Verfahren zum Betrieb einer Druckanlage sowie Druckanlage und Verbund aus einer solchen und einer Wellpappenanlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Druckanlage sowie eine Anlage mit einer solchen Druckanlage, gegebenenfalls in Kombination mit einer Wellpappenanlage.

Eine Druckanlage dient zur Bedruckung einer Papierbahn mit einem Druckbild, kurz Druck. Der Druck und damit auch die Papierbahn werden regelmäßig mit einem Trockner (z.B. Heißlufttrockner und/oder IR-Trockner) getrocknet, wodurch der Druck und die Papierbahn schrumpfen und wodurch der Papierbahn auch notwendigerweise Feuchtigkeit entzogen wird.

Problematisch ist im Betrieb ein Wechsel der Bahngeschwindigkeit, mit welcher die Papierbahn durch die Druckanlage gefördert wird. Bei unterschiedlichen Bahngeschwindigkeiten wird die Papierbahn dem Trockner entsprechend auch unterschiedlich lang ausgesetzt, sodass sich die Schrumpfung und auch die Feuchtigkeit der Papierbahn abhängig von der Bahngeschwindigkeit ändern. Dies ist speziell im Hinblick auf die Maßhaltigkeit des Drucks sowie die Einhaltung einer bestimmten Feuchtigkeit z.B. für eine Weiterverarbeitung nachteilig.

Das Problem kann grundsätzlich vermieden werden, indem die Druckanlage einfach mit einer konstanten Bahngeschwindigkeit betrieben wird. Dies bietet sich speziell bei einem stand-alone-Betrieb oder Rolle-zu-Rolle-Betrieb an, bei welchem die Papierbahn vor der Druckanlage abgerollt und nach der Druckanlage wieder aufgerollt wird. Bei einem Verbund aus einer Druckanlage und wenigstens einer anderen Anlage, d.h. im inline-Betrieb der Druckanlage, beschränkt eine konstante Bahngeschwindigkeit jedoch unter Umständen die Leistungsfähigkeit des Verbunds. Daher ist es wünschenswert, die Schrumpfung und die Feuchtigkeit der Papierbahn am Ausgang der Druckanlage trotz variierender Bahngeschwindigkeit möglichst konstant zu halten.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen möglichst flexiblen Betrieb einer Druckanlage zu ermöglichen. Hierzu soll ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb einer Druckanlage angegeben werden. Weiter sollen eine entsprechende Druckanlage und ein Verbund aus einer Druckanlage und einer Wellpappenanlage angegeben werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Druckanlage oder einen Verbund aus einer solchen und einer Wellpappenlage mit den Merkmalen gemäß Anspruch 13. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Verfahren gelten sinngemäß auch für die Druckanlage sowie den Verbund und umgekehrt. Sofern nachfolgend Schritte des Verfahrens beschrieben sind, ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen für die Druckanlage und den Verbund dadurch, dass diese beziehungsweise dieser ausgebildet ist, einen oder mehrere dieser Schritte auszuführen. Hierzu weist die Druckanlage oder der Verbund insbesondere eine entsprechend ausgebildete Steuereinheit auf.

Ein Kerngedanke der Erfindung ist insbesondere eine Regelung der Dimensionsstabilität von vorzugsweise digitalen Druckerzeugnissen unter Beachtung des Papierwassergehalts, genauer: eine jeweilige Regelung sowohl der Schrumpfung als auch der Feuchtigkeit einer Papierbahn, welche in einer Druckanlage bedruckt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betrieb einer Druckanlage. Der Betrieb ist vorzugsweise, jedoch nicht zwingend, ein inline-Betrieb, d.h. die Druckanlage ist mit wenigstens einer weiteren Anlage zu einem Verbund kombiniert. Die Druckanlage weist eine Druckeinheit auf, zum Bedrucken einer Papierbahn gemäß einem vorgegebenen Auftrag mit vorgegebenen Auftragsdaten, welche den Auftrag (auch „Druckauftrag“) definieren. Die Druckeinheit weist hierzu insbesondere einen oder mehrere Druckköpfe auf. Die Druckeinheit wird auch als Druckkammer bezeichnet. Vorzugsweise ist die Druckanlage eine Digitaldruckanlage und die Bedruckung erfolgt mittels eines Inkjet-Verfahrens.

Die Auftragsdaten eines Auftrags werden insbesondere mittels einer übergeordneten Steuereinheit vorgegeben, z.B. direkt durch diese selbst oder durch einen Bediener, welcher die Auftragsdaten z.B. über ein Interface (auch als Visualisierung bezeichnet) der übergeordneten Steuereinheit in diese eingibt. Die übergeordnete Steuereinheit ist ein Teil der Druckanlage oder separat zu dieser ausgebildet. Die Auftragsdaten enthalten insbesondere einen Produktionsmodus, in welchem die Druckanlage betrieben werden soll, sowie Papierbahndaten. Der Produktionsmodus definiert insbesondere eine bestimmte Druckqualität, eine aufzudruckende Tintenmenge, ob vor der Bedruckung ein Primer aufgetragen werden soll, ob nach der Bedruckung ein Lack oder Lackdruck aufgetragen werden soll etc. oder eine Kombination hiervon. Die Papierbahndaten umfassen insbesondere eine Papierart, eine Grammatur der Papierbahn etc. oder eine Kombination hiervon. Aus den Auftragsdaten werden insbesondere Konfigurationsdaten (auch als Rezept bezeichnet) abgeleitet, welche geeigneterweise entsprechende Maschinendaten zur auftragsabhängigen Einstellung der Druckanlage enthalten. Die Ableitung der Konfigurationsdaten (untergeordnetes Level) aus den Auftragsdaten (übergeordnetes Level) ist vorliegend von untergeordneter Bedeutung und erfolgt z.B. anhand von experimentell ermittelten Kennlinien, Tabellen und/oder geeigneter Modelle, welche z.B. in der übergeordneten Steuereinheit hinterlegt sind. Die Konfigurationsdaten werden dann an eine Maschinensteuerung der Druckanlage weitergegeben, um diese entsprechend einzustellen und zu steuern.

Die Papierbahn wird generell in einer Förderrichtung mit einer Bahngeschwindigkeit durch die Druckanlage gefördert. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei welcher die Papierbahn nach dem Bedrucken einer Wellpappenanlage zugeführt wird. Die Wellpappenanlage ist zur Herstellung von Wellpappe ausgebildet und verwendet hierbei die von der Druckanlage bedruckte Papierbahn, welche mit weiteren Papierbahnen zur Wellpappe verbunden wird. Die Bahngeschwindigkeit wird insbesondere von der Wellpappenanlage vorgegeben und variiert zeitlich. Die Bahngeschwindigkeit variiert typischerweise bei einem Auftragswechsel und kann aber auch innerhalb desselben Auftrags variieren. Entsprechend eignet sich die hier beschriebene Erfindung ganz besonders für einen Verbund aus Druckanlage und Wellpappenanlage, von welchem im Folgenden auch ohne Beschränkung der Allgemeinheit ausgegangen wird.

Nachfolgend werden zur Kennzeichnung der relativen Positionen zweier Komponenten mit Bezug zur Förderrichtung zueinander die Begriffe „stromauf“ und „stromab“ verwendet. Eine Komponente A, welche stromauf einer Komponente B angeordnet ist, ist relativ zu dieser entgegen der Förderrichtung angeordnet, d.h. die Papierbahn durchläuft zuerst die Komponente A und dann die Komponente B. Für „stromab“ gilt entsprechend Umgekehrtes.

Die Druckanlage weist zumindest einen Trockner mit einer einstellbaren Trocknungsleistung auf, um die Papierbahn zu trocknen, wodurch die Papierbahn und somit auch der Druck eine Schrumpfung erfahren und wodurch die Papierbahn insbesondere auch eine Reduzierung der Feuchtigkeit erfährt. Der Trockner ist grundsätzlich stromab der Druckeinheit angeordnet. Der Trockner wird auch als Druck-Trockner bezeichnet. Der Trockner ist insbesondere ein IR-Trockner (d.h. Infrarot-Trockner) oder ein Heißlufttrockner, bei mehreren Trockner wird vorteilhafterweise eine Kombination aus je wenigstens einem IR-Trockner und einem Heißlufttrockner verwendet. In einer geeigneten Ausgestaltung sind stromab der Druckeinheit zunächst mehrere IR-Trockner angeordnet und stromab davon wiederum mehrere Heißlufttrockner. Die Trocknungsleistung wird beispielsweise als Temperatur (z.B. in °C) angegeben, welche die Papierbahn durch den Trockner erfährt, andere Maße sind aber ebenso geeignet.

Die Druckanlage weist weiterhin zumindest einen Befeuchter mit einer einstellbaren Befeuchtungsleistung auf, um die Papierbahn zu befeuchten und dadurch die Feuchtigkeit (d.h. Papierfeuchtigkeit) der Papierbahn einzustellen und insbesondere auch eine Quellung (d.h. negative Schrumpfung und somit allgemein die Schrumpfung der Papierbahn). Beim Befeuchten erfolgt typischerweise eine Quellung der Papierbahn und somit eine Vergrößerung des Drucks. Der Befeuchter ist vorzugsweise stromab des Trockners angeordnet und kompensiert demnach einen Feuchtigkeitsverlust durch das Trocknen. Der Befeuchter wird daher auch als Rückbefeuchter bezeichnet. In einer geeigneten Ausgestaltung weist der Befeuchter zumindest einen Sprühbalken auf, welcher sich quer zur Förderrichtung und insbesondere über eine Gesamtbreite der Papierbahn erstreckt und im Betrieb auf diese Wasser aufsprüht. Die Befeuchtungsleistung wird beispielsweise als Wassermenge angegeben, welche pro Flächeneinheit auf die Papierbahn aufgetragen wird (z.B. in ml/m ² ), andere Maße sind aber ebenso geeignet.

Im Rahmen des Verfahrens werden nun für die Papierbahn eine Ist-Schrumpfung und eine Ist-Feuchtigkeit bestimmt und eine Soll-Schrumpfung und eine Soll- Feuchtigkeit vorgegeben und die Schrumpfung und die Feuchtigkeit werden durch Einstellen der Trocknungsleistung und der Befeuchtungsleistung abhängig von der Ist-Schrumpfung und der Ist-Feuchtigkeit auf die Soll-Schrumpfung und die Soll- Feuchtigkeit geregelt. Mit anderen Worten: durch Anpassung der Trocknungs- und Befeuchtungsleistung werden im Betrieb die Schrumpfung und die Feuchtigkeit angepasst, insbesondere fortlaufend.

Die Soll-Schrumpfung und die Soll-Feuchtigkeit (Regelgrößen) sind insbesondere ein Teil der Konfigurationsdaten und werden demnach anhand der Auftragsdaten bestimmt oder sind bereits in den Auftragsdaten selbst enthalten. Die Soll- Schrumpfung und die Soll-Feuchtigkeit sind insbesondere auftragsspezifisch und werden demnach bei einer Änderung des Auftrags (äquivalent: bei einem Auftragswechsel) geeignet verändert, wobei für gleiche oder ähnliche Aufträge entsprechend gleiche oder ähnliche Auftragsdaten und Konfigurationsdaten verwendet werden. Bevorzugterweise gibt die übergeordnete Steuereinheit die Soll- Schrumpfung und die Soll-Feuchtigkeit auftragsspezifisch vor und übermittelt diese an die Maschinensteuerung, welche damit die Schrumpfung und die Feuchtigkeit regelt und hierzu den Trockner und den Befeuchter steuert. Um die Schrumpfung zu regeln, wird insbesondere die Ist-Schrumpfung bestimmt, welche angibt, wie stark die Papierbahn nach dem Trocknen geschrumpft ist. Die Bestimmung der Ist-Schrumpfung erfolgt insbesondere inline. Hierzu wird ein entsprechender Sensor verwendet, welcher stromab der Druckeinheit und insbesondere auch stromab des Trockners und des Befeuchters angeordnet ist, um einen möglichst korrekten Wert für die Schrumpfung zu erhalten.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Ist-Schrumpfung der Papierbahn bestimmt, indem stromab des Trockners eine Bahnbreite (senkrecht zur Förderrichtung) der Papierbahn gemessen wird und mit einer Bahnbreite vor der Druckeinheit verglichen wird. Alternativ oder zusätzlich wird die Ist-Schrumpfung der Papierbahn bestimmt, indem stromab des Trockners optisch eine Schrumpfung von Druckbildmarken auf der Papierbahn gemessen wird. Beispielsweise ist der oben genannte Sensor ein Bahnbreitensensor oder alternativ ein optisches Kamerasystem (insbesondere als Teil der Druckanlage), welches das Druckbild und darin enthaltene Druckbildmarken optisch erfasst und aus den Auftragsdaten eine Abweichung zwischen Soll- und Ist-Schrumpfung errechnet. Ein optische Messung mit Kamerasystem hat gegenüber der Bahnbreitenmessung den Vorteil, dass direkt die Schrumpfung des Druckbilds ermittelt wird. Insbesondere dann, wenn einseitig auf die Papierbahn sehr viel Tinte aufgetragen wird und eine entsprechend starke Quellung erfolgt, ist eine unterschiedliche Schrumpfung über die Gesamtbreite der Papierbahn anzunehmen. Wird die Schrumpfung nur indirekt per Bahnbreitenmessung bestimmt, können diese Abweichungen über die Gesamtbreite nicht quantifiziert werden. Die Ist-Schrumpfung ist zumindest bei der Messung der Bahnbreite tatsächlich eine Querschrumpfung der Papierbahn. Da die Längs- schrumpfung der Papierbahn regelmäßig geringer ist als die Querschrumpfung, ist es ausreichend, lediglich letztere zur Regelung zu verwenden, um eine Maßhaltigkeit des Drucks sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung zu erzielen. Die Bahnbreite vor der Druckeinheit wird vorzugsweise analog mit einem Bahnbreitensensor stromauf der Druckeinheit gemessen. Ein jeweiliger Bahnbreitensensor bestimmt die Bahnbreite beispielsweise mittels einer Bahnkantenerkennung oder eines Lichtgitters. Die beiden Bahnbreiten werden beispielsweise verglichen, indem eine Differenz der Bahnbreiten ins Verhältnis zur Bahnbreite vor der Druckeinheit gesetzt wird. Das Verhältnis gibt dann die Schrumpfung in % bezogen auf die Bahnbreite vor der Druckeinheit an. Sofern auf die Druckanlage eine weitere Anlage folgt, wird in dieser zweckmäßigerweise der Druck mittels eines weiteren Sensors kontrolliert, z.B. enthält der Druck einen QR-Code, dessen Abmessungen von der nachfolgenden Anlage kontrolliert werden. Zweckmäßigerweise wird hierzu ein Abstand mehrerer QR-Codes zueinander auf über die Arbeitsbreite nebeneinander angeordneten Druckbildern gemessen. Die QR-Codes dienen alternativ oder zusätzlich zweckmäßigerweise als die oben erwähnten Druckmarken.

Vorzugsweise wird die Ist-Schrumpfung am Ende der Druckanlage, z.B. unmittelbar vor einem Aufwickler für die Papierbahn, oder sogar außerhalb davon z.B. entlang einer Überführungsstrecke oder innerhalb einer nachfolgenden Anlage bestimmt, d.h. wenn die Papierbahn von der Druckanlage nicht weiter verarbeitet wird und insbesondere bevor, während oder nachdem die Papierbahn an eine nachfolgende Anlage übergeben wird/worden ist. Mittels einem Schrumpfungsregler wird nun der Trockner, genauer die Trocknerleistung, mit der Soll-Schrumpfung als Führungsgröße und der Ist-Schrumpfung als Regelgröße geregelt. Auf diese Weise wird die Schrumpfung, welche in der Druckanlage erfolgt, auf die Soll- Schrumpfung geregelt. Der Schrumpfungsregler ist insbesondere ein Teil der Druckanlage, insbesondere der Maschinensteuerung, und vorzugsweise mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) realisiert.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Ist-Schrumpfung standardmäßig mit einem ersten Sensor bestimmt, welcher stromab der Druckeinheit und wie beschrieben am Ende der Druckanlage angeordnet ist, außer bei einem Splice, in welchem Fall die Ist-Schrumpfung mit einem zweiten Sensor bestimmt wird, welcher stromauf des ersten Sensors angeordnet ist und welcher somit näher an der Druckeinheit liegt. Dadurch wird vorteilhaft ein Bahnlauf von Druckeinheit zu Sensor um einen Faktor 5 bis 20 reduziert, z.B. von 250 m auf lediglich 20 m. Bei einem Splice wird am Ende einer aktuell verwendeten Papierbahn eine neue Papierbahn angefügt, welche möglicherweise andere Eigenschaften hat und zu anderen Auftragsdaten führt. In diesem Fall ist es vorteilhaft, den Bahnlauf für die Regelung der Schrumpfung möglichst weit zu reduzieren, um eine schnellere Reaktion der Regelung zu erhalten. Dabei wird in Kauf genommen, dass die Regelung dann nicht mehr die gesamte Verarbeitung der Papierbahn stromab der Druckeinheit berücksichtigt. Nach einer vorgegebenen Zeit oder durchgelaufener Länge der Papierbahn wird wieder der erste Sensor verwendet. Gegebenenfalls wird noch ein Offset berücksichtigt. Beispielsweise ist der erste Sensor stromab der Druckeinheit noch vor einem Lack-Trockner und dort noch vor zweien von drei Sprühbalken angeordnet. Die Schrumpfung durch die Trocknung und die Quellung durch die Sprühbalken bewirken eine Veränderung der Abmessung der Papierbahn in Abhängigkeit von den Einstellungen um einen Faktor x, gegebenenfalls mit einer gewissen Toleranzen. Anhand von Erfahrungswerten wird mit dem Offset dann die weitere Veränderung der Schrumpfung stromabwärts geschätzt oder angenommen zugunsten der kürzeren Regelstrecke, welche sich durch die genannte Anordnung ergibt. Die Ist-Schrumpfung ergibt sich also insgesamt als Summe aus einem gemessenen Wert für die Schrumpfung und dem Offset, insbesondere in Abhängigkeit von den Maschineneinstellungen stromabwärts. Der Offset dient demnach allgemein insbesondere zur Korrektur der Ist-Schrumpfung aufgrund der Anordnung des Sensors relativ zu den Komponenten, welche die Schrumpfung beeinflussen.

Um die Feuchtigkeit zu regeln, wird analog zur Schrumpfung die Ist-Feuchtigkeit bestimmt, welche angibt, wie feucht die Papierbahn nach dem Befeuchten ist. Die Bestimmung der Ist-Feuchtigkeit erfolgt insbesondere inline. Hierzu wird ein entsprechender Sensor verwendet, welcher stromab der Druckeinheit und auch stromab des Befeuchters angeordnet ist. Der Sensor ist in einer geeigneten Ausgestaltung ein Mikrowellen-Feuchtesensor. Der Sensor ist zweckmäßigerweise für Papierbahnen mit unterschiedlichen Papiereigenschaften (Papierart, Grammatur etc.) kalibriert, z.B. mittels einer jeweiligen Kennlinie. Analog zur Messung der Ist- Schrumpfung wird auch die Ist-Feuchtigkeit vorzugsweise am Ende der Druckanlage oder sogar außerhalb davon bestimmt. Mittels eines Feuchtigkeitsreglers wird dann der Befeuchter, genauer die Befeuchterleistung, mit der Soll-Feuchtigkeit als Führungsgröße und der Ist-Feuchtigkeit als Regelgröße geregelt.

Grundsätzlich ist es denkbar, die Druckanlage einfach mit einer maximalen Bahngeschwindigkeit zu betreiben, um mit maximaler Leistungsfähigkeit zu produzieren. Eine variable Bahngeschwindigkeit ist jedoch zumindest im inline-Be- trieb aufgrund der typischerweise häufigen Sprünge der Bahngeschwindigkeit an der anderen Anlage (insbesondere Wellpappenanlage) erforderlich. So wird die Bahngeschwindigkeit beispielsweise bei diversen Qualitätswechseln kurz reduziert (z.B. Haulängenwechsel). Demgegenüber lang reduziert wird die Bahngeschwindigkeit beispielsweise bei bestimmen Qualitäten, für welche nur geringere Bahngeschwindigkeiten möglich sind (z.B. Endloswellpappe bei 200 - 250 m/min). Auch wird mittels einer Änderung der Bahngeschwindigkeit regelmäßig auch die Verweilzeit in der Heiz- und Zugpartie (d.h. Double Facer) verkürzt oder verlängert, um Qualitätsprobleme wie Warp (Biegung der Wellpappe) und Verklebungsprobleme zu beheben. Auch ganz generell und bei sonstigen Problemen wird zuweilen die Bahngeschwindigkeit reduziert, z.B. bei schlechter Papierqualität oder falls eine Ablage am Ende der Anlage voll ist. Unabhängig vom konkreten Grund bedeutet ein Stillstand der Anlage immer, dass das Papier in der Heiz- und Zugpartie stehen bleibt und damit Ausschuss ist. Würde nun der Verbund mit einer konstanten Bahngeschwindigkeit betrieben werden, würde bei reduzierter Bahngeschwindigkeit ein entsprechender Ausschuss entstehen, da sich eine zu große Schrumpfung und eine zu geringe Feuchtigkeit ergeben. Entsprechend müssten für die diversen Qualitäten, welche einstellbar sind, zusätzlich alternative Maschinen- und Druckeinstellungen für eine reduzierte Bahngeschwindigkeit hinterlegt werden, was einen erhöhten Aufwand bedeutet. Zudem wäre ein flexibler Betrieb speziell zur Steuerung der Wellpappenqualität auch nicht mehr möglich.

Vorliegend wurde erkannt, dass eine Regelung sowohl der Schrumpfung als auch der Feuchtigkeit besonders vorteilhaft für den erfolgreichen inline-Betrieb einer Druckanlage ist. Ohne eine solche Regelung variieren die Schrumpfung und die Feuchtigkeit stark in Abhängigkeit von der regelmäßig variablen Bahngeschwindigkeit der anderen Anlage, welche von der Druckanlage übernommen wird. Die hier beschriebene Regelung der Schrumpfung und der Feuchtigkeit ermöglicht außerdem auch einen Auftragswechsel (d.h. Änderung der Auftragsdaten) ohne Stopp der Druckanlage, d.h. im Betrieb. Die nötigen Anpassungen zur Vermeidung einer variierenden Schrumpfung und Feuchtigkeit aufgrund veränderter Auftragsdaten werden automatisch durch die Regelung realisiert. Damit ist die Druckanlage besonders flexibel einsetzbar. Ohne eine solche insbesondere aktive Regelung würde jeder Auftragswechsel einen Stopp der Druckanlage erfordern, da ansonsten mit einer mangelhaften Weiterverarbeitungsqualität der Papierbahn zu rechnen wäre.

Untersuchungen haben ergeben, dass die Schrumpfung und die Feuchtigkeit stark von der Bahngeschwindigkeit (äquivalent: Trocknungszeit) abhängig sind. Im Gegensatz zu einem Rolle-zu-Rolle-Betrieb ist es im inline-Betrieb regelmäßig nicht möglich, die Bahngeschwindigkeit konstant zu halten. Dies hat zur Folge, dass mit konstanter Trocknungs- und Befeuchtungsleistung eine konstante Schrumpfung und ausreichende Feuchtigkeit nicht unbedingt eingehalten werden können. Eine Schwankung der Schrumpfung und Feuchtigkeit, d.h. in der Qualität der bedruckten Papierbahn, führt dann regelmäßig zu Weiterverarbeitungs- und Qualitätsproblemen in der nachfolgenden Anlagen, z.B. einer Wellpappenanlage. Beispielsweise kann eine zu geringe Feuchtigkeit eine mangelhafte Verklebung oder Warp zur Folge haben. Ein zu großes oder zu kleines Druckbild führt zu Problemen in der Weiterverarbeitung der Papierbahn und speziell einer daraus hergestellten Wellpappe. So führt eine im Betrieb variierend Schrumpfung regelmäßig zu Problemen an einem Schneid- und Rillautomaten und am Querschneider der Wellpappenanlage, da diese etwaige Längen- und Breitenänderungen nachregeln müssen. Die Folge ist ein häufig nicht passender Schnitt, wodurch das Druckbild auf der fertigen Wellpappe nicht mehr korrekt positioniert ist.

Im Rahmen einer Untersuchung wurden die Ist-Schrumpfung und die Ist-Feuchtigkeit über einen längeren Zeitraum aufgezeichnet und aus den dabei gewonnen Messwerten die Zusammenhänge zwischen Auftragsdaten (Papiersorte, Grammatur, Produktionsmodus (d.h. mit/ohne Lack, mit/ohne Primer)) Bahngeschwindigkeit, Trocknungsleistung und Befeuchtungsleistung abgeleitet. Auf Basis dessen wurde vorliegend erkannt, dass eine Regelung der Trocknung und Befeuchtung allein anhand der Feuchtigkeit oder allein anhand der Schrumpfung zwar grundsätzlich möglich ist, regelmäßig jedoch zu lediglich unbefriedigenden Ergebnissen führt. Daher werden vorliegend die beiden Größen „Schrumpfung“ und „Feuchtigkeit“ kombiniert geregelt, um sowohl ein maßhaltiges Druckbild als auch eine ausreichende Feuchtigkeit über einen große Bandbreite verschiedener Auftragsdaten und über einen großen Bahngeschwindigkeitsbereich sicherzustellen.

Bevorzugterweise werden die Trocknungs- und die Befeuchtungsleistung derart geregelt, dass die Schrumpfung konstant und die Feuchtigkeit größer oder gleich einer Minimalfeuchtigkeit gehalten werden. Dies wird insbesondere im inline-Be- trieb und bei variabler Bahngeschwindigkeit eingehalten, sowohl innerhalb desselben Auftrags (d.h. bei konstanten Auftragsdaten) als auch bei variierenden Auftragsdaten. Vorliegend werden eine konstante Schrumpfung und eine ausreichende Feuchtigkeit durch die Regelung der Trocknungsleistung und der Befeuchtungsleistung erzielt. Vorteilhaft sind darüber hinaus möglichst geringe Schwankungen in der Schrumpfung und der Feuchtigkeit, d.h. eine möglichst geringe Dynamik der beiden Regelgrößen. Vorzugsweise wird die Schrumpfung derart regelt, dass die Ist-Schrumpfung innerhalb eines Toleranzbereichs um die Soll-Schrumpfung herum liegt (z.B. +/-0,5 % bis +/-1 % der Soll-Schrumpfung oder +/- 0,05 % der Gesamtbreite der Papierbahn oder +/- 1 bis 2 mm in Richtung der Gesamtbreite). Bei Verlassen des Toleranzbereichs wird zweckmäßigerweise eine Warnung ausgegeben. Der Toleranzbereich wird insbesondere als Teil der Auftragsdaten und beispielsweise in Abhängigkeit von einer für den Druck geforderten Genauigkeit mittels der übergeordneten Steuereinheit vorgegeben. Analog wird optional und bei Bedarf zusätzlich ein Offset für die Soll-Schrumpfung vorgegeben und berücksichtig. Die Feuchtigkeit wird vorzugsweise derart geregelt, dass die Ist- Feuchtigkeit wenigstens einer Minimalfeuchtigkeit entspricht, z.B. 5%. Die Minimalfeuchtigkeit wird analog zum Toleranzbereich vorzugsweise mittels der übergeordneten Steuereinheit vorgegeben. Bei einer Unterschreitung der Minimalfeuchtigkeit wird zweckmäßigerweise eine Warnung ausgegeben oder die Befeuchtungsleistung erhöht, insbesondere bis zu einem papiersorten- und grammaturabhängigen Maximalwert, und dann insbesondere eine Warnung ausgegeben, falls die Befeuchtungsleistung nicht weiter erhöht werden kann. Dem liegt insbesondere die Beobachtung zugrunde, dass bei zu hoher Feuchtigkeit, d.h. bei zu viel Befeuchtung, eine qualitativ gute Wicklung der Papierbahn nicht mehr möglich ist. Optisch macht sich dies regelmäßig mit einem Rautenmuster/Wellen auf der aufgerollten Papierbahn bemerkbar. Bevorzugterweise ist die Regelung der Schrumpfung durch einen Minimalwert für die Trocknerleistung begrenzt, sodass ein Mindestmaß an Trocknung sichergestellt ist. Die Trocknungsleistung wird demnach gerade nicht beliebig weit heruntergeregelt, um die Schrumpfung zu reduzieren, sondern die Reduzierung der Trocknungsleistung ist durch den Minimalwert auf eine Mindestleistung begrenzt. Der Minimalwert ist zweckmäßigerweise abhängig von der Bahngeschwindigkeit und insbesondere auch von der Tintenauftragsmenge sowie gegebenenfalls auch von den Auftragsdaten. Wenig Tinte erfordert regelmäßig weniger Trocknung und viel Tinte erfordert umgekehrt viel Trocknung. Zudem trocknet Tinte auf gestrichenem Papier regelmäßig schlechter als auf ungestrichenem Papier. Vorzugsweise ist die Regelung derart eingestellt, dass bei jeder Bahngeschwindigkeit bis zu einer gewissen Tintenauftragsmenge sicher eine ausreichende Trocknung gewährleistet ist. Bei Aufträgen mit sehr wenig Tinte wird dann gegebenenfalls zu stark getrocknet, dies wird aber in Kauf genommen. Vorteilhafterweise wird bezüglich der Tintenauftragsmenge aber eine Differenzierung vorgenommen, insbesondere um durch Vermeidung unnötiger Trocknung Energie einzusparen. Der Zusammenhang zwischen Bahngeschwindigkeit und Minimalwert ist beispielsweise als eine Kennlinie gespeichert.

Beim Anlegen neuer Auftragsdaten, insbesondere im Vorfeld der Durchführung des hier beschriebenen Verfahrens, wird für die zugehörige Soll-Schrumpfung beispielsweise auf Erfahrungswerte oder Untersuchungsergebnisse zurückgegriffen, alternativ wird die Soll-Schrumpfung in einem definierten Andruckprozess ermittelt. Diese Soll-Schrumpfung wird dann zweckmäßigerweise als Startwert für eine iterative Optimierung verwendet, welche in einer geeigneten Ausgestaltung als Teil des Verfahrens und somit im Betrieb erfolgt, alternativ außerhalb davon.

Optional zu den bisher genannten Komponenten Druckeinheit, Trockner und Befeuchter weist die Druckanlage noch eine oder mehrere weitere Komponenten auf, welche insbesondere zur Realisierung verschiedener Produktionsmodi dienen und/oder die Trocknung und/oder Befeuchtung weiter unterstützen. So weist die Druckanlage in einer geeigneten Ausgestaltung ein Primer-Auftragswerk zum Aufträgen eines Primers auf die Papierbahn auf. Das Primer-Auftragswerk ist insbesondere stromauf der Druckeinheit angeordnet, sodass der Primer vor dem Bedrucken aufgetragen wird. Der Primer stellt eine Grundierung für den nachfolgenden Druck dar. Durch das Primer-Auftragswerk weist die Druckanlage nun Produktionsmodi mit und ohne Primer(auftrag) auf. Stromab des Primer-Auftragswerks und stromauf der Druckeinheit weist die Druckanlage vorzugsweise zumindest einen Trockner auf, auch als Primer-Trockner bezeichnet, zum Trocknen des Primers. Dieser Trockner ist insbesondere lediglich aktiv bei Aufträgen mit Primerauftrag. Der Trockner ist bevorzugterweise ein Heißlufttrockner. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind stromab des Primer-Trockners zusätzlich noch ein oder mehrere (z.B. zwei) Befeuchter angeordnet.

Alternativ oder zusätzlich weist die Druckanlage ein Lack-Auftragswerk zum insbesondere vollflächigen Aufträgen eines Lacks (d.h. zur Lackierung) auf die Papierbahn auf. Das Lack-Auftragswerk ist insbesondere stromab der Druckeinheit angeordnet, sodass der Lack nach dem Bedrucken und somit über den Druck aufgetragen wird. Der Lack stellt eine Oberflächenveredelung dar. Durch das Lack-Auftragswerk weist die Druckanlage nun Produktionsmodi mit und ohne Lackauftrag auf. Stromab des Lack-Auftragswerks und stromauf der Druckeinheit weist die Druckanlage vorzugsweise zumindest einen Trockner auf, auch als Lack-Trockner bezeichnet, zum Trocknen des Lacks. Dieser Trockner ist insbesondere lediglich aktiv bei Aufträgen mit Lackauftrag. Der Lack-Trockner ist bevorzugterweise ein Heißlufttrockner. Zweckmäßigerweise ist stromauf des Lack-Auftragswerks ein Befeuchter angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist zweckmäßigerweise stromab des Lack-Trockners ein Befeuchter angeordnet.

Alternativ oder zusätzlich weist die Druckanlage eine Lack-Druckeinheit, insbesondere eine Digitaldruckeinheit für Lack, zum Aufdrucken eines Lacks (d.h. zum Lackdruck, sogenannter „digital varnish“) auf die Papierbahn auf. Die Lack-Druckeinheit ist insbesondere stromab der Druckeinheit angeordnet, sodass der Lack nach dem Bedrucken und somit über den Druck aufgedruckt wird. Vorzugsweise ist die Lack-Druckeinheit auch stromab des Lack-Auftragwerks angeordnet, sofern ein solches vorhanden ist. Der Lack stellt eine Oberflächenveredelung dar. Durch die Lack-Druckeinheit weist die Druckanlage nun Produktionsmodi mit und ohne Lackdruck auf. Stromab der Lack-Druckeinheit weist die Druckanlage vorzugsweise zumindest einen Trockner auf, auch als Lackdruck-Trockner bezeichnet, zum Trocknen des Lacks. Dieser Trockner ist insbesondere lediglich aktiv bei Aufträgen mit Lackdruck. Vorzugsweise sind analog zur Druckeinheit mehrere IR- Trockner und mehrere Heißlufttrockner angeordnet. Zweckmäßigerweise ist stromab der Lack-Druckeinheit und insbesondere auch stromab des Lackdruck- Trockners ein Befeuchter angeordnet.

Einer oder mehrere der oben genannten Befeuchter werden vorzugsweise zur eingangs beschriebenen Regelung der Feuchtigkeit verwendet und sind entsprechend beispielsweise als Sprühbalken ausgebildet.

Der Primer-Trockner, der Lack-Trockner und der Lackdruck-Trockner werden insbesondere nicht bei der Regelung verwendet, sondern werden unabhängig davon je nach angefordertem Produktionsmodus aktiviert oder deaktiviert. Sofern einer oder mehrere dieser Trockner aktiv sind, ergibt sich jedoch eine erhöhte Schrumpfung und eine reduzierte Feuchtigkeit, was jedoch vorteilhaft durch die Regelung automatisch ausgeglichen wird. Grundsätzlich ist aber eine Verwendung eines oder mehrerer dieser Trockner bei der Regelung der Schrumpfung auch möglich und vorteilhaft, insbesondere um den durch die Regelung zugänglichen Regelbereich für Schrumpfung und Feuchtigkeit zu vergrößern. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind entsprechend einer oder mehrere der genannten Trockner in die Regelung integriert. Beispielsweise wird hierbei der Lackdruck-Trockner als Booster verwendet, um innerhalb der Anlage nochmals nachzuregeln. Alternativ oder zusätzlich weist der Primer-Trockner sowohl einen Heißlufttrockner als auch einen IR-Trockner auf eine Integration in die Regelung ist derart, dass der Heißlufttrockner eine Grundlast für die Trocknungsleistung bereitstellt und der IR-Trockner nur bei einer Regelungsspitze aktiviert wird, d.h. wenn zeitweilig ein erhöhter Bedarf an Trocknungsleistung besteht. Der weiter oben beschriebene Bahnbreitensensor zur Messung der Bahnbreite vor der Druckeinheit ist zweckmäßigerweise stromab des Primer-Auftragwerks und insbesondere auch stromab des Primer-Trockners angeordnet. Stromab der Druckeinheit wird die Bahnbreite wie weiter oben beschrieben an einer oder mehreren Messstellen jeweils zweckmäßigerweise mittels eines Bahnbreitensensors gemessen. Eine erste geeignete Messtelle liegt stromab des Trockners nach der Druckeinheit und stromauf des Lack-Auftragswerks. Eine zweite geeignete Messstelle liegt zwischen Lack-Auftragswerk und Lack-Druckeinheit, insbesondere auch stromab des Lack-Trockners. Eine dritte geeignete Messstelle liegt am Ende der Druckanlage und - sofern vorhanden - stromab der Lack-Druckeinheit und insbesondere auch stromab des Lackdruck-Trockners. Die erste und die zweite Messstelle eignen sich besonders zur Anordnung des oben beschriebenen, zweiten Sensors, mit welchem die Ist-Schrumpfung im Falle eines Splice bestimmt wird. Die dritte Messstelle eignet sich hingegen besonders zur Anordnung des oben beschriebenen ersten Sensors, mit welchem die Ist-Schrumpfung standardmäßig bestimmt wird.

Die Soll-Schrumpfung ist insbesondere dann optimal festgelegt (d.h. eingestellt), wenn durch die Regelung bei maximaler Bahngeschwindigkeit (z.B. 300 m/min) die zur Trocknung der Tinte maximale benötigte Trocknungsleistung des Trockners sowie Befeuchtungsleistung des Befeuchters eingestellt wird. Diese maximal benötigte Trocknungsleistung und Befeuchtungsleistung entspricht nicht zwingend 100 % der jeweils verfügbaren Leistung, vielmehr ist zweckmäßigerweise aufgrund papierspezifischer Schrumpfungsunterschiede ein Regelungspuffer nach oben vorhanden, um damit Unterschiede mit einer Übertrocknung ausgleichen zu können. Analoges gilt bei Verwendung mehrerer Trockner und/oder mehrere Befeuchter für die Regelung für jeden einzelnen dieser Trockner und/oder Befeuchter. Eine Verschiebung der optimalen Einstellung kann in Ausnahmefällen Vorteile bringen, gegebenenfalls in Kombination mit Einschränkungen (möglicherweise geringerer Bereich für die Bahngeschwindigkeit oder Auftragswechsel nicht ohne Stopp möglich). Beispielsweise können wie im oben bereits beschriebenen Fall alle Auftragswechsel durchgeführt werden (innerhalb gewisser physikalischer Grenzen). Irgendwann kann jedoch kein weiterer Trockner/Befeuchter mehr abgeschaltet oder zugeschaltet werden. Sind die Aufträge jedoch beschränkt und decken nur einen Teil aller grundsätzlich denkbaren Aufträge ab, z.B. kein Auftrag mit Primer, nur wenige Aufträge mit zusätzlicher Beschichtung und sehr viel Aufträge mit Lack, wird die Soll-Schrumpfung bei den Aufträgen ohne zusätzliche Beschichtung zweckmäßigerweise größer eingestellt. Dies hat zwar den Nachteil eines größeren Energieverbrauchs bei diesen speziellen Aufträgen, demgegenüber aber den Vorteil, dass mehr Trocknung abgeschaltet werden kann, um den aufheizenden Lacktrockner ausgleichen zu können, d.h. es ergibt sich ein größeres Prozessfenster. Analog wird bei anderen Auftragswechseln zweckmäßigerweise auch dahingehend optimiert welche Art von Auftrag häufiger durchgeführt wird. Wird bei der maximalen Bahngeschwindigkeit mehr/weniger Trocknung für das Erreichen der Soll-Schrumpfung benötigt, so ist diese für zukünftige Aufträge zu reduzie- ren/erhöhen. Dies erfolgt zweckmäßigerweise automatisch durch die übergeordnete Steuereinheit, welche in diesem Sinne dann selbstlernend ist. Bei einem neuen Auftrag (z.B. neue Papiersorte, Grammatur) wird geeigneterweise mit einem empirischen Näherungswert für die Soll-Schrumpfung gestartet. Gibt es z.B. von der neuen Papiersorte schon eine jeweilige Soll-Schrumpfung für die Grammaturen 100 g/m ² und 200 g/m ² , wird darauf aufbauend z.B. für 150 g/m ² ein erster Wert für die Soll-Schrumpfung angenommen, z.B. einfach interpoliert.

Eine besondere Herausforderung für die Regelung sind schnelle Wechsel der Bahngeschwindigkeit, speziell dann, wenn der Bahnlauf zwischen Druckeinheit und Sensor zur Bestimmung der Ist-Schrumpfung lang ist, z.B. da die Ist- Schrumpfung erst am Ende der Druckanlage oder sogar außerhalb davon bestimmt wird. Zweckmäßigerweise sind daher für mehrere Intervalle der Bahngeschwindigkeit jeweils Startwerte für die Trocknungsleistung und die Befeuchtungsleistung gespeichert (z.B. als Teil der Auftragsdaten) und bei einem Wechsel der Bahngeschwindigkeit von einem ersten Intervall in ein zweites Intervall werden zuerst die Startwerte für das zweite Intervall eingestellt und dann ausgehend von diesen die Schrumpfung und die Feuchtigkeit geregelt. Falls also die Bahngeschwindigkeit derart stark geändert wird, dass diese in ein anderes Intervall mit anderen Startwerten fällt, werden diese Startwerte eingestellt, um nicht auf die Regelung warten zu müssen und besser zu reagieren. Die Startwerte beim Start eines Auftrags werden vorzugsweise ebenfalls iterativ für die bestehenden Auftragsdaten verbessert. Bei einem gleichbleibenden Auftrag entspricht der Startwert insbesondere immer dem letztmalig verwendeten Startwert bei dieser Bahngeschwindigkeit (z.B. als gleitender Durchschnitt aus den letzten x Produktionen bestimmt). Bei gleichbleibender Qualität innerhalb eines Auftrags werden die letzten Einstellungen je Bahngeschwindigkeitsbereich oder Intervall geeigneterweise temporär zwischengespeichert. Erfolgen dann innerhalb kurzer Zeit mehrere Wechsel der Bahngeschwindigkeit, wird wieder mit dem letzten Wert für diesen Bahngeschwindigkeitsbereich oder Intervall gestartet und nicht mit einem empirischen Mittelwert. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass unterschiedliche Chargen der gleichen Papiersorte sich in einem gewissen Rahmen teilweise unterschiedlich insbesondere hinsichtlich der Schrumpfung verhalten. Somit wird vermieden, dass nicht jedes Mal die initiale Anpassung bei einem Wechsel der Bahngeschwindigkeit durchlaufen wird.

Ähnlich wie bei der Bahngeschwindigkeit wird zweckmäßigerweise auch bei einer großen Änderung für die Soll-Schrumpfung verfahren, z.B. bei einem entsprechenden Auftragswechsel. In einer geeigneten Ausgestaltung hierzu werden bei einer Änderung der Soll-Schrumpfung um einen Wert, welcher einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, die Trocknungsleistung und die Befeuchtungsleistung einmalig (d.h. initial bei der Änderung der Soll-Schrumpfung) um einen jeweils vorgegebenen Wert geändert und dann ausgehend davon die Schrumpfung und die Feuchtigkeit geregelt. Auf diese Weise wird die Regelung initial bei der Anpassung an die plötzlich neue Soll-Schrumpfung unterstützt. Unterhalb des Grenzwerts (d.h. bei lediglich kleiner Änderung) ist eine solche Unterstützung nicht erforderlich und die Änderung wird vollständig von der Regelung ausgeglichen. Der Grenzwert ist typischerweise groß gewählt und beträgt beispielsweise 0,2 % der Gesamtbreite der Papierbahn, d.h. die Soll-Schrumpfung ändert sich um wenigstens 0,2 % der Gesamtbreite der Papierbahn. Der Grenzwert kann absolut festgelegt werden oder relativ z.B. zur Gesamtbreite der Papierbahn oder zur Soll-Schrumpfung selbst. Vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung, bei welcher die Regelung dadurch entlastet wird, dass bereits mit den Auftragsdaten ein Kompensationsfaktor vorgegeben wird, um den Druck im Vergleich zu einer Soll-Abmessung vergrößert zu drucken, sodass ein gewisses Maß an Schrumpfung erlaubt ist und nicht von der Regelung ausgeglichen werden muss. Dem liegt insbesondere die Überlegung zugrunde, dass die Schrumpfung physikalisch tatsächlich gar nicht vollständig ausgeglichen werden kann, da die Schrumpfung sich immer aus einem reversiblen und irreversiblen Anteil zusammensetzt (Verhornung der Papierfasern bei der Trocknung). Der Druck wird demnach bewusst vergrößert ausgeführt und schrumpft dann durch die Schrumpfung in der Druckanlage auf die Soll-Größe. Die Regelung gleicht dann vorteilhaft lediglich oder zumindest überwiegend nur dynamische Änderungen der Bahngeschwindigkeit und/oder papierspezifische Unterschiede in der Schrumpfung aus. Beispielsweise ist eine Papiermaschine 9 m bis 12 mm breit und die damit hergestellte Papierbahn wird auf mehrere Rollen aufgeteilt. Bei Rollen aus der Mitte der Papierbahn sind die Papierfasern stärker in Papierbahnrichtung ausgerichtet als bei Rollen vom Rand. Je nach Faserorientierung schrumpfen und quellen die jeweiligen Papierbahnen anschließend bei der Verarbeitung in der Anlage unterschiedlich stark. Durch die Befeuchtung werden Eigenspannungen aus der Papierherstellung gelöst. Je nach Betrag dieser sozusagen eingefroren Eigenspannungen quillt die Papierbahn bei der Befeuchtung unterschiedlich stark. Diese Unterschiede können ca. bis zu +/- 0,15 % betragen. Die Druckeinheit druckt den Druck entsprechend gemäß dem Kompensationsfaktor vergrößert. Der Kompensationsfaktor verschiebt letztendlich auftragsabhängig die Startbedingungen für die Regelung, mit dem Ziel, dieser entgegenzukommen. Der Kompensationsfaktor wird beispielsweise vorab durch Experimente ermittelt und/oder im Betrieb durch wiederkehrende Anpassung optimiert. Der Kompensationsfaktor ist vorzugsweise abhängig von den anderen der Auftragsdaten, z.B. Papiersorte, Grammatur, Produktionsmodus (mit/ohne Primer, Lack, Lackdruck). Der Kompensationsfaktor ist insbesondere dann zu verwenden oder anzupassen, wenn für gegebene Auftragsdaten der Toleranzbereich für die Schrumpfung oder die Minimalfeuchtigkeit nicht eingehalten werden können. Dies ist besonders vorteilhaft bei sehr hohen Tintenauftragsmengen für den Druck oder bei Aufträgen, bei welchen ein Primer, Lack oder Lackdruck verwendet wird. Da in diesem Fall ein oder mehrere zusätzliche Trockner aktiv sind, ist eine entsprechend veränderte Schrumpfung zu berücksichtigen. Dies erfolgt geeigneterweise mittels des Kompensationsfaktors für Aufträge mit entsprechenden Auftragsdaten.

Da bei einem Auftragswechsel die Auftragsdaten für den neuen Auftrag regelmäßig schon bekannt sind, während der aktuelle Auftrag noch abgearbeitet wird, ist es möglich und vorteilhaft, die Auftragsdaten des neuen Auftrags für eine vorausschauende Steuerung der Trockner und/oder Befeuchter zu verwenden. Speziell dann, wenn der neue Auftrag einen Qualitätswechsel enthält und im Gegensatz zum aktuellen Auftrag eine zusätzliche Beschichtung fordert, insbesondere einen Primer, Lack und/oder Lackdruck, wird zweckmäßigerweise entsprechend ein Trockner für diese Beschichtung, d.h. der Primer-Trockner, der Lack-Trockner oder der Lackdruck-Trockner, bereits während des aktuellen Auftrags vorgeheizt (und zweckmäßigerweise werden auch Störeinflüsse des zusätzlichen Trockners automatisch durch eine Änderung der Trocknerleistung und der Befeuchterleistung ausgeglichen), damit mit Beginn des neuen Auftrags die geforderte Trocknungsleistung vollständig oder zumindest überwiegend bereitsteht. Die dadurch erhöhte Schrumpfung und reduzierte Feuchtigkeit während des aktuellen Auftrags wird durch die Regelung automatisch ausgeglichen. Vorzugsweise wird beim Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur, z.B. 80 °C, der Regelbereich für die Schrumpfung und/oder Feuchtigkeit vergrößert. Ist beispielsweise die Lacktrocknung zusätzlich aktiv, ist es vorteilhaft die Tintentrocknung stärker als sonst zu reduzieren. Hierbei wird das Druckbild zwar möglicherweise durch die Tintentrocknung allein nicht mehr vollständig getrocknet, die aktive Lacktrocknung trocknet das Druckbild anschließend aber entsprechend nach, sodass eine vollständige Trocknung gewährleistet ist. Beim Primer-Trockner ist es demgegenüber genau anders herum. Durch die Schrumpfung bereits vor dem Druck, kann das Druckbild nicht mehr so stark schrumpfen, sodass hier nun mehr Trocknung benötigt wird, um dieselbe Soll-Schrumpfung zu erzielen. Ein solches Maß an zusätzlicher Trocknung ist sonst aber unterhalb der gegebenen Temperatur (z.B. die genannten 80 °C) gesperrt. Die Toleranzen und die Minimalfeuchtigkeit bleiben dadurch insbesondere unberührt. Vorteilhafterweise werden für die Wechselzeiten Aufträge mit großen Toleranzen oder Papiersorten mit schweren Grammaturen (geringere Schrumpfungsunterschiede) vorgezogen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Trockner ein Heißlufttrockner und die Druckanlage weist zusätzlich zu diesem einen IR-Trockner auf, um die Papierbahn zu trocknen. Mit anderen Worten: die Trocknungsleistung, welche von der Regelung eingestellt wird, um die Schrumpfung zu regeln, wird von einer Kombination aus einem IR-Trockner und einem Heißlufttrockner bereitgestellt. Der IR-Trockner weist vorteilhaft eine schnellere Reaktionszeit auf als der Heißlufttrockner, ist jedoch im Betrieb weniger wirtschaftlich. Vorzugsweise wird nun, falls durch die Regelung eine Erhöhung der Trocknungsleistung angefordert wird, z.B. bei einem Auftragswechsel mit einer entsprechenden Änderung der Auftragsdaten, wird während einer Aufheizphase des Heißlufttrockners ersatzweise der IR-Trockner aktiviert, um diese Anforderung zu bedienen. Falls beispielsweise der Heißlufttrockner unterhalb einer bestimmten Temperatur ist, wird bei einer nötigen Erhöhung der Temperatur zunächst ersatzweise der IR-Trockner verwendet, bis der Heißlufttrockner aufgeheizt ist. Das beschriebene Vorgehen ist besonders vorteilhaft, falls der aktuelle Auftrag eine langsame Bahngeschwindigkeit vorgibt, aufgrund dessen die Trocknungsleistung heruntergeregelt wird, um die Schrumpfung zu reduzieren und die Feuchtigkeit zu erhöhen. Bei einer Erhöhung der Bahngeschwindigkeit kompensiert dann der IR-Trockner anfänglich die reduzierte Trocknungsleistung des Heißlufttrockners, bis dieser wieder die erforderlich Trocknungsleistung erreicht hat.

In manchen Fällen ist es vorteilhaft möglich, mittels einer Vortrocknung der Papierbahn noch vor der Bedruckung eine Vergrößerung des Bereichs an möglichen Bahngeschwindigkeiten zu erzielen. Daher weist die Druckanlage in einer geeigneten Ausgestaltung einen Vortrockner auf, um die Papierbahn vor der Bedruckung vorzutrocknen. Als Vortrockner ist besonders der bereits beschriebene Primer-Trockner geeignet, welcher dann gegebenenfalls auch zur Vortrocknung aktiviert wird, obwohl kein Primer aufgetragen wird. Unabhängig davon ist der Vortrockner zweckmäßigerweise dauerhaft aktiv, um Aufheiz- und Abkühlzeiten zu vermeiden. Die Vortrocknung bewirkt insbesondere eine Vorschrumpfung der Papierbahn. Jede Papiersorte weist in Abhängigkeit von der Grammatur etc. eine maximale Schrumpfung auf, bei welcher die Papierbahn kaum noch Wasser enthält. Zweckmäßigerweise wird diese maximale Schrumpfung erreicht, da dann die Papierbahn nicht weiter schrumpfen kann. In diesem Zustand maximaler Schrumpfung wird anschließend die Papierbahn bedruckt und die durch die Bahngeschwindigkeit variable Trocknungszeit hat keinen Einfluss mehr auf die Schrumpfung. Hierbei wird anschließend lediglich noch sichergestellt, dass wieder genug Feuchtigkeit durch die Befeuchtung in die Papierbahn eingebracht wird und die dadurch entstehende Quellung kontrolliert und insbesondere konstant gehalten wird. Die Vortrocknung ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn kostengünstig Wärme zur Verfügung steht.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Verbund aus einer Druckanlage und einer Wellpappenanlage,

Fig. 2 eine Druckanlage im Detail.

In Fig. 1 sind schematisch eine Druckanlage 2 und eine Wellpappenanlage 4 gezeigt, welche gemeinsam einen Verbund 6 bilden. In Fig. 2 ist ein detailliertes Ausführungsbeispiel für die Druckanlage 2 gezeigt, hier eine Digitaldruckanlage zur Bedruckung mittels eines Inkjet-Verfahrens. Die Druckanlage 2 in Fig. 2 ist in einem Rolle-zu-Rolle-Betrieb gezeigt, ist jedoch auch für einen inline-Betrieb und speziell zur Verwendung in einem Verbund 6 wie in Fig. 1 gezeigt geeignet.

Die Druckanlage 2 weist eine Druckeinheit 8 auf, zum Bedrucken einer Papierbahn 10 gemäß einem vorgegebenen Auftrag mit vorgegebenen Auftragsdaten, welche den Auftrag definieren. Die Druckeinheit 8 weist hierzu einen oder mehrere Druckköpfe 12 auf. In Fig. 1 ist die Druckanlage 2 in einem inline-Betrieb gezeigt, in Fig. 2 hingegen in einem Rolle-zu-Rolle-Betrieb. Die Auftragsdaten eines jeweiligen Auftrags werden mittels einer übergeordneten Steuereinheit 14 vorgegeben, z.B. direkt durch diese selbst oder durch einen Bediener, welcher die Auftragsdaten z.B. über ein Interface der übergeordneten Steuereinheit 14 in diese eingibt. Die übergeordnete Steuereinheit 14 ist in Fig. 1 separat zur Druckanlage 2 ausgebildet, in einer nicht gezeigten Alternative jedoch ein Teil davon. Die Auftragsdaten enthalten einen Produktionsmodus, in welchem die Druckanlage 2 betrieben werden soll, sowie Papierbahndaten. Der Produktionsmodus definiert z.B. eine bestimmte Druckqualität, eine aufzudruckende Tintenmenge, ob vor der Bedruckung ein Primer aufgetragen werden soll, ob nach der Bedruckung ein Lack oder Lackdruck aufgetragen werden soll etc. oder eine Kombination hiervon. Die Papierbahndaten umfassen z.B. eine Papierart, eine Grammatur der Papierbahn etc. oder eine Kombination hiervon. Aus den Auftragsdaten werden Konfigurationsdaten abgeleitet, welche entsprechende Maschinendaten zur auftragsabhängigen Einstellung der Druckanlage 2 enthalten und an eine nicht explizit gezeigte Maschinensteuerung der Druckanlage 2 weitergegeben werden.

Die Papierbahn 10 wird generell in einer Förderrichtung mit einer Bahngeschwindigkeit durch die Druckanlage 2 gefördert und in Fig. 1 nach dem Bedrucken der Wellpappenanlage 4 zugeführt wird. Die Wellpappenanlage 4 ist zur Herstellung von Wellpappe 16 ausgebildet und verwendet hierbei die von der Druckanlage 2 bedruckte Papierbahn 10, welche mit weiteren Papierbahnen zur Wellpappe 16 verbunden wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Bahngeschwindigkeit von der Wellpappenanlage 4 vorgegeben und variiert zeitlich. Anstelle der Wellpappenanlage 4 ist in einer alternativen Ausgestaltung eine andere Anlage angeordnet, welche die bedruckte Papierbahn 10 weiterverarbeitet.

Nachfolgend werden zur Kennzeichnung der relativen Positionen zweier Komponenten mit Bezug zur Förderrichtung zueinander die Begriffe „stromauf“ und „stromab“ verwendet.

Die Druckanlage 2 weist zumindest einen Trockner 18, 20 mit einer einstellbaren

Trocknungsleistung auf, um die Papierbahn 10 zu trocknen, wodurch die Papierbahn 10 und somit auch der Druck eine Schrumpfung erfahren. Der Trockner 18, 20 ist grundsätzlich stromab der Druckeinheit 8 angeordnet und wird auch als Druck-Trockner bezeichnet. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 werden insgesamt sechs Trockner 18, 20 verwendet, nämlich vier IR-Trockner 18 und zwei Heißlufttrockner 20.

Die Druckanlage 2 weist weiterhin zumindest einen Befeuchter 22 mit einer einstellbaren Befeuchtungsleistung auf, um die Papierbahn 10 zu befeuchten und dadurch eine Feuchtigkeit (d.h. Papierfeuchtigkeit) der Papierbahn 10 einzustellen. Beim Befeuchten erfolgt auch eine Quellung der Papierbahn 10 und somit eine Vergrößerung des Drucks. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind drei solche Befeuchter 22 gezeigt. In Fig. 2 sind sämtliche Befeuchter 22 stromab der Trockner 18, 20 angeordnet und werden daher auch als Rückbefeuchter bezeichnet. Ein jeweiliger Befeuchter 22 weist z.B. zumindest einen Sprühbalken auf, welcher sich quer zur Förderrichtung und insbesondere über eine Gesamtbreite der Papierbahn 10 erstreckt (d.h. in Fig. 2 senkrecht zur Zeichenebene) und im Betrieb auf diese Wasser aufsprüht.

Im Rahmen des Betriebs der Druckanlage 2 werden nun für die Papierbahn 10 eine Ist-Schrumpfung und eine Ist-Feuchtigkeit bestimmt sowie eine Soll- Schrumpfung und eine Soll-Feuchtigkeit vorgegeben und die Schrumpfung und die Feuchtigkeit werden durch Einstellen der Trocknungsleistung und der Befeuchtungsleistung abhängig von der Ist-Schrumpfung und der Ist-Feuchtigkeit auf die Soll-Schrumpfung und die Soll-Feuchtigkeit geregelt. Mit anderen Worten: durch Anpassung der Trocknungs- und Befeuchtungsleistung werden im Betrieb die Schrumpfung und die Feuchtigkeit angepasst.

Die Soll-Schrumpfung und die Soll-Feuchtigkeit (Regelgrößen) sind ein Teil der Konfigurationsdaten und werden demnach anhand der Auftragsdaten bestimmt oder sind bereits in den Auftragsdaten selbst enthalten. Die Soll-Schrumpfung und die Soll-Feuchtigkeit sind auftragsspezifisch und werden demnach bei einer Änderung des Auftrags geeignet verändert. Vorliegend gibt die übergeordnete Steuereinheit 14 die Soll-Schrumpfung und die Soll-Feuchtigkeit auftragsspezifisch vor und übermittelt diese an die Maschinensteuerung, welche damit die Schrumpfung und die Feuchtigkeit regelt und hierzu die Trockner 18, 20 und die Befeuchter 22 steuert.

Die Ist-Schrumpfung gibt an, wie stark die Papierbahn 10 nach dem Trocknen geschrumpft ist. Die Bestimmung der Ist-Schrumpfung erfolgt inline mit einem entsprechenden Sensor, hier mit mehreren Bahnbreitensensoren 24, 26, 28, welche stromab der Druckeinheit 8 angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird die Ist-Schrumpfung bestimmt, indem stromab der Trockner 18, 20 eine Bahnbreite (senkrecht zur Förderrichtung) der Papierbahn 10 gemessen wird und mit einer Bahnbreite vor der Druckeinheit 8 verglichen wird. Die Ist-Schrumpfung ist demnach tatsächlich eine Querschrumpfung. In Fig. 2 wird die Bahnbreite vor der Druckeinheit 8 beispielhaft analog mit einem Bahnbreitensensor 30 stromauf der Druckeinheit 8 gemessen. Die beiden Bahnbreiten vor und nach der Druckeinheit 8 werden beispielsweise verglichen, indem eine Differenz der Bahnbreiten ins Verhältnis zur Bahnbreite vor der Druckeinheit 8 gesetzt wird.

Alternativ oder zusätzlich wird die Ist-Schrumpfung der Papierbahn 10 bestimmt, indem stromab des der Trockner 18, 20 optisch eine Schrumpfung von Druckbildmarken auf der Papierbahn 10 gemessen wird. In Fig. 2 ist hierzu ein optisches Kamerasystem 52, 54 gezeigt, welches das Druckbild und darin enthaltene Druckbildmarken optisch erfasst und aus den Auftragsdaten eine Abweichung zwischen Soll- und Ist-Schrumpfung errechnet. In Fig. 2 sind zwei mögliche Positionen für das Kamerasystem 52, 54 gezeigt, von welchen entweder nur eine oder beide zugleich implementiert sind. Die Verwendung zweier Kamerasystems 52, 54 wie in Fig. 2 gezeigt ermöglicht sowohl eine Inspektion des Druckbilds stromab der Druckeinheit 8 als auch eine Inspektion des Lackdruckbilds stromab der Lackdruckeinheit 46. Das weiter stromauf liegende Kamerasystem 52 (Einbauposition 1 ) ermöglicht eine besonders kurze Regelstrecke z.B. bei einem Splice. Das weiter stromab liegende Kamerasystem 54 (Einbauposition 2) ist hingegen zweckmäßigerweise im Regelbetrieb (auch Normalbetrieb) aktiv, da diese Position besonders nah am Aufwickler 32 liegt und damit das fertige Druckbild am besten abbildet. Standardmäßig wird vorliegend die Ist-Schrumpfung mit dem Bahnbreitensensor 28 am Ende der Druckanlage 2, unmittelbar vor einem Aufwickler 32, oder im Fall von Fig. 1 außerhalb davon z.B. entlang der Überführungsstrecke 34 oder innerhalb der Wellpappenanlage 4 bestimmt, d.h. allgemein, wenn die Papierbahn 10 von der Druckanlage 2 nicht weiter verarbeitet wird. Mittels einem Schrumpfungsregler wird die Trocknerleistung der Trockner 18, 20 mit der Soll-Schrumpfung als Führungsgröße und der Ist-Schrumpfung als Regelgröße geregelt.

Wie bereits erwähnt, wird im gezeigten Ausführungsbeispiel standardmäßig die Ist-Schrumpfung mit dem Bahnbreitensensor 28 bestimmt, welcher möglichst weit stromab der Druckeinheit 8 angeordnet ist. Abweichend hiervon wird bei einem Splice die Ist-Schrumpfung mit einem der Bahnbreitensensoren 24, 26 bestimmt, welche stromauf des Bahnbreitensensors 28 angeordnet sind und somit näher an der Druckeinheit 8. Dadurch wird ein Bahnlauf von Druckeinheit 8 zum Bahnbreitensensor 24, 26, 28 reduziert.

Um die Feuchtigkeit zu regeln, wird analog zur Schrumpfung die Ist-Feuchtigkeit bestimmt, welche angibt, wie feucht die Papierbahn 10 nach dem Befeuchten ist. Die Bestimmung der Ist-Feuchtigkeit erfolgt vorliegend ebenfalls inline. Hierzu wird ein entsprechender Sensor verwendet, hier ein Feuchtigkeitssensor 36, welcher stromab der Druckeinheit 8 und auch stromab sämtlicher Befeuchter 22 angeordnet ist. Analog zur Messung der Ist-Schrumpfung wird auch die Ist-Feuchtigkeit am Ende der Druckanlage 2 oder sogar außerhalb davon bestimmt. Mittels eines Feuchtigkeitsreglers wird dann die Befeuchterleistung der Befeuchter 22 mit der Soll-Feuchtigkeit als Führungsgröße und der Ist-Feuchtigkeit als Regelgröße geregelt.

Vorliegend werden die Trocknungs- und die Befeuchtungsleistung derart geregelt, dass die Schrumpfung konstant und die Feuchtigkeit größer oder gleich einer Minimalfeuchtigkeit gehalten werden. Dies wird im inline-Betrieb und bei variabler Bahngeschwindigkeit eingehalten, sowohl innerhalb desselben Auftrags (d.h. bei konstanten Auftragsdaten) als auch bei variierenden Auftragsdaten. Die Schrumpfung wird derart regelt, dass die Ist-Schrumpfung innerhalb eines Toleranzbereichs von z.B. +/-0,5 bis 1 % der Soll-Schrumpfung um ebendiese herum liegt. Die Feuchtigkeit wird derart geregelt, dass die Ist-Feuchtigkeit wenigstens einer Minimalfeuchtigkeit von z.B. 5% entspricht. Der Toleranzbereich und die Minimalfeuchtigkeit werden z.B. mittels der übergeordneten Steuereinheit 14 vorgegeben. Bei Verlassen des Toleranzbereichs oder bei einer Unterschreitung der Minimalfeuchtigkeit wird eine jeweilige Warnung ausgegeben. Die Befeuchtungsleistung wird bis zu einem papiersorten- und grammaturabhängigen Maximalwert erhöht, bevor die Warnung ausgegeben wird. Die Regelung der Schrumpfung ist vorliegend durch einen Minimalwert für die Trocknerleistung begrenzt, sodass diese nicht beliebig weit heruntergeregelt wird und ein Mindestmaß an Trocknung sichergestellt ist. Der Minimalwert ist abhängig von der Bahngeschwindigkeit, der Papiersorte und der Tintenauftragsmenge.

Optional zu den bisher genannten Komponenten Druckeinheit 8, Trockner 18, 20 und Befeuchter 22 weist die Druckanlage 2 in Fig. 2 noch eine oder mehrere weitere Komponenten auf, welche zur Realisierung verschiedener Produktionsmodi dienen und/oder die Trocknung und/oder Befeuchtung weiter unterstützen.

So weist die in Fig. 2 gezeigt Druckanlage 2 ein Primer-Auftragswerk 38 zum Aufträgen eines Primers auf die Papierbahn 10 auf. Das Primer-Auftragswerk 38 ist stromauf der Druckeinheit 8 angeordnet, sodass der Primer vor dem Bedrucken aufgetragen wird. Durch das Primer-Auftragswerk 38 weist die Druckanlage 2 nun Produktionsmodi mit und ohne Primer(auftrag) auf. Stromab des Primer-Auftragswerks 38 und stromauf der Druckeinheit 8 weist die Druckanlage 2 einen Trockner 40 auf, hier ein Heißlufttrockner, welcher auch als Primer-Trockner bezeichnet wird, zum Trocknen des Primers. Dieser Trockner ist vorrangig aktiv bei Aufträgen mit Primerauftrag.

Zusätzlich weist die Druckanlage 2 in Fig. 2 ein Lack-Auftragswerk 42 zum Aufträgen eines Lacks (d.h. zur Lackierung) auf die Papierbahn 10 auf. Das Lack-Auftragswerk 42 ist stromab der Druckeinheit 8 angeordnet, sodass der Lack nach dem Bedrucken und somit über den Druck aufgetragen wird. Durch das Lack- Auftragswerk 42 weist die Druckanlage 2 nun Produktionsmodi mit und ohne Lackauftrag auf. Stromab des Lack-Auftragswerks 42 und stromauf der Druckeinheit 8 weist die Druckanlage 2 einen Trockner 44 auf, hier ein Heißlufttrockner, welcher auch als Lack-Trockner bezeichnet wird, zum Trocknen des Lacks. Dieser Trockner 44 ist lediglich aktiv bei Aufträgen mit Lackauftrag. Vorliegend ist einer der Befeuchter 22 stromauf des Lack-Auftragswerks 42 angeordnet und ein weiterer der Befeuchter 22 ist stromab des Lack-Trockners 44 angeordnet.

Zusätzlich weist die Druckanlage 2 in Fig. 2 eine Lack-Druckeinheit 46 auf, hier eine Digitaldruckeinheit für Lack, zum Aufdrucken eines Lacks auf die Papierbahn 10. Die Lack-Druckeinheit 46 ist stromab der Druckeinheit 8 angeordnet, sodass der Lack nach dem Bedrucken und somit über den Druck aufgedruckt wird. Die Lack-Druckeinheit 46 ist auch stromab des Lack-Auftragwerks 42 angeordnet. Durch die Lack-Druckeinheit 46 weist die Druckanlage 2 nun Produktionsmodi mit und ohne Lackdruck auf. Stromab der Lack-Druckeinheit 46 weist die Druckanlage 2 analog zur Druckeinheit 8 zum Trocknen des Lacks vorliegend mehrere Trockner 48, 50 auf, nämlich 2 IR-Trockner 48 und zwei Heißlufttrockner 50, jeweils auch als Lackdruck-Trockner bezeichnet. Diese Trockner 48, 50 sind lediglich aktiv bei Aufträgen mit Lackdruck. Stromab der Lack-Druckeinheit 46 und der Lackdruck-Trockner 48, 50 ist einer der Befeuchter 22 angeordnet.

Der Primer-Trockner 40, der Lack-Trockner 44 und die Lackdruck-Trockner 48, 50 werden nicht zwingend bei der Regelung verwendet, sondern unabhängig davon je nach angefordertem Produktionsmodus aktiviert oder deaktiviert. Sofern einer oder mehrere dieser Trockner 40, 44, 48, 50 aktiv sind, ergibt sich jedoch eine veränderte Schrumpfung und eine reduzierte Feuchtigkeit, was jedoch durch die Regelung automatisch ausgeglichen wird. Wird der Primer-Trockner 40 aktiviert, reduziert sich durch die Vortrocknung die anschließende Druckbildschrumpfung bei gleichbleibenden Tintentrocknungseinstellungen.

Der weiter oben beschriebene Bahnbreitensensor 30 zur Messung der Bahnbreite vor der Druckeinheit 8 ist stromab des Primer-Auftragwerks 38 und auch stromab des Primer-Trockners 40 angeordnet. Stromab der Druckeinheit 8 wird die Bahnbreite bereits beschrieben an mehreren Messstellen jeweils mittels eines der Bahnbreitensensoren 24, 26, 28 gemessen. Eine erste Messtelle liegt stromab der Trockner 18, 20 und stromauf des Lack-Auftragswerks 42. Eine zweite Messstelle liegt zwischen Lack-Auftragswerk 42 und Lack-Druckeinheit 46 und stromab des Lack-Trockners 44. Eine dritte Messstelle liegt am Ende der Druckanlage 2, stromab der Lack-Druckeinheit 46 und stromab der Lackdruck-Trockner 48, 50. Die Bahnbreitensensoren 24, 26 sind an der erste beziehungsweise der zweiten Messstelle angeordnet, zur Bestimmung der Ist-Schrumpfung im Falle eines Splice. Der Bahnbreitensensor 28 ist dann an der dritten Messstelle angeordnet, zur standardmäßigen Bestimmung der Ist-Schrumpfung.

Eine besondere Herausforderung für die Regelung sind schnelle Wechsel der Bahngeschwindigkeit. Daher sind im gezeigten Ausführungsbeispiel für mehrere Intervalle der Bahngeschwindigkeit jeweils Startwerte für die Trocknungsleistung und die Befeuchtungsleistung gespeichert (z.B. als Teil der Auftragsdaten) und bei einem Wechsel der Bahngeschwindigkeit von einem ersten Intervall in ein zweites Intervall werden zuerst die Startwerte für das zweite Intervall eingestellt und dann ausgehend von diesen die Schrumpfung und die Feuchtigkeit geregelt. Falls also die Bahngeschwindigkeit derart stark geändert wird, dass diese in ein anderes Intervall mit anderen Startwerten fällt, werden diese Startwerte eingestellt, um nicht auf die Regelung warten zu müssen und besser zu reagieren.

Ähnlich wie bei der Bahngeschwindigkeit wird vorliegend auch bei einer großen Änderung für die Soll-Schrumpfung verfahren, z.B. bei einem entsprechenden Auftragswechsel. Hierzu werden bei einer Änderung der Soll-Schrumpfung um einen Wert, welcher einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, die Trocknungsleistung und die Befeuchtungsleistung einmalig (d.h. initial bei der Änderung der Soll- Schrumpfung) um einen jeweils vorgegebenen Wert geändert und dann ausgehend davon die Schrumpfung und die Feuchtigkeit geregelt. Auf diese Weise wird die Regelung initial bei der Anpassung an die plötzlich neue Soll-Schrumpfung unterstützt. Zusätzlich wird vorliegend die Regelung auch dadurch entlastet, dass bereits mit den Auftragsdaten ein Kompensationsfaktor vorgegeben wird, um den Druck im Vergleich zu einer Soll-Abmessung vergrößert zu drucken, sodass ein gewisses Maß an Schrumpfung erlaubt ist und nicht von der Regelung ausgeglichen werden muss. Der Druck wird demnach bewusst vergrößert ausgeführt und schrumpft dann durch die Schrumpfung in der Druckanlage 2 auf die Soll-Größe. Die Regelung gleicht dann lediglich oder zumindest überwiegend dynamische Änderungen z.B. der Bahngeschwindigkeit oder Unterschiede im Rohpapier aus. Die Druckeinheit 8 druckt den Druck entsprechend gemäß dem Kompensationsfaktor vergrößert, sodass letztendlich auftragsabhängig die Startbedingungen für die Regelung angepasst werden, um dieser entgegenzukommen. Der Kompensationsfaktor ist beispielsweise abhängig von den anderen der Auftragsdaten, z.B. Papiersorte, Grammatur, Produktionsmodus (mit/ohne Primer, Lack, Lackdruck).

Da bei einem Auftragswechsel die Auftragsdaten für den neuen Auftrag regelmäßig schon bekannt sind, während der aktuelle Auftrag noch abgearbeitet wird, werden vorliegend die Auftragsdaten des neuen Auftrags für eine vorausschauende Steuerung der Trockner 18, 20 und Befeuchter 22 verwendet. Speziell dann, wenn der neue Auftrag einen Qualitätswechsel enthält und im Gegensatz zum aktuellen Auftrag einen zusätzlichen Primer, Lack und/oder Lackdruck erfordert, werden entsprechend der Primer-Trockner 40, der Lack-Trockner 44 oder die Lackdruck- Trockner 48, 50 bereits während des aktuellen Auftrags vorgeheizt, sodass mit Beginn des neuen Auftrags die geforderte Trocknungsleistung bereitsteht. Die dadurch veränderte Schrumpfung und Feuchtigkeit während des aktuellen Auftrags wird durch die Regelung automatisch ausgeglichen.

Vorliegend wird die Kombination aus IR-Trocknern 18 und Heißlufttrocknern 20 genutzt, um im Fall einer Anforderung einer Erhöhung der Trocknungsleistung durch die Regelung, z.B. bei einem entsprechenden Auftragswechsel, während einer Aufheizphase der Heißlufttrockner 20 ersatzweise die IR-Trockner 18 zu aktivieren, um diese Anforderung zu bedienen. Das beschriebene Vorgehen wird beispielsweise angewendet, falls der aktuelle Auftrag eine langsame Bahngeschwindigkeit vorgibt, aufgrund dessen die Trocknungsleistung heruntergeregelt wird, um die Schrumpfung zu reduzieren und die Feuchtigkeit zu erhöhen. Bei einer Erhöhung der Bahngeschwindigkeit kompensieren dann die IR-Trockner 18 anfänglich die reduzierte Trocknungsleistung der Heißlufttrockner 20, bis diese wieder die erforderlich Trocknungsleistung erreicht haben.

In manchen Fällen ist es vorteilhaft möglich, mittels einer Vortrocknung der Papierbahn 10 noch vor der Bedruckung eine Vergrößerung des Bereichs an möglichen Bahngeschwindigkeiten zu erzielen. Daher weist die Druckanlage 2 in einer geeigneten Ausgestaltung einen Vortrockner 40 auf, um die Papierbahn 10 vor der Be- druckung vorzutrocknen. Als Vortrockner 40 dient in Fig. 2 beispielhaft der bereits beschriebene Primer-Trockner 40.

Bezugszeichenliste

2 Druckanlage

4 Wellpappenanlage

6 Verbund

8 Druckeinheit

10 Papierbahn

12 Druckkopf

14 übergeordnete Steuereinheit

16 Wellpappe

18 Trockner, Druck-Trockner, IR-Trockner

20 Trockner, Druck-Trockner, Heißlufttrockner

22 Befeuchter

24 Bahnbreitensensor (stromab der Druckeinheit, erst Messstelle)

26 Bahnbreitensensor (stromab der Druckeinheit, zweite Messstelle)

28 Bahnbreitensensor (stromab der Druckeinheit, dritte Messstelle)

30 Bahnbreitensensor (stromauf der Druckeinheit)

32 Aufwickler

34 Überführungsstrecke

36 Feuchtigkeitssensor

38 Primer-Auftragswerk

40 Trockner, Heißlufttrockner, Primer-Trockner

42 Lack-Auftragswerk

44 Trockner, Heißlufttrockner, Lack-Trockner

46 Lack-Druckeinheit

48 Trockner, IR-Trockner, Lackdruck-Trockner

50 Trockner, Heißlufttrockner, Lackdruck-Trockner

52 Kamerasystem

54 Kamerasystem