control device 40. Although not shown in the figures, in the present embodiment of the invention, the rotary printing machine 1 more than the at least one printing unit 10 formed on 10 printing units, which are successively arranged for successive multi-color printing of the printing substrate BS in a Bedruckstoffdurchlaufrichtung LR of the rotary printing machine 1.

Jedes Druckwerk 10 umfasst einen Formzylinder 11 zum Tragen einer Druckformanordnung (nicht separat bezeichnet) zur Abbildung mindestens eines Druckbildes auf dem Bedruckstoff BS und zur Abbildung mehrerer mit dem mindestens einen Druckbild in Anordnungsbeziehung stehender Registermarken RM auf dem Bedruckstoff BS benachbart zu zwei in einer Axialrichtung des Formzylinders 11 entgegengesetzten Begrenzungsrändern des Bedruckstoffs BS, wie in Fig. 6 gezeigt. Die Registermarken RM sind beispielsweise als Farbregistermarken ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist die Druckformanordnung insbesondere mit einer Mehrzahl von auf dem Formzylinder 11 aufgenommenen Druckplatten gebildet.Each printing unit 10 includes a forme cylinder 11 for supporting a printing form assembly (not separately referred to) for imaging at least one print image on the substrate BS and for imaging a plurality of registration marks RM on the printing substrate BS adjacent to the at least one printed image in the registration relationship adjacent to two in an axial direction of the Form cylinder 11 opposite boundary edges of the printing substrate BS, as in Fig. 6 shown. The register marks RM are formed, for example, as color register marks. In the present embodiment of the invention, the printing plate assembly is formed in particular with a plurality of printing plates received on the forme cylinder 11.

Jedes Druckwerk 10 weist außerdem einen Übertragungszylinder 12 zum Zusammenwirken mit dem Formzylinder 11 und dem Bedruckstoff BS, um das mindestens eine Druckbild auf den Bedruckstoff BS zu übertragen, und einen Gegendruckzylinder 13 zum Zusammenwirken mit dem Übertragungszylinder 12 auf. Jedes Druckwerk 10 weist eine Bedienseite SI und eine Antriebsseite SII auf.Each printing unit 10 also has a transfer cylinder 12 for cooperation with the forme cylinder 11 and the printing substrate BS to transfer the at least one printed image onto the printing substrate BS, and a counter-pressure cylinder 13 for interacting with the transfer cylinder 12. Each printing unit 10 has an operating side SI and a drive side SII.

Jedes Druckwerk 10 ist mit einer optischen Erfassungseinrichtung 30 versehen, die eingerichtet ist, die Registermarken RM auf dem Bedruckstoff BS automatisch zu erfassen und für jede erfasste Registermarke RM ein Erfassungssignal zu erzeugen.Each printing unit 10 is provided with an optical detection device 30, which is configured to automatically detect the register marks RM on the printing substrate BS and to generate a detection signal for each registered register mark RM.

Die Erfassung der Registermarken RM kann entweder dadurch erfolgen, dass der Bedruckstoff Broadsheetseiten-Breite BS über seine Breite durch mindestens eine in etwa senkrecht zur Bedruckstofflaufrichtung LR traversierende Erfassungseinrichtung 30 und/oder über mindestens eine die Breite des Bedruckstoffes Broadsheetseiten-Breite BS simultan erfassende Anordnung von mindestens einer Erfassungseinrichtung 30 erfasst wird.The register marks RM can be detected either by virtue of the width of the broadsheet page width BS being encompassed by at least one detection device 30 traversing approximately perpendicular to the printing material direction LR and / or by at least one arrangement comprising the width of the printing material broadsheet side width BS at least one detection device 30 is detected.

Wie oben bereits erwähnt, kann es beim Mehrfarbendruck mit Druckplatten über die Bedruckstoffbreite (Bahnbreite in der Richtung von der Bedienseite SI zur Antriebsseite SII hin) in Axialrichtung des Formzylinders 11 zu unterschiedlichen Passerfehlern im Umfang kommen. Die Umfangspasserfehler können einerseits durch Fehler in der Plattenherstellung oder der Fixierung der Druckplatten auf dem Formzylinder 11 hervorgerufen werden und sind daher statischer Natur. Die Umfangspasserfehler können sich im Wesentlichen aus Schrägstellungen beim Belichten und Biegen der Druckplatten, aus mechanischem Spiel und Ungenauigkeiten beim Platteneinlegen oder der Plattenspannvorrichtung selbst ergeben. In diesen Fällen kann von einer Schrägstellung oder auch Drehung der betreffenden Druckplatten ausgegangen werden. Andererseits können bei Umfangspasserfehlern auch dynamische Effekte eine Rolle spielen, welche durch Unterschiede in der Bahnspannung des Bedruckstoffs BS bedingt und damit abhängig von einer Maschinengeschwindigkeit sowie den Materialeigenschaften des Bedruckstoffes BS selbst sein können.As already mentioned above, in multicolor printing with printing plates across the width of the substrate (web width in the direction from the operating side SI to the drive side SII) in the axial direction of the forme cylinder 11, different register errors may occur in the circumference. The circumferential register errors can be caused on the one hand by errors in the plate production or the fixation of the printing plates on the forme cylinder 11 and are therefore of a static nature. The circumferential registration errors can result essentially from skewing during exposure and bending of the printing plates, from mechanical play and inaccuracies during plate loading or the plate tensioning device itself. In these cases, it can be assumed that an inclination or rotation of the respective printing plates. On the other hand, in the case of circumferential registration errors, dynamic effects which are caused by differences in the web tension of the printing substrate BS and thus also play a role depending on a machine speed as well as the material properties of the printing substrate BS can be itself.

Um diese Umfangspasserfehler geeignet bestimmen und kompensieren zu können, ist die Steuereinrichtung 40 mit jeder der Erfassungseinrichtungen 30 verbunden und eingerichtet, durch Vergleichen der Erfassungssignale für die Registermarken RM eines jeweiligen Druckwerks 10 einen Umfangspasserfehler des Druckbildes auf dem Bedruckstoff BS zu bestimmen und auf Basis des Umfangspasserfehlers einen Kompensationswert zur Kompensation des Umfangspasserfehlers zu ermitteln und als Stellsignal bereitzustellen.In order to properly determine and compensate these circumferential registration errors, the controller 40 is connected to each of the detectors 30 and configured to determine a circumferential register error of the print image on the substrate BS by comparing the detection signals for the register marks RM of each printing unit 10 based on the circumferential registration error To determine a compensation value for compensating the circumferential registration error and to provide it as a control signal.

Außerdem umfasst, wie in Fig. 6 gezeigt, die Rotationsdruckmaschine 1 zum Zwecke der Kompensation von Umfangspasserfehlern eine Stelleinrichtung 50, die mit der Steuereinrichtung 40 verbunden ist und die eingerichtet ist, mittels automatisch ansteuerbarer Stellglieder 51, 52 (siehe Fig. 4 und Fig. 5) der Stelleinrichtung 50 auf Basis des Stellsignals automatisch eine auf die Axialrichtung des Formzylinders 11 des jeweiligen Druckwerks 10 bezogene Verschränkung zwischen dem Formzylinder 11 und dem Bedruckstoff BS zu realisieren, um den Umfangspasserfehler zu kompensieren.It also includes, as in Fig. 6 1, for the purpose of compensating circumferential registration errors, the rotary printing machine 1 has an adjusting device 50, which is connected to the control device 40 and which is set up, by means of automatically activatable actuators 51, 52 (see FIG Fig. 4 and Fig. 5 ) of the actuating device 50 based on the control signal automatically to realize a relation to the axial direction of the forme cylinder 11 of the respective printing unit 10 entanglement between the forme cylinder 11 and the substrate BS to compensate for the circumferential registration error.

Die Funktionalitäten der Steuereinrichtung 50 können mittels Hardware, Firmware und/oder Software implementiert sein und werden im Folgenden näher erläutert.The functionalities of the control device 50 can be implemented by means of hardware, firmware and / or software and will be explained in more detail below.

Als Funktionalität zur Bestimmung und Kompensation von Umfangspasserfehlern ist in der Steuereinrichtung 50 ein Simulationsmodell implementiert, welches die o.g. Einflussgrößen und deren Auswirkungen beschreibt. Das Simulationsmodell setzt sich aus zwei Teilmodellen zusammen, nämlich einem Störmodell zur Simulation der Plattenschrägstellung bzw. des "Schrägdrucks" und einem Kompensationsmodell zur Störgrößeneliminierung durch Verschränkung des Druckbildes. Für die jeweils betrachtete Farbe i (Farbseparation) ergibt sich die Drehung des Druckbildes aus der Superposition der beiden Teilmodelle zu: $${\varphi }_i={\varphi }_{z_i}+{\varphi }_{u_i}$$

Dabei repräsentiert der Winkel ϕ_zi eine Schrägstellung des Druckbildes, wie in Fig. 1 gezeigt, und repräsentiert der Winkel ϕ_ui eine Verschränkung des Formzylinders 11 gegenüber dem Bedruckstoff BS oder eine Verschränkung des Bedruckstoffes BS selbst.As a function for determining and compensating circumferential registration errors, a simulation model is implemented in the control device 50, which describes the aforementioned influencing variables and their effects. The simulation model is composed of two submodels, namely an interference model for the simulation of the slanted plate position or the "slanted pressure" and a compensation model for the elimination of interference by interleaving the printed image. For the respectively considered color i (color separation), the rotation of the printed image results from the superposition of the two partial models: $${\phi }_i={\phi }_{z_i}+{\phi }_{u_i}$$

In this case, the angle φ _{zi represents} an inclination of the printed image, as in Fig. 1 shown, and represents the angle φ _ui an entanglement of the forme cylinder 11 relative to the printing substrate BS or an entanglement of the printing substrate BS itself.

Für eine Parametrierung und Simulation des Modells wird ein wie in Fig. 2 gezeigtes Koordinatensystem vorgegeben. Die Koordinaten in x-Richtung orientieren sich dabei an der Maschinenmitte in Axialrichtung des Formzylinders 11, und die Koordinaten in y-Richtung orientieren sich an einer Punktur (Sujetanfang). Positive Drehwinkel sind gegen den Uhrzeigersinn und negative Drehwinkel im Uhrzeigersinn definiert. Da sich Wirkrichtungen der Stellglieder 51, 52 der Stelleinrichtung 50 zwischen verschiedenen Maschinentypen unterscheiden können, ist eine entsprechende Konfiguration des jeweiligen Drehsinnes vorgesehen.For a parameterization and simulation of the model, a as in Fig. 2 shown coordinate system specified. The coordinates in the x-direction are oriented at the machine center in the axial direction of the forme cylinder 11, and the coordinates in the y-direction are based on a puncture (Sujetanfang). Positive rotation angles are defined counterclockwise and negative rotation angles are clockwise. Since effective directions of the actuators 51, 52 of the actuator 50 may differ between different types of machines, a corresponding configuration of the respective direction of rotation is provided.

Zunächst wird das Störgrößenmodell näher beschrieben. Gemäß dem Störgrößenmodell lässt sich, wie in Fig. 3 gezeigt, ausgehend von den obigen allgemeinen Betrachtungen für jede Querposition P auf einer beobachteten Längsposition einer Druckplatte durch Rotation um den Winkel ϕ_z eine resultierende Position P' auf dem Bedruckstoff BS wie folgt berechnen: $$P=\left(\begin{array}{c}x\\ 0\end{array}\right)\mapsto \left(\begin{array}{c}cos\mathrm{}{\varphi }_z\\ sin\mathrm{}{\varphi }_z\end{array}\right)$$

First, the disturbance variable model will be described in more detail. According to the disturbance variable model can be, as in Fig. 3 shown, calculated from the above general considerations for each transverse position P on an observed longitudinal position of a printing plate by rotation through the angle φ _z a resulting position P 'on the substrate BS as follows: $$P=\left(\begin{array}{c}x\\ 0\end{array}\right)\mapsto \left(\begin{array}{c}cOs\mathrm{}{\phi }_z\\ sin\mathrm{}{\phi }_z\end{array}\right)$$

Die resultierenden Abweichungen quer zur Druckrichtung und in Druckrichtung (Bedruckstoffdurchlaufrichtung LR) ergeben sich zu: $$\mathrm{\Delta }x=x\cdot cos\mathrm{}{\varphi }_z-x$$

$$\mathrm{\Delta }y=x\cdot sin\mathrm{}{\varphi }_z$$

The resulting deviations transversely to the printing direction and in the printing direction (printing material through-direction LR) result in: $$\mathrm{\Delta }x=x\cdot cOs\mathrm{}{\phi }_z-x$$

$$\mathrm{\Delta }y=x\cdot sin\mathrm{}{\phi }_z$$

Da die in der Praxis auftretenden Störungen (Drehwinkel) sehr klein sind, lassen sich folgende Vereinfachungen treffen: $$\underset{\varphi \to 0}{lim}\mathrm{}cos\mathrm{}\varphi \cong \mathrm{1,}$$

$$\underset{\varphi \to 0}{lim}\mathrm{}sin\mathrm{}\varphi \cong \varphi$$

Since the disturbances occurring in practice (angles of rotation) are very small, the following simplifications can be made: $$\underset{\phi \to 0}{lim}\mathrm{}cOs\mathrm{}\phi \cong \mathrm{1,}$$

$$\underset{\phi \to 0}{lim}\mathrm{}sin\mathrm{}\phi \cong \phi$$

Daraus wird ersichtlich, dass eine seitliche Korrektur des beobachteten Punktes nicht notwendig ist (Δx ≈ 0). Für die Korrektur in Umfangsrichtung gilt somit: $$\mathrm{\Delta }y\approx x{\varphi }_z$$

It can be seen that a lateral correction of the observed point is not necessary (Δx ≈ 0). For the correction in the circumferential direction, the following applies: $$\mathrm{\Delta }y\approx x{\phi }_z$$

Die dargestellte Störung ist für die Simulation vorerst nicht prozessabhängig ausgeprägt, sondern im Wesentlichen als "herstellungsbedingt" zu betrachten. Die beobachteten zeitabhängigen Umfangsabweichungen müssen daher nur bei Parameteränderungen der Simulation neu berechnet werden, die sich zum Abtastzeitpunkt bereits eingestellt haben. Die Berechnung der Abweichungen wird für die Beobachtungspunkte j aller beteiligten Farbseparationen i durchgeführt.For the time being, the illustrated disturbance is not process-dependent for the simulation, but essentially considered as "production-related". The observed time-dependent circumference deviations therefore only have to be recalculated if the simulation has changed its parameters at the time of sampling. The calculation of the deviations is carried out for the observation points j of all participating color separations i.

In der folgenden Tabelle 1 sind mögliche Simulationsparameter zur Störgrößenberechnung aufgelistet: Tabelle 1 Parameter Typ Wertebereich Einheit Bemerkung ϕ_zi Störung -1,0 ... 1,0 [mrad] Online änderbare Prozessstörung der Farbseparation i x_j Jobvorgabe -1500 ... 1500 [mm] Querlage des Beobachtungspunktes j im Druckkontrollstreifen Table 1 below lists possible simulation parameters for calculating disturbance variables: Table 1 parameter Type value range unit comment φ _zi disorder -1.0 ... 1.0 [Mrad] Changeable Process Disruption of Color Separation i x _j job specification -1500 ... 1500 [Mm] Transverse position of the observation point j in the print control strip

Nun wird das Kompensationsmodell näher beschrieben. Zur Kompensation der oben beschriebenen Störung wird der Formzylinder 11 gegenüber dem Bedruckstoff BS verschränkt. Dazu ist der Formzylinder 11, wie in Fig. 4 gezeigt, auf einer Seite schwenkbar an einem Schwenklager 11.1 gelagert und auf der anderen Seite wird er über ein automatisch ansteuerbares Stellglied 51 (z.B. einen Verstellmotor) der Stelleinrichtung 50 in Druckrichtung positioniert.Now the compensation model is described in detail. To compensate for the above-described disorder of the forme cylinder 11 is compared to the substrate BS entangled. For this purpose, the forme cylinder 11, as in Fig. 4 shown on one side pivotally mounted on a pivot bearing 11.1 and on the other side it is positioned via an automatically controllable actuator 51 (eg an adjusting motor) of the actuator 50 in the printing direction.

Genauer weist der Formzylinder 11 an zwei in seiner Axialrichtung entgegengesetzten Längsenden jeweils einen Lagerzapfen auf, wobei der eine Lagerzapfen an dem Schwenklager 11.1 gelagert ist, so dass der Formzylinder 11 an dem Schwenklager 11.1 entlang der Druckrichtung gegenüber dem Übertragungszylinder 12 verschwenkbar ist. An dem anderen Lagerzapfen ist das automatisch ansteuerbare Stellglied 51 der Stelleinrichtung 50 angeordnet, um den Formzylinder 11 zur Kompensation des Umfangspasserfehlers um den zu dem Stellsignal der Steuereinrichtung 40 korrespondierenden Schwenkwinkel ϕ_u zu verschwenken.Specifically, the forme cylinder 11 at two longitudinal ends opposite in its axial direction in each case a bearing journal, wherein the one bearing journal is mounted on the pivot bearing 11.1, so that the forme cylinder 11 is pivotable on the pivot bearing 11.1 along the pressure direction relative to the transfer cylinder 12. At the other bearing pin, the automatically controllable actuator 51 of the actuator 50 is arranged to pivot the forme cylinder 11 to compensate for the Umfangsspasserfehlers by the corresponding to the control signal of the control device 40 pivot angle φ _u .

Die Positionen x₀ des Drehpunktes sowie x_a des Stellglieds 51 sind dabei als installatorische Parameter bekannt. Analog zu den obigen Betrachtungen und Vereinfachungen ergibt sich eine wirksame Drehung bzw. Verschwenkung zu: $${\varphi }_u=\frac{u}{x_a-x_0}$$

The positions x _{0 of} the fulcrum and x _{a of} the actuator 51 are known as installatory parameters. Analogous to the above considerations and simplifications, an effective rotation or pivoting results in: $${\phi }_u=\frac{u}{x_a-x_0}$$

Die an einer beobachteten Querposition x auf der Druckplatte resultierende Umfangskorrektur wird damit zu: $$\mathrm{\Delta }y=x{\varphi }_u$$

The circumferential correction resulting at an observed transverse position x on the printing plate thus becomes: $$\mathrm{\Delta }y=x{\phi }_u$$

Eine weitere Möglichkeit zur Kompensation der oben beschriebenen Störung besteht darin, den als Bedruckstoffbahn ausgebildeten Bedruckstoff BS vor der betrachteten Druckstelle zu verschränken. Bevorzugt kommt dieses Verfahren an Rollenrotationsdruckmaschinen vor der ersten Druckstelle einer Bedruckstoffbahn zum Einsatz. Dabei wird durch eine einseitig schwenkbar gelagerte Bedruckstoffleitwalze in den Bahnlauf eingegriffen und die Bahnspannung auf einer Seite "künstlich verändert".Another way to compensate for the above-described disorder is to entangle the substrate formed as printing substrate BS before the pressure point considered. This method is preferably used on web-fed rotary printing presses before the first printing location of a printing material web. It is intervened by a one-sided pivotally mounted Bedruckstoffleitwalze in the web and the web tension on one side "artificially".

Genauer weist, wie in Fig. 5 gezeigt, die Rotationsdruckmaschine 1 eine Bedruckstoffleitwalze 20 auf, die in Bedruckstoffdurchlaufrichtung LR der Rotationsdruckmaschine 1 vor dem betrachteten Druckwerk 10 angeordnet ist, um den Bedruckstoff BS vor Eintritt in das Druckwerk 10 zu führen. Die Bedruckstoffleitwalze 20 weist an zwei in einer Axialrichtung dieser entgegengesetzten Längsenden jeweils einen Lagerzapfen auf, wobei der eine Lagerzapfen an einem Schwenklager 20.1 gelagert ist, so dass die Bedruckstoffleitwalze 20 an dem Schwenklager 20.1 gegenüber dem Bedruckstoff BS verschwenkbar ist. An dem anderen Lagerzapfen ist ein automatisch ansteuerbares Stellglied 52 (wie z.B. ein Verstellmotor) der Stelleinrichtung 50 angeordnet, um die Bedruckstoffleitwalze 20 zur Kompensation des Umfangspasserfehlers um einen zu dem Stellsignal der Steuereinrichtung 40 korrespondierenden Schwenkwinkel ϕ_u zu verschwenken. Bevorzugt bildet dabei das betrachtete Druckwerk 10 eine erste Druckstelle der Rotationsdruckmaschine 1.More precisely, as in Fig. 5 shown, the rotary printing press 1 a Bedruckstoffleitwalze 20 which is arranged in Bedruckstoffdurchlaufrichtung LR of the rotary printing machine 1 in front of the viewed printing unit 10 in order to guide the substrate BS before entering the printing unit 10. The Bedruckstoffleitwalze 20 has at two in an axial direction of these opposite longitudinal ends in each case a bearing journal, wherein the one bearing journal is mounted on a pivot bearing 20.1, so that the Bedruckstoffleitwalze 20 is pivotable on the pivot bearing 20.1 relative to the substrate BS. At the other bearing pin an automatically controllable actuator 52 (such as an adjusting motor) of the adjusting device 50 is arranged to pivot the Bedruckstoffleitwalze 20 to compensate the Umfangsspasserfehlers by a corresponding to the control signal of the control device 40 pivot angle φ _u . In this case, the considered printing unit 10 preferably forms a first printing location of the rotary printing press 1.

Der wirksame Drehwinkel bzw. Schwenkwinkel ϕ_u ergibt sich analog zur oben beschriebenen Verschränkung des Formzylinders 11. Da für die entstehende Änderung der Bahnspannung derzeit kein Modell existiert, wird die resultierende Umfangskorrektur vereinfachend wie folgt berechnet: $$\mathrm{\Delta }y=k_{p}x{\varphi }_u$$

The effective angle of rotation or swivel angle φ _u results analogously to the above-described entanglement of the forme cylinder 11. Since there is currently no model for the resulting change in the web tension, the resulting circumference correction is calculated in a simplified manner as follows: $$\mathrm{\Delta }y=k_{p}x{\phi }_u$$

Dabei repräsentiert kp eine parametrierbare Materialeigenschaft des Bedruckstoffes.Kp represents a parameterizable material property of the printing material.

Wenn für die o.g. Stellglieder 51, 52 der Stelleinrichtung 50 z.B. Stellmotoren mit Getriebe verwendet werden, ist deren Verhalten rein integraler Natur. Bekannt ist die aktuelle Sollstellung u_r sowie die Verstellgeschwindigkeit v_a des Stellglieds 51, 52. Für eine gewählte Abtastzeit T_A ergibt sich für einen aktuellen Abtastschritt somit eine Stellgliedstellung zu: $$u\left(t\right)=u\left(t_1\right)+{\tau }_A\cdot sa{t}_{-v_a}^{+v_a}\left[k_a\left(u_r\left(t\right)-u\left(t_1\right)\right)\right]$$

mit $$sa{t}_b^{a}x=\{\begin{array}{ll}a,& x>a\\ b,& x<b\\ x,& sonst\end{array}$$

If, for example, servomotors with a transmission are used for the above-mentioned actuators 51, 52 of the adjusting device 50, their behavior is purely integral. The current nominal position u _r and the adjustment speed v _{a of} the actuator 51, 52 are known. For a selected sampling time T _A , an actuator position thus results for a current sampling step: $$u\left(t\right)=u\left(t_1\right)+{\tau }_A\cdot sa{t}_{-v_a}^{+v_a}\left[k_a\left(u_r\left(t\right)-u\left(t_1\right)\right)\right]$$

With $$sa{t}_b^{a}x=\{\begin{array}{ll}a.& x>a\\ b.& x<b\\ x.& sOnst\end{array}$$

Die Verstärkung k_a wird dabei bevorzugt auf 1/T_A gesetzt.The gain k _a is preferably set to 1 / T _A.

Für den jeweiligen Abtastschritt werden die Längslagen der Einzelseparationen i der definierten Beobachtungspunkte j (Farbregistermarken) aufgrund der aktuellen Prozessparameter korrigiert.For the respective scanning step, the longitudinal positions of the individual separations i of the defined observation points j (color register marks) are corrected on the basis of the current process parameters.

In der folgenden Tabelle 2 sind mögliche Simulationsparameter für das Kompensationsmodell aufgelistet. Tabelle 2 Parameter Typ Wertebereich Einheit Bemerkung x₀ installatorisch -1500 ... 1500 [mm] Querlage der drehbaren Formzylinderlagerung für die Farbseparation i x_a installatorisch -1500 ... 1500 [mm] Querlage des Stellgliedes für die Farbseparation i v_a installatorisch 0,01 ... 1,0 [mm/s] Verstellgeschwindigkeit des Stellglieds u_r Prozessvorgabe 0 ... [mm] Sollstellung des Stellglieds k_p Prozessvorgabe 0,5 ... 1,5 Materialeigenschaft des Bedruckstoffes, Defaultwert 1,0 x_j Jobvorgabe -1500 ... 1500 [mm] Querlage des Beobachtungspunktes j im Druckkontrollstreifen Table 2 below lists possible simulation parameters for the compensation model. Table 2 parameter Type value range unit comment x ₀ installatorisch -1500 ... 1500 [Mm] Transverse position of the rotatable form cylinder bearing for the color separation i x _a installatorisch -1500 ... 1500 [Mm] Transverse position of the actuator for the color separation i v _a installatorisch 0.01 ... 1.0 [Mm / s] Adjustment speed of the actuator u _r process Instruction 0 ... [Mm] Nominal position of the actuator k _p process Instruction 0.5 ... 1.5 Material property of the substrate, default value 1.0 x _j job specification -1500 ... 1500 [Mm] Transverse position of the observation point j in the print control strip

Die Beobachtung des Verhaltens beruht auf der Erfassung gedruckter Registermarken RM, die insbesondere Farbregistermarken sind. Das Prozessverhalten wird daher bevorzugt nur einmal pro Formzylinderumdrehung erfasst. Für die Simulation ist daher auch nur eine Abtastung pro Umdrehung notwendig. Bei konstantem Formzylinderumfang U_PZ und variabler Maschinengeschwindigkeit führt dies zu unterschiedlichen Abtastzeiten T_A: $${\tau }_A\left(t\right)=\frac{U_{PZ}}{v_M\left(t\right)}$$

The observation of the behavior is based on the detection of printed register marks RM, which are in particular color register marks. The process behavior is therefore preferably detected only once per forme cylinder revolution. Therefore, only one scan per revolution is necessary for the simulation. With constant cylinder circumference U _PZ and variable machine speed, this leads to different sampling times T _A : $${\tau }_A\left(t\right)=\frac{U_{PZ}}{v_M\left(t\right)}$$

Um auch sich ändernde Maschinengeschwindigkeiten realistisch nachbilden zu können, ist es daher bevorzugt, mit hoher Abtastrate t_A << T_A die aktuelle Maschinengeschwindigkeit zu berechnen: $$v_M\left(t\right)=v_M\left(t_1\right)+t_A\cdot sa{t}_{-a_M}^{+a_M}\left[k_a\left(v_{M_r}\left(t\right)-v_M\left(t_1\right)\right)\right]$$

In order to be able to realistically model also changing machine speeds, it is therefore preferable to calculate the current machine speed with a high sampling rate t _A << T _A : $$v_M\left(t\right)=v_M\left(t_1\right)+t_A\cdot sa{t}_{-a_M}^{+a_M}\left[k_a\left(v_{M_r}\left(t\right)-v_M\left(t_1\right)\right)\right]$$

Der Parameter a_M repräsentiert dabei eine aktuelle Maschinenbeschleunigung.The parameter a _M represents a current machine acceleration.

Mit anderen Worten ausgedrückt ist jede Erfassungseinrichtung 30 eingerichtet, die Registermarken RM auf dem Bedruckstoff BS mit einer Abtastrate von einmal pro Umdrehung des Formzylinders 11 zu erfassen, und ist eingerichtet, mit gegenüber der Abtastrate der Registermarken RM erhöhter Abtastrate eine aktuelle Maschinenbeschleunigung a_M der Rotationsdruckmaschine 1 zu erfassen.In other words, each detection device 30 is set up to detect the register marks RM on the printing substrate BS at a sampling rate of once per revolution of the forme cylinder 11, and is set up with a current machine acceleration a _{M of} the rotary printing press relative to the scanning rate of the register marks RM increased sampling rate 1 to capture.

Die Steuereinrichtung 40 ist eingerichtet, auf Basis der aktuellen Maschinenbeschleunigung a_M eine aktuelle Maschinengeschwindigkeit v_M der Rotationsdruckmaschine 1 zu ermitteln.The control device 40 is set up to determine a current machine speed v _{M of} the rotary printing machine 1 on the basis of the current machine acceleration a _M.

Die folgenden Tabelle 3 listet mögliche Simulationsparameter für die Geschwindigkeit und die Abtastzeit auf. Tabelle 3 Parameter Typ Wertebereich Einheit Bemerkung U_PZ installatorisch 500 ... 1500 [mm] Formzylinderumfang a_M Prozessvorgabe 0,1 ... 1 [m/s²] Beschleunigung v_Mr Prozessvorgabe 5 ... 20 [m/s] Geschwindigkeitssollwert t_a installatorisch 10 ... 50 [ms] Abtastzeit The following table 3 lists possible simulation parameters for the speed and the sampling time. Table 3 parameter Type value range unit comment U _PZ installatorisch 500 ... 1500 [Mm] Form cylinder circumference a _m process Instruction 0.1 ... 1 [m / s ² ] acceleration _Mr process Instruction 5 ... 20 [M / s] Speed setpoint t _a installatorisch 10 ... 50 [Ms] sampling

Vorzugsweise soll für die Erfassung von Umfangspasserfehlern deren Beobachtung mit hoher Frequenz erfolgen. Daher sollten Totzeiten, die sich durch den Transport des bedruckten Bedruckstoffs BS zum Erfassungsort (Erfassungseinrichtung 30) ergeben, nicht vernachlässigt werden. Da die Abstände der Druckwerke 10 zueinander sowie zum jeweiligen Erfassungsort konstant sind, können Transportverzögerungen als Totstrecken nachgebildet werden. Der Einfachheit halber werden als Abstände Vielfache des vordefinierten Formzylinderumfangs angenommen. Die Totstrecken der einzelnen Druckwerke 10 bzw. Druckstellen werden bevorzugt als Schieberegister umgesetzt, welche pro Formzylinderumrollung T_A(t) jeweils um eine Zelle weitergeschoben werden. Für die einzelnen Druckstellen i ergeben sich die Größen n_i der Register zu: $$n_i=1+k_M-D_i\cdot k_D$$

Preferably, for the detection of circumferential registration errors, their observation should take place at a high frequency. Therefore, dead times resulting from the transport of the printed substrate BS to the detection site (detector 30) should not be neglected. Since the distances of the printing units 10 to each other and to the respective detection location are constant, transport delays can be simulated as dead zones. For the sake of simplicity, multiples of the predefined form cylinder circumference are assumed as spacings. The Totstrecken the individual printing units 10 or pressure points are preferably implemented as a shift register, which are pushed on each Formzylinderumrollung T _A (t) in each case by one cell. For the individual pressure points i, the quantities n _{i of} the registers result: $$n_i=1+k_M-D_i\cdot k_D$$

Dabei sind k_M der Abstand der Erfassung von der ersten Druckstelle, k_D der Abstand zwischen den Druckstellen und D_i der Druckfolgeindex [0...i] der entsprechenden Druckstelle.In this case, k _{M is} the distance of the detection from the first printing location, k _{D is} the distance between the printing locations and D _{i is} the printing sequence index [0...] Of the corresponding printing location.

Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Steuereinrichtung 40 eingerichtet, durch einen Transport des Bedruckstoffs BS zwischen den Druckwerken 10 bedingte Totzeiten für eine Erfassung der Registermarken RM auf dem Bedruckstoff BS zu ermitteln und diese bei der Kompensation des Umfangspasserfehlers mit zu berücksichtigen. Insbesondere ist die Steuereinrichtung 40 eingerichtet, die Totzeiten auf Basis von Vielfachen der vordefinierten Zylinderumfänge (PZU) der Formzylinder 11 der Druckwerke 10 zu ermitteln.In other words, the control device 40 is set up to detect dead times caused by a transport of the printing substrate BS between the printing units 10 for a registration of the register marks RM on the printing substrate BS and to take these into account in the compensation of the circumferential registration error. In particular, the control device 40 is set up to determine the dead times on the basis of multiples of the predefined cylinder circumferences (PZU) of the forme cylinders 11 of the printing units 10.

In der folgenden Tabelle 4 sind mögliche Simulationsparameter für Transportzeiten aufgelistet. Tabelle 4 Parameter Typ Wertebereich Einheit Bemerkung k_M installatorisch 5 ... 150 [PZU] Abstand erste Druckstelle zum Erfassungsort k_D installatorisch 1 ... 5 [PZU] Abstand der Druckstellen D_i installatorisch 0 ... 6 Druckfolge The following table 4 lists possible simulation parameters for transport times. Table 4 parameter Type value range unit comment k _M installatorisch 5 ... 150 [PZU] Distance first pressure point to the detection location k _D installatorisch 1 ... 5 [PZU] Distance of the pressure points D _i installatorisch 0 ... 6 Transfer Order

Im Folgenden sollen Möglichkeiten zur Berücksichtigung von konstruktiv bedingten Faktoren aufgezeigt werden. In der Praxis können Einbaulagen der Stellglieder 51, 52 sowie der Schwenklager 11.1, 20.1 der Formzylinder 11 und der Bedruckstoffleitwalze 20 sowie auch die Wirkungsweise auf den Bedruckstoff BS für verschiedene Maschinentypen unterschiedlich sein. Um die Simulation für verschiedene unter Praxisbedingungen auftretende Fälle anzupassen, können folgende Fakten relevant sein.In the following, possibilities to consider constructive factors are shown. In practice, installation positions of the actuators 51, 52 and the pivot bearing 11.1, 20.1 of the forme cylinder 11 and the Bedruckstoffleitwalze 20 as well as the mode of action on the substrate BS for different machine types may be different. To the simulation for The following facts may be relevant to adapting different cases occurring under practical conditions.

In Bezug auf die Lage der Stellglieder 51, 52 ist für die Simulation letztendlich die Lage auf dem Bedruckstoff BS entscheidend, an der die Wirkung einer Stellgliedverstellung beobachtet werden kann. Diese ist abhängig von der konstruktiven Umsetzung im Druckwerk 10, insbesondere muss sie nicht zwingend mit der Einbaulage des Stellgliedes 51, 52 übereinstimmen. Der installatorische Parameter x_a (Tabelle 2) kann daher praktisch als "Wirklage" x_w auf dem Bedruckstoff interpretiert werden. Für die Praxis lässt sich die folgende Beziehung annehmen: $$x_0=-x_w$$

With regard to the position of the actuators 51, 52, the situation on the printing substrate BS is decisive for the simulation, at which the effect of an actuator adjustment can be observed. This is dependent on the design implementation in the printing unit 10, in particular, it does not necessarily have to match the mounting position of the actuator 51, 52. The installation parameter x _a (Table 2) can therefore be interpreted practically as "initial position" x _w on the substrate. In practice, the following relationship can be assumed: $$x_0=-x_w$$

Damit ergibt sich die von der Beobachtungslage x abhängige Umfangskorrektur zu: $$\mathrm{\Delta }y=\frac{ux}{2x_w}$$

This results in the circumferential correction depending on the observation position x: $$\mathrm{\Delta }y=\frac{ux}{2x_w}$$

Die Wirkrichtung der Stellglieder 51, 52 ist ebenfalls abhängig von der konstruktiven Umsetzung und kann sich je nach Typ und Laufrichtung der Rotationsdruckmaschine 1 unterscheiden. Jedenfalls muss sie nicht mit dem für die Simulation gewählten Koordinatensystem übereinstimmen. Um Irritationen zu vermeiden, sollten daher für die Stellglieder 51, 52 als installatorische Parameter deren Wirkrichtungen (Vorzeichen) vordefiniert werden. Wenn keine konstruktiven Unterschiede der Druckstellen (Druckwerke 10) untereinander zu erwarten sind, reicht prinzipiell eine Vorzeichenangabe für alle Stellglieder 51, 52 gleichen Typs aus.The direction of action of the actuators 51, 52 is also dependent on the design implementation and may differ depending on the type and direction of the rotary printing press 1. In any case, it does not have to match the coordinate system chosen for the simulation. In order to avoid irritation, therefore, the effective directions (signs) should be predefined for the actuators 51, 52 as installation parameters. If no constructive differences of the pressure points (printing units 10) are to be expected among themselves, in principle sufficient indication of a sign for all actuators 51, 52 of the same type.

Bezüglich der tatsächlichen Korrektur von Umfangspasserfehlern kann das Folgende relevant sein. Die beiden Teilmodelle werden im Simulationsmodell überlagert, um die auf dem Bedruckstoff BS sichtbare Umfangsabweichung zu simulieren. Um Störgrößen (Störungen des Drehwinkels des Druckbildes) sowohl in negativer als auch in positiver Richtung kompensieren zu können, kann eine effektive Stellung der Stellglieder 51, 52 auf die Mittelstellung eines jeweiligen Gesamtstellweges dieser festgelegt sein: $$u_{eff}=u-\frac{u_{max}}{2}$$

$$\underset{u_{eff}\to 0}{lim}\mathrm{\Delta }y=0$$

Regarding the actual correction of circumferential registration errors, the following may be relevant. The two submodels are in the simulation model superimposed to simulate the visible on the substrate BS circumferential deviation. In order to be able to compensate disturbance variables (disturbances of the rotation angle of the print image) in both the negative and the positive direction, an effective position of the actuators 51, 52 can be set to the middle position of a respective total travel of the same: $$u_{eff}=u-\frac{u_{max}}{2}$$

$$\underset{u_{eff}\to 0}{lim}\mathrm{\Delta }y=0$$

Mit anderen Worten ausgedrückt weist jedes Stellglied 51, 52 der Stelleinrichtung 50 einen vorbestimmten Gesamtstellweg auf und ist in einer Nullstellung, die zu einem umfangspasserfehlerfreien Zustand korrespondiert, auf eine Mittelstellung des Gesamtstellweges gestellt, um Störgrößen (Störungen des Drehwinkels des Druckbildes) sowohl in negativer als auch in positiver Richtung kompensieren zu können.In other words, each actuator 51, 52 of the actuator 50 has a predetermined Gesamtstellweg and is in a zero position, which corresponds to a Umfangsspasserfehlerfreien state, set to a middle position of Gesamtstellweges to disturbances (disturbances of the rotation angle of the printed image) in both negative than to be able to compensate in the positive direction as well.

Demzufolge wird vorteilhafterweise die Steuereinrichtung 40 derart eingerichtet, dass jede Position eines jeden Stellgliedes 51, 52 während des Betriebszustandes so optimiert ist, dass diese jeweils einen möglichst großen Abstand zu einer jeweiligen Stellgliedbegrenzung wie beispielsweise einer Endposition oder einem Anschlag aufweist. Somit sind maximale Stellwege und eine größtmögliche Kompensationen realisierbar.Accordingly, the control device 40 is advantageously set up such that each position of each actuator 51, 52 is optimized during the operating state so that each has the greatest possible distance to a respective actuator limit such as an end position or a stop. Thus, maximum travel ranges and the greatest possible compensation can be realized.

Schließlich bleibt noch zu erwähnen, dass mit der vorhandenen Konfiguration der Rotationsdruckmaschine 1 auch Einflüsse des Seiten- und des Umfangsregisters mit simuliert werden können. Hierzu gelten generell die im Obigen beschriebenen Zusammenhänge sinngemäß, insbesondere bezüglich des verwendeten Koordinatensystems sowie der konstruktionsbedingten Wirkrichtung und effektiven Wirkung der simulierten Stellglieder. Da die Simulation prinzipiell eine Erweiterung der bestehenden Simulation zur Bedruckstoffdehnung darstellt, lassen sich für jeden definierten Beobachtungspunkt j der Farbseparation i die betrachteten Einzelkorrekturen wie folgt zusammenfassen: $$P_{i,j}=\left(\begin{array}{c}{x}_{i,j}\\ y_{i,j}\end{array}\right)\mapsto \mathrm{\Delta }{P}_{i,j}=\left(\begin{array}{c}\mathrm{\Delta }{x}_i^L+\mathrm{\Delta }{x}_{i,j}^{\epsilon }\\ \mathrm{\Delta }{y}_i^C+\mathrm{\Delta }{y}_{i,j}^D\end{array}\right)$$

Finally, it should be mentioned that with the existing configuration of the rotary printing machine 1 also influences of the side and the circumferential register can be simulated. For this purpose, the relationships described in the above generally apply mutatis mutandis, in particular with respect to the coordinate system used as well as the construction-related effective direction and effective effect of the simulated actuators. Because the simulation is basically an extension represents the existing simulation for the substrate stretch, for each defined observation point j of the color separation i the considered individual corrections can be summarized as follows: $$P_{i.j}=\left(\begin{array}{c}{x}_{i.j}\\ y_{i.j}\end{array}\right)\mapsto \mathrm{\Delta }{P}_{i.j}=\left(\begin{array}{c}\mathrm{\Delta }{x}_i^L+\mathrm{\Delta }{x}_{i.j}^{\epsilon }\\ \mathrm{\Delta }{y}_i^C+\mathrm{\Delta }{y}_{i.j}^D\end{array}\right)$$

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

RotationsdruckmaschineRotary press

1010

Druckwerkprinting unit

1111

Formzylinderform cylinder

11.111.1

Schwenklagerpivot bearing

1212

Übertragungszylindertransfer cylinder

1313

GegendruckzylinderImpression cylinder

2020

BedruckstoffleitwalzeBedruckstoffleitwalze

20.120.1

Schwenklagerpivot bearing

3030

Erfassungseinrichtungdetector

4040

Steuereinrichtungcontrol device

5050

Stelleinrichtungsetting device

5151

Stellgliedactuator

5252

Stellgliedactuator

BSBS

Bedruckstoffsubstrate

LRLR

BedruckstoffdurchlaufrichtungBedruckstoffdurchlaufrichtung

RMRM

Registermarkeregistration mark

SISI

Bedienseiteoperating side

SIISII

Antriebsseitedriving side

Claims (10)

1. A rotary printing press (1) for printing a printing material (BS), having:

   at least one printing unit (10) comprising a forme cylinder (11) for supporting a printing forme arrangement for displaying at least one print image on the printing material (BS) and for displaying at least two register marks (RM), which are in an arrangement relationship with the print image, on the printing material (BS) adjacent to two opposite boundary edges of the printing material (BS) in an axial direction of the forme cylinder (11),

   at least one detection device (30), which is set up to automatically detect the register marks (RM) on the printing material (BS) at a scanning rate of once per rotation of the forme cylinder (11) and to generate a detection signal for each detected register mark (RM), wherein the detection device (30) is further set up to detect a current machine acceleration of the rotary printing press (1) at a scanning rate, which is increased as compared to the scanning rate of the register marks (RM),

   a control device (40), which is connected to the detection device (30), which is set up to determine a circumferential register error of the print image on the printing material (BS) by comparing the detection signals for the register marks (RM), which is set up to determine a current machine speed of the rotary printing press (1) on the basis of the current machine acceleration, and which is set up to determine a compensation value for compensation of the circumferential register error on the basis of the circumferential register error in consideration of the current machine speed and to provide it as actuating signal, and

   an actuating device (50), which is connected to the control device (40) and which is set up to automatically realize an offset based on the axial direction of the forme cylinder (11) between the forme cylinder (11) and the printing material (BS) by means of at least one actuating element (51, 52) on the basis of an actuating signal, so as to compensate the circumferential register error.
2. The rotary printing press (1) according to claim 1, wherein the at least one printing unit (10) comprises a transfer cylinder (12) for cooperation with the forme cylinder (11) and the printing material (BS), so as to transfer the at least one print image to the printing material (BS), wherein the forme cylinder(11) has, on two longitudinal ends, which are opposite to one another in its axial direction, a bearing pin each, wherein the one bearing pin is supported on a pivot bearing (11.1), so that the forme cylinder (11) can be pivoted on the pivot bearing (11.1) along a printing direction in relation to the transfer cylinder (12), and an actuating element (51) of the actuating device (50) is arranged on the other bearing pin, so as to pivot the forme cylinder (11) about a pivot angle, which corresponds to the actuating signal, so as to compensate the circumferential register error.
3. The rotary printing press (1) according to claim 1 or 2, further comprising a printing material guide roller (20), which is arranged upstream of the at least one printing unit (10) in a printing material passage direction (LR) of the rotary printing press (1), so as to guide the printing material (BS) prior to entering into the at least one printing unit (10), wherein the printing material guide roller (20) has, on two longitudinal ends, which are opposite one another in an axial direction thereof, a bearing pin each, wherein the one bearing pin is supported on a pivot bearing (20.1), so that the printing material guide roller (20) can be pivoted on the pivot bearing (20.1) in relation to the printing material (BS), and an actuating element (52) of the actuating device (50) is arranged on the other bearing pin, so as to pivot the printing material guide roller (20) about a pivot angle, which corresponds to the actuating signal, so as to compensate the circumferential register error.
4. The rotary printing press (1) according to claim 3, wherein the at least one printing unit (10) forms a first print position of the rotary printing press (1).
5. The rotary printing press (1) according to one of claims 1 to 4, wherein each actuating element (51, 52) of the actuating device (50) has a predetermined total actuating path, and wherein, in a zero position, which corresponds to a circumferential register error-free state, each actuating element (51, 52) of the actuating device (50) is set to a central position of the total actuating path.
6. The rotary printing press (1) according to one of claims 1 to 5, wherein each position of each actuating element (51, 52) is optimized in such a way during the operating state that it each has a largest possible distance to a respective actuating element limitation.
7. The rotary printing press (1) according to one of claims 1 to 6, wherein the register marks (RM) are embodied as color register marks.
8. The rotary printing press (1) according to one of claims 1 to 7, wherein the rotary printing press (1) has a plurality of printing units (10), which are embodied like the at least one printing unit (10), for consecutively printing the printing material (BS), and wherein the control device (40) is set up to determine dead times, which are a caused by a transport of the printing material (BS) between the printing units (10), for a detection of the register marks (RM) on the printing material (BS) and to also consider them in response to the compensation of the circumferential register error.
9. The rotary printing press (1) according to claim 8, wherein the forme cylinders (11) of the printing units (10) each have a predefined cylinder circumference, and wherein the control device (40) is set up to determine the dead times on the basis of multiples of the cylinder circumferences.
10. The rotary printing press (1) according to one of claims 1 to 9, wherein the printing material (BS) can be detected across its width by means of at least one detection device (30), which traverses approximately perpendicular to the printing material running direction (LR) and/or by means of at least one arrangement of at least one detection device (30), which simultaneously detects the width of the printing material (BS).

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