DE4037728C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Registerregelung für Mehrfarben-Rollenrotationsdruckmaschinen gemäß dem Obergriff des einzigen Patentanspruchs.

Beim Mehrfarbendruck wird eine zu bedruckende Bahn durch eine Mehrzahl von hintereinander angeordneten, mit Druckwal­ zen bestückten Druckwerken geleitet. Zwischen den Druckwer­ ken sind Trocknungsvorrichtungen angeordnet, durch die die zu bedruckende Bahn hindurchläuft und die das Material bzw. die aufgetragene Farbe trocknen. Aufgrund dieser Trochnungs­ vorrichtungen erfährt die zu bedruckende Bahn zwischen den Druckwerken stets eine Längenänderung im Bereich von 1 bis zu einigen 10tel Millimetern.

Da jedoch beim Mehrfarbendruck die in den einzelnen Druck­ werken nacheinander aufzubringenden Farben bis auf 10tel mm genau übereinander passen müssen, und die Druckmaschine selbst die zuvor erwähnten temperatur- und feuchtigkeits­ abhängigen Längenänderungen nicht ausgleichen kann, werden Registerregeleinrichtungen vorgesehen, die die Wegstrecke zwischen den einzelnen Druckwerken zum Ausgleich der zuvor erwähnten Längenänderungen einstellen.

Die Druckmaschinen selbst zeigen jedoch beim Bahnlauf eine innerhalb gewis­ ser Grenzen liegende Eigenstabilität, innerhalb der keine Korrektureinstellungen erforderlich sind. Diese Eigenstabi­ lität wird jedoch nur dann erreicht, wenn das zu bedruckende Material gespannt ist. Diese erforderliche Bahnspannung wird u. a. durch zunehmende Durchmesser der aufeinanderfol­ genden Druckwalzen bzw. Druckzylinder erreicht, da dann der in Förderrichtung gesehen nachfolgende Druckzylinder ver­ sucht, etwas mehr Material zu fördern, als der vorhergehende Druckzylinder. Die Durchmesserzunahme der Druckzylinder liegt hierbei im Bereich einiger 100stel mm, reicht jedoch aus, die erforderliche Zugspannung zu erzeugen.

Untersuchungen haben ergeben, daß bei Beschleunigungs- oder Bremsvorgängen in der Druckmaschine, bei denen die Umlaufgeschwindigkeit der Druckzylinder geändert wird, die Span­ nungsverhältnisse der Materialbahn destabilisiert werden. Während dieser instabilen Phase ist die Druckqualität kon­ zeptionsbedingt nicht optimal, so daß ein gewisser unver­ meidbarer Ausschuß entsteht. Ein exakter Druck ist erst dann wieder möglich, wenn die Druckmaschine nach dem Beschleuni­ gungs- oder Verzögerungsvorgang eine konstante Betriebsge­ schwindigkeit erreicht hat. Weitere, Untersuchungen haben ferner ergeben, daß auch der Betrieb der Registerregeleinrichtung während der Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsvorgänge keinen posi­ tiven Einfluß auf die Druckqualität hat, da die Signalauf­ nahme und Verarbeitung während dieser durch dynamische Vor­ gänge verursachten instabilen Phase zu unexakt und zu lang­ sam ist, als daß eine Fehlerkompensierung durch den Betrieb der Regeleinrichtung möglich wäre.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Registerregelung ist aus der Druckschrift "Siemens-Zeit­ schrift 41" (1967), Heft 5, S. 380-385 bzw. dem Prospekt der Patentinhaberin "Registerregeler DGC 600" bekannt. Beim zugrundeliegenden Bahn-Bahn-Vergleich wird das Fehlersignal aus der Lage zweier optisch erfaßter Registerelementes oder -zeichen von der Bahn abgeleitet.

Aus der DE 25 57 944 A1 ist eine Anordnung zur Erzeugung eines Austastsignals für die Registerregelung bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird bei Überschreiten gewisser Grenzen die Druckmaschine abgeschaltet.

Aus der US 43 18 176 ist ein Steuersystem bekannt, das eine Fehlerroutine durchführt, falls eine Marke nicht erfaßt worden ist, bevor ein Zähler bis auf den Wert Null zurück­ gezählt hat.

Aus der Veröffentlichung DE-Z: Der Polygraph 7-87 S. 509 ist ein Registerregelsystem bekannt, das automatisch unter­ brochen wird, falls die abzutastenden Marken fehlen oder sie nicht gelesen werden können. Es ergibt sich aus dieser Druckschrift ferner, daß die Steuerung der verschie­ denen dynamischen Positionen der Druckmaschine durch auto­ matische Suche nach einem geeigneten Korrektur-Algorithmus angeglichen wird. Somit geht das in dieser Druckschrift be­ schriebene Registerregelsystem von einem Prinzip aus, das auf eine Aufrechterhalten der Regeltätigkeit beim Beschleu­ nigen durch das besagte Aufsuchen geeigneter Korrektur- Algorithmen hinausläuft. Daß das System gemäß der zuvorge­ nannten Textpassage abgeschaltet wird, falls Marken fehlen oder nicht gelesen werden können, ist selbstverständlich, da beim Fehlen von Marken dem System die Grundlage für einen Regelvorgang entzogen ist. Es handelt sich bei diesem Hinweis um eine Fail-Safe-Schaltung, wenn Marken überhaupt nicht vorhanden sind.

Aus der DE 38 07 129 A1 ist schließlich eine Regelvorrichtung, insbesondere für einen Rollstuhl, bekannt. Hierbei wird von einer Bedieneinrichtung eine Führungsgröße einem ersten Eingang eines Vergleichers zugeführt, dessen Ausgang über eine Korrektureinrichtung und ein Stellglied eine Stellgröße einer Regelstrecke zuführt. Die Regelstrecke liefert eine Regelgröße, welche von einer Meßeinrichtung erfaßt und in einen zweiten Eingang des Vergleichers eingespeist wird. Mit der Meßeinrichtung ist ein Überwachungsorgan verbunden, während der Korrektureinrich­ tung ein Wahlschalter nachgeschaltet ist, dessen Eingang zwischen dem Ausgang der Bedienvorrichtung und dem Ausgang der Korrekturvorrichtung umschaltbar ist, und dessen Ausgang mit dem Eingang des Stellglieds verbunden ist. Das Über­ wachungsorgan kann bestimmte Fehler signalisieren und/oder den Wahlschalter fehlerabhängig betätigen. Mit dieser Regelvorrichtung wird erreicht, daß bei einem Fehlerfall beim Istwert-Geber die Führungsgröße unter Umgehung der Vergleichseinrichtung - sowie der Korrektureinrichtung direkt dem Stellglied zuge­ führt werden kann, wodurch der fehlerhafte Istwert elimi­ niert wird, und die Regelstrecke noch mit einer Steuerungs- Elektronik versehen ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Re­ gisterregeleinrichtung der im Oberbegriff des einzigen Anspruches angegebenen Art zu schaffen, mit der eine Minimierung des durch Betriebsgeschwindigkeitänderungen der Druckmaschine bedingten Ausschusses möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des An­ spruches 1.

Dadurch wird erreicht, daß ein negativer Einfluß der Regel­ einrichtung während Abbrems- oder Beschleunigungsphasen aus­ geschaltet wird, da die zuvor erwähnten im Rahmen der Erfin­ dung durchgeführten Untersuchungen gezeigt haben, daß eine bei einem stabilen Geschwindigkeitszustand gewählte Einstel­ lung auch bei geänderten, jedoch wiederum stabilen Geschwin­ digkeitszuständen zu korrekten Druckergebnissen führt. Mit anderen Worten ist es durch die erfindungsgemäße Registerre­ geleinrichtung möglich, eine korrekte Einstellung auch über eine Geschwindigkeitsänderungsphase hinaus sozusagen zu kon­ servieren, da ein Betrieb der Regeleinrichtung während der Beschleunigungs- oder Abbremsphase ansonsten zu Verstellun­ gen führen würde, die aufgrund problematischer Signalaufnah­ me und Signalauswertung zu höherem Ausschuß führen würde, als wenn, wie es erfindungsgemäß vorgesehen ist, die Regi­ sterregeleinrichtung während der Geschwindigkeitsänderungs­ zustände abgeschaltet ist.

Zu den besonderen Vorteilen der erfindungsgemäßen Register­ regeleinrichtung zählt, daß die getroffenen technischen Maß­ nahmen zur Erreichung des gewünschten Zieles der Ausschuß­ minimierung einfach und kostengünstig zu realisieren sind und zu überraschend hohen Minimierungsraten führen.

Ferner ist es möglich, bestehende Registerregeleinrichtungen auf einfache Art und Weise nachzurüsten, wobei Anpassungs­ möglichkeiten an verschiedenste Anwendungsfälle bestehen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispieles anhand der Zeichnung.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematisch stark vereinfachte Registerregeleinrichtung zur Uberwachung einer Mehrfarben-Druckmaschine.

Gemäß der schematisch vereinfachten Darstellung der Figur ist eine Registerregelvorrichtung mit einem Regler 1 zur Überwachung einer Mehrfarben-Druckmaschine 2 vorgesehen, die beispielsweise als Rotationsdruckmaschine ausgebildet sein kann.

Die Mehrfarben-Druckmaschine 2 weist vier Druckwerke 3 bis 6 auf, in denen nacheinander die Farben Gelb, Rot, Blau und Schwarz auf ein zu bedruckendes Material 7 in Form einer laufenden Materialbahn aufgebracht werden.

Jedes der Druckwerke 3 bis 6 weist hierzu jeweils einen in einem Farbbad rotierenden Druckzylinder 8, 9, 10 bzw. 11 auf. Wie die Darstellung der Figur zeigt, wird die Material­ bahn 7 nacheinander durch die Druckwerke 3 bis 6 hindurchge­ leitet, wobei sie jeweils über die Druckzylinder 8 bis 11 geleitet wird.

Jedes Druckwerk 3 bis 6 weist ferner eine Trocknungsvorrich­ tung 12, 13, 14 bzw. 15 auf, die, in Laufrichtung der Mate­ rialbahn 7 gesehen, nachfolgend zu dem zugeordneten Druckzy­ linder 8, 9, 10 bzw. 11 angeordnet ist. Die Trockungsvor­ richtungen können beispielsweise in Form einer Trockentrom­ mel ausgebildet sein.

Schließlich sind die Druckwerke 3, 4 und 5 mit einer Regi­ sterwalzenanordnung mit Stellgliedern 16, 17 bzw. 18 versehen, die jeweils einen Korrekturmotor 19, 20 bzw.21 aufweisen.

Die Registerregelvorrichtung, die ein in einem nicht dar­ gestellten Gehäuse angeordnetes Regelgerät darstellt, weist eine Zentraleinheit 22 zur Erfassung und Abspeicherung aller Regelparameter und des Regelverhaltens auf.

Ferner weist die Registerregelvorrichtung vorzugsweise als steckbare Module ausgebildete Regeleinheiten auf, von denen in der Figur die Regeleinheit 23 dargestellt ist. Diese Re­ geleinheiten dienen zur Regelung des Längsregisters und/oder zur kombinierten Regelung des Längs- und Seitenregisters, und wirken zu diesem Zwecke auf die zuvor erwähnten Korrek­ turmotoren 19 bis 21 der jeweiligen Stellglieder 16, 17 bzw. 18.

Die Registerregelvorrichtung 1 weist ferner eine Abtastein­ richtung 24 auf, die Abtastköpfe 25, 26 und 27 umfaßt, die in den Druckwerken 4, 5 bzw. 6 angeordnet sind und die die Registermarken der laufenden Materialbahn 7 erfassen. Die Abtastköpfe 25, 26 und 27 sind hierzu an geeigneter Stelle in den Druckwerken 4, 5 bzw. 6, in Laufrichtung des Bahnma­ teriales 7 gesehen, hinter den Druckzylindern angeordnet.

Die Abtastköpfe 25, 26 und 27 sind mit einer Signalaufnahme­ einheit der Abtasteinrichtung 24 verbunden, die wiederum die ermittelten Signale an die Zentraleinheit 22 weitergibt.

Um bei Beschleunigungs- oder Abbremsvorgängen eine Unterbre­ chung der Regeltätigkeit der Registerregelvorrichtung er­ reichen zu können, weist diese eine Beschleunigungserfas­ sungseinrichtung 28 auf. Die Beschleunigungserfassungsein­ richtung 28 weist Geschwindigkeitsmesser beispielsweise in Form von Drehgebern 29 bis 32 auf, die den Druckzylindern 8 bis 11 zugeordnet sind. Derartige Drehgeber bzw. Inkremen­ talgeber erfassen die Drehzahl der Druckzylinder, woraus die Beschleunigungserfassungseinrichtung 28 im Zusammenhang mit dem bekannten Umfang der Druckzylinder die Betriebsgeschwin­ digkeit der Druckmaschine 2, z. B. durch einen Vergleich der erfaßten Geschwindigkeitswerte, ermitteln kann.

Sobald von der Beschleunigungserfassungseinrichtung 28 eine Geschwindigkeitsänderung (Beschleunigung oder Verzögerung) ermittelt wird, wird ein entsprechendes Signal an eine Ab­ schalteinrichtung 33 weitergegeben, die mit der Beschleuni­ gungserfassungseinrichtung 28 in Signalverbindung steht. Die Abschalteinrichtung 33 unterbricht beim Anlegen eines eine Geschwindigkeitsänderung repräsentierendes Signal die Regel­ tätigkeit der Registerregelvorrichtung solange, bis eine wiederum konstante Betriebsgeschwindigkeit der Druckmaschine 2 ermittelt wird. Sobald die Betriebsgeschwindigkeit wieder einen konstanten Wert erreicht hat, wird die Registerregel­ vorrichtung über die Abschalteinrichtung 33 (bzw. Abschalt­ und Wiedereinschalteinrichtung) wiederum aktiviert, so daß entsprechend dem jeweils eingestellten Regelverhalten Korrekturen an den Registerwalzenanordnungen vorgenommen werden können, um beispielsweise temperaturbedingte Längen­ änderungen der Materialbahn 7 auszugleichen.

Zur Unterbrechung der Regeltätigkeit beim Auftreten einer Betriebsgeschwindigkeitsänderung kann die Abschalt­ einrichtung 33 beispielsweise über je eine Signalleitung 34, 35 bzw. 36 mit einem Schalter 37, 38 bzw. 39 verbunden sein. Die Schalter 37, 38 und 39 sind ihrerseits in je einer Leitung 40, 41 bzw. 42 angeordnet, die die Regeleinheiten 23 mit den Korrekturmotoren 19, 20 bzw. 21 verbinden. Wird die Abschalteinrichtung mit einem Signal von der Beschleuni­ gungserfassungseinrichtung 28 beaufschlagt, das eine Betriebsgeschwindigkeitsänderung der Druckmaschine anzeigt, öffnet sie die Schalter 37, 38 und 39 und trennt somit die Regeleinheiten 23 von den Korrekturmotoren. Dies wiederum unterbricht die Regeltätigkeit solange, bis wiederum eine konstante Geschwindigkeit erreicht ist. Danach werden die Schalter 37, 38 und 39 geschlossen, so daß die Registerre­ geleinrichtung wieder in Wirkung tritt.

Neben einer Unterbrechung der Regeltätigkeit beim Auftreten einer Betriebsgeschwindigkeitsänderung ist es ferner mög­ lich, eine Abschaltung der Registerregeleinrichtung bzw. deren Regeleinheiten auch dann vorzunehmen, wenn eine vorbe­ stimmbare untere Geschwindigkeitsgrenze der Druckmaschine unterschritten wird.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Registerregelung ist es ferner möglich, neben der Regelung des Längsregisters auch ein kombinierte Regelung des Längs- und Seitenregisters durchzuführen. Denn insbesondere bei elastischen Bahnen erfolgt durch die Beschleunigung ein Zusammenziehen in der Breite, was eine Beeinflussung des Seitenregisters zur Folge haben kann. Durch die Beschleunigungserfassung kann jedoch auf indirektem Wege, also über die Erfassung der Bahnbe­ schleunigung in der Längsrichtung, ein negativer Effekt in Seitenrichtung ermittelt bzw. durch die erfolgende Abschal­ tung beseitigt werden.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur Registerregelung für Mehrfarben-Rollenrota­ tionsdruckmaschinen (2) gemäß dem Bahn/Bahn-Verfahren

   • - mit einem Regler (1) mit einer Zentraleinheit (22) zur Erfassung und Abspeicherung aller Regelparameter und des Regelverhaltens;
   • - mit einer Abtasteinrichtung (24-27) zur Erfassung von Bahn-Registermarken und
   • - mit Stellgliedern (16, 17, 18) zur Regelung des Längs­ registers; gekennzeichnet durch eine Überwachungseinrichtung,
   • - die eine Beschleunigungserfassungseinrichtung (28, 29- 32) aufweist, die eine von einer stabilen Bahngeschwin­ digkeit abweichende Geschwindigkeitsänderung der Druck­ maschine (2) an den Druckzylindern (8) ermittelt und
   • - die eine Abschalteinrichtung (33) aufweist, die mit der Beschleunigungserfassungseinrichtung (28) in Signalver­ bindung steht, und die die Regeltätigkeit beim Auftreten eines diese Geschwindigkeitsänderung repräsentierenden Signales solange unterbricht, bis wiederum eine konstante Betriebsgeschwindigkeit erreicht ist.