Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Bearbeitung einer an einer Bearbeitungseinrichtung zum Zwecke der Bearbeitung vorbeigeführten

Registermarken aufweisenden Materialbahn, insbesondere Packstoffmaterialbahn. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer Materialbahn, insbesondere Packstoffmaterialbahn, an einer Bearbeitungseinrichtung mit wenigstens einer Antriebswalze zum Antrieb der Materialbahn, mit wenigstens einem Bearbeitungswerkzeug zur Durchführung des genannten Verfahrens mit wenigstens einem Sensor zum Erfassen von Registermarken der an dem Sensor vorbeigeführten Materialbahn, mit einer Auswerteeinrichtung zur Ermittlung einer Abweichung einer mit dem Erfassungsereignis einer Registermarke durch den wenigstens einen Sensor korrespondierenden tatsächlichen Position wenigstens eines Bearbeitungswerkzeugs der Bearbeitungseinrichtung von einer vorgegebenen Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs für dasselbe Erfassungsereignis und mit einer

Regeleinrichtung zur Regelung der tatsächlichen Bearbeitungsposition des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs anhand der von der Auswerteeinrichtung ermittelten Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der vorgegebenen Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs.

Materialbahnen werden vielfach in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten bearbeitet, wobei sich jeder einzelne Bearbeitungsschritt in vorgegebenen Abständen entlang der Materialbahn wiederholt. Auf diese Weise können Materialbahnen mit einer Vielzahl von gleichartigen, hintereinander angeordneten Abschnitten gefertigt werden. Während der Bearbeitung wird die Materialbahn typischerweise von wenigstens einer Antriebswalze angetrieben. Materialbahnen können beispielsweise mit einem Mehrfarbendruck versehen werden. Um dabei eine hohe Druckqualität sicherzustellen, müssen die einzelnen

Druckschritte synchronisiert, also deckungsgleich zueinander, erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können je nach Materialbahn und geplanter Verwendung der

Materialbahn auch andere Bearbeitungsschritte, wie beispielsweise Stanzen,

Schneiden, Falzen Prägen und Perforieren, aufeinander abgestimmt werden, so dass möglichst exakt gefertigte Materialbahnen oder Materialzuschnitte erhalten werden können. Diese grundsätzlichen Prinzipien sind größtenteils unabhängig von der Materialbahn. Die zu verarbeitenden Materialbahnen können beispielsweise einschichtige

Materialien sein. Es kommen aber auch mehrschichtige Materialbahnen in Frage, die aus einem Verbundmaterial und/oder Laminat bestehen. Diese können beispielsweise als Packstoff eingesetzt werden. Bei dem Packstoff handelt es sich beispielsweise um ein Packstofflaminat mit untereinander verbundenen Einzelschichten aus

unterschiedlichen Materialien, die dem Packstofflaminat unterschiedliche

Eigenschaften verleihen. Für Lebensmittel kommen in vielen Fällen sogenannte Karton/Kunststoff-Packstofflaminate bzw. Kartonverbundverpackungen in Frage, die aus einem Laminat umfassend eine Kartonschicht und äußeren, insbesondere thermoplastischen, Kunststoffschichten, etwa aus Polyethylen (PE), gebildet sind. Der Karton verleiht den Packungen eine ausreichende Stabilität, damit die Packungen einfach gehandhabt und beispielsweise gestapelt werden können. Die

Kunststoffschichten können gesiegelt werden und schützen den Karton vor

Feuchtigkeit und die Lebensmittel vor der Aufnahme von unerwünschten Stoffen aus der Packung. Zusätzlich können noch weitere Schichten wie Barriereschichten, etwa bestehend aus Aluminium, Polyamid und/oder einem Ethylen-Vinylalkohol

vorgesehen sein, die eine Diffusion von Sauerstoff und anderen Gasen durch die Packung verhindern. Entsprechende Materialbahnen sind verhältnismäßig dick und verhältnismäßig fest, was die exakte Bearbeitung der Materialbahnen in

hintereinander auszuführenden Schritten erschweren kann. Zur Regelung der Bearbeitung einer an einer Bearbeitungseinrichtung zum Zwecke der Bearbeitung vorbeigeführten Registermarken aufweisenden Materialbahn wird typischerweise eine sogenannte Registerregelung oder Druckmarkenregelung verwendet. Dazu wird die Materialbahn in bestimmten Abständen mit

Registermarken oder Druckmarken versehen, die von einem optischen Sensor erfasst werden können, sobald sie den Sensor passieren. Druckmarken stellen dabei durch Drucken aufgebrachte Registermarken dar, die grundsätzlich auch auf andere Weise als durch Drucken vorgesehen werden können.

Meist erfolgt die Erfassung der Registermarken an einer Position, die einem

ganzzahligen Vielfachen von Wiederholungslängen der Materialbahn entspricht. Die Wiederholungslänge wird von der Länge der gleichartigen Abschnitte der

Materialbahn, etwa den aus der Material herausgetrennten Zuschnitten, insbesondere den Packstoffzuschnitten, bestimmt. In diesem Falle wäre eine Wiederholungslänge beispielsweise durch die Abstände der vorderen Ränder der späteren

Packstoffzuschnitte in der Materialbahn definiert. Alternativ oder zusätzlich kann die Wiederholungslänge aber auch durch die Distanz zweier gleichartiger

Bearbeitungsstellen entlang der Materialbahn verstanden werden. Wird

beispielsweise immer wieder das gleiche Dekor aufgedruckt, wäre die

Wiederholungslänge die Distanz zwischen zwei identischen Punkten

aufeinanderfolgender Dekore. Die Registermarken sind vorzugsweise ebenfalls in Abständen vorgesehen, die der Wiederholungslänge entspricht.

Wird eine Registermarke von dem Sensor erfasst, wird zudem erfasst, in welcher Position sich das nachfolgende Bearbeitungswerkzeug zum Zeitpunkt der Erfassung der Registermarke, d.h. dem Erfassungsereignis, befunden hat. Diese Position wird sodann mit der vorgegebenen Position des Bearbeitungswerkzeugs verglichen, die das Bearbeitungswerkzeug zum Zeitpunkt der Erfassung der Registermarke haben sollte. Aus diesem Vergleich leitet sich eine Abweichung zwischen den beiden Positionen ab, die optimaler Weise gleich Null bedarfsweise aber auch positiv oder negativ sein kann. Um diese Abweichung auszugleichen, regelt eine Regeleinrichtung anhand des Betrags und des Vorzeichens der Abweichung die Position des

Bearbeitungswerkzeugs. Das Bearbeitungswerkzeug wird zu diesem Zweck kurzzeitig beschleunigt oder kurzzeitig abgebremst. Das bedeutet, dass der Antrieb des

Bearbeitungswerkzeugs dieses kurzzeitig etwas schneller oder etwas langsamer bewegt. Die Zeitspanne, in der das Beschleunigen und/oder Abbremsen bzw.

Verzögern erfolgt, ist typischerweise kürzer als die Zeitspanne, die zwischen dem Erfassen von zwei aufeinanderfolgenden Registermarken durch den wenigstens einen Sensor verstreicht. Durch das kurzzeitige Beschleunigen oder Abbremsen wird also versucht, die Position des Bearbeitungswerkzeugs so zu beeinflussen, dass sie mit der vorgegebenen Position des Bearbeitungswerkzeugs übereinstimmt. Daher und aufgrund der meist nur geringfügigen Abweichungen erfolgt das Beschleunigen oder Abbremsen auch nur sehr kurzzeitig. Aufgrund der meist sehr hohen Geschwindigkeit der Materialbänder wird das Abbremsen bzw. Verzögern oder das Beschleunigen impulsartig durchgeführt.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass ein sehr hoher Regelungsaufwand zu betreiben ist, um eine exakte Bearbeitung der Materialbahnen zu erreichen. Dies gilt umso mehr, wenn Ungenauigkeiten von vorherigen Arbeitsschritten bei nachfolgenden

Bearbeitungsschritten berücksichtigt werden müssen. Es kann beispielsweise bei einer Bearbeitung eine Registermarke für eine nachfolgende Bearbeitung mit einem anderen Bearbeitungswerkzeug eingebracht werden. Beispielsweise kann in einer Bearbeitungseinrichtung ein Teil der Materialbahn ausgestanzt werden oder es wird eine Faltlinie in der Materialbahn vorgesehen. Um nun die nachfolgende Bearbeitung genau an der vorhergehenden Bearbeitung auszurichten und so etwaige Fehler bei der vorhergehenden Bearbeitung zu berücksichtigen, kann der Rand der Materialbahn um den ausgestanzten Teil der Materialbahn herum oder die Faltlinie als

Registermarke für einen nachfolgenden Bearbeitungsschritt herangezogen werden, etwa um diese nachfolgende Bearbeitung an dem Ort der Stanzung oder Faltung auszurichten. Des Weiteren kann während des Transportes der Materialbahn auftretender Schlupf und/oder eine Beschleunigung bzw. eine Verzögerung der Transportgeschwindigkeit der Materialbahn dafür sorgen, dass die Registermarken von dem Sensor nicht in der exakten zeitlichen Abfolge erfasst werden, wie dies vorgesehen ist. Es können also einerseits Abweichungen von der Regelmäßigkeit des Erfassens der Registermarken und Abweichungen von der Position der Bearbeitungswerkzeuge in Bezug auf die vorgegebene Position der Bearbeitungswerkzeuge unabhängig voneinander auftreten Die Regelung muss versuchen, beide Abweichungen gemeinsam auszugleichen. Dies ist insbesondere für solche Anwendungen problematisch, in denen sehr hohe Bahngeschwindigkeiten und/oder starke Beschleunigungen der Materialbahn realisiert werden sollen. Mit steigendem Interesse an einer immer effizienteren Fertigung und immer geringeren Stückkosten, ist es ein stetes Bestreben, die

Bahngeschwindigkeiten und die Beschleunigungen der Materialbahn während der Bearbeitung der Materialbahn immer weiter zu steigern. Dies führt jedoch immer wieder zu Betriebszuständen, in denen die Regelung nicht schnell genug oder präzise genug in der Lage ist, Fehler bezogen auf die Materialbahn und/oder des

Bearbeitungswerkzeugs auszugleichen bzw. zu vermeiden. Werden dabei

vorbestimmte Fehlertoleranzen überschritten, müssen Teile der Materialbahn als Ausschuss ausgeschleust werden. Es besteht also eine Optimierungsaufgabe dahingehend, hohe Bahngeschwindigkeiten und starke Beschleunigungen zu ermöglichen und gleichzeitig den Ausschuss zu senken, um möglichst kostengünstig produzieren zu können. Diese Optimierungsaufgabe wird bislang insbesondere bei Packstoffmaterialbahnen nicht zufriedenstellend gelöst.

Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Vorrichtung jeweils der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass hohe Bahngeschwindigkeiten und Beschleunigungen der Materialbahn beim Anfahren der Vorrichtung zum Bearbeiten der Materialbahn bei gleichzeitig geringem Ausschuss realisiert werden können. Diese Aufgabe ist gemäß Anspruch 1 gelöst durch ein Verfahren zur Regelung der Bearbeitung einer an einer Bearbeitungseinrichtung zum Zwecke der Bearbeitung vorbeigeführten Registermarken aufweisenden Materialbahn, insbesondere

Packstoffmaterialbahn,

bei dem die Registermarken an wenigstens einem Registermarken erfassenden

Sensor vorbeigeführt werden,

bei dem eine Auswerteeinrichtung die Abweichung einer mit dem

Erfassungsereignis einer Registermarke durch den wenigstens einen Sensor korrespondierenden tatsächlichen Position wenigstens eines

Bearbeitungswerkzeugs der Bearbeitungseinrichtung von einer vorgegebene Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs für dasselbe

Erfassungsereignis ermittelt,

bei dem eine Regeleinrichtung anhand der von der Aus werteeinrichtung ermittelten Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der

vorgegebenen Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs die tatsächliche Bearbeitungsposition des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs regelt,

bei dem die Auswerteeinrichtung anhand aufeinanderfolgender

Erfassungsereignisse von Registermarken durch den wenigstens einen Sensor die tatsächliche Distanz aufeinanderfolgender Registermarken bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze, insbesondere bezogen auf die Winkeldifferenz und/oder die Umfangsdifferenz der Antriebswalze, ermittelt und in Beziehung zu einer erwarteten Distanz der Registermarken bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze gesetzt wird,

bei dem anhand der Beziehung zwischen der tatsächlichen Distanz und der erwarteten Distanz der Registermarken ein Vorsteuerwert ermittelt wird und bei dem eine Steuereinrichtung, vorzugsweise Vorsteuereinrichtung, die Geschwindigkeit des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs in Abhängigkeit von dem ermittelten Vorsteuerwert anpasst. Die zuvor genannte Aufgabe wird zudem bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff nach Anspruch 12 dadurch gelöst, dass die Auswerteeinrichtung zur Ermittlung eines von der Bahngeschwindigkeit der Materialbahn im Bereich des wenigstens einen Sensors abhängigen Vorsteuerwert anhand aufeinanderfolgender

Erfassungsereignisse von Registermarken durch den wenigstens einen Sensor ausgebildet ist, wobei der Vorsteuerwert basierend auf einer Beziehung zwischen der tatsächlichen Distanz aufeinanderfolgender Registermarken bezogen auf das

Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze, insbesondere bezogen auf die Winkeldifferenz und/oder die Umfangsdifferenz der Antriebswalze, und einer zu erwartenden Distanz der Registermarken bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze ermittelt wird und dass eine Steuereinrichtung, vorzugsweise Vorsteuereinrichtung, zur Anpassung der Geschwindigkeit des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs in Abhängigkeit von dem ermittelten Vorsteuerwert vorgesehen ist.

Nach der Erfindung wird die Regelung der Position des Bearbeitungswerkzeugs der Bearbeitungseinrichtung ergänzt durch eine Steuerung der Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs. Dabei wird die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs nicht anhand der Geschwindigkeit eines Antriebs der Materialbahn als solches, etwa anhand der Winkelgeschwindigkeit oder Umfangsgeschwindigkeit eines Walze oder Rolle zum Antrieb der Materialbahn oder anhand der Drehzahl eines Motors zum Antrieb der Materialbahn ermittelt. Vielmehr wird die Geschwindigkeit der

Materialbahn oder ein entsprechender mit der Geschwindigkeit der Materialbahn korrespondierender Geschwindigkeitsparameter anhand der Erfassung der aufeinanderfolgenden Registermarken und damit sehr genau erfasst. Die hohe Genauigkeit wird erreicht, weil auf die beschriebene Weise die effektive

Geschwindigkeit oder ein entsprechender mit der effektiven Geschwindigkeit der Materialbahn korrespondierender Vorsteuerwert, etwa in Form eines

Geschwindigkeitsparameters, der Materialbahn bestimmt wird. Wenn die Registermarken nicht in exakt vorgegebenen Abständen auf der

Materialbahn vorgesehen sind, etwa weil die vorangegangene Bearbeitung der Materialbahn, bei der beispielsweise die Registermarken gebildet worden sind, fehlerbehaftet erfolgt ist, dann kommt es weniger auf die tatsächliche Geschwindigkeit der Materialbahn oder die vorgegebene Bahngeschwindigkeit als auf die für die anstehende Bearbeitung relevante Geschwindigkeit, also die effektive

Bahngeschwindigkeit, der Materialbahn an. Diese beschreibt beispielsweise die Geschwindigkeit mit der die Registermarken an die nächste Bearbeitungseinrichtung bzw. das Bearbeitungswerkzeug herangeführt werden. Wenn die Bearbeitung der Materialbahn mit dem Bearbeitungswerkzeug abgestimmt auf die Registermarken erfolgen soll, ist die Geschwindigkeit der Registermarken, die mit der absoluten Geschwindigkeit der Materialbahn oder der vorgegebenen Bahngeschwindigkeit übereinstimmen kann aber nicht muss, von wesentlicher Bedeutung. Die Erfassung der Bahngeschwindigkeit anhand der Registermarken ist auch deshalb genauer als die Bestimmung der Bahngeschwindigkeit anhand des Antriebs für die Materialbahn, sei es bezogen auf einen Motor, die Geschwindigkeit einer

Antriebswalze oder einen anderen Parameter, weil so ein Schlupf zwischen Antrieb und Materialbahn und/oder eine Dehnung der Materialbahn während ihres

Transports mit erfasst wird. Dies kann bei der weiteren Bearbeitung der

Materialbahn dann berücksichtigt werden.

Letztlich erlaubt es die Erfassung der effektiven Geschwindigkeit der Materialbahn die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs an die effektive Bahngeschwindigkeit anzupassen. Dabei wird die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs aber nicht geregelt, sondern gesteuert. Das Steuern ist durch einen offenen Wirkungsablauf gekennzeichnet, bei dem eine Eingangsgröße nach bestimmten Gesetzmäßigkeiten oder Vorgaben eine Ausgangsgrößen beeinflusst, ohne dass der Erfolg der

Beeinflussung fortlaufend überprüft bzw. korrigiert würde. Beim Regeln wird dagegen eine Ausgangsgröße, die auch als Regelgröße oder Istwert bezeichnet wird, fortlaufend erfasst und mit einer Führungsgröße oder einem Sollwert verglichen. Das Regeln ist daher durch einen geschlossenen Wirkungsablauf, dem sogenannten Regelkreis, gekennzeichnet, der dem Ziel dient, die Ausgangsgröße an die

Führungsgröße oder Sollgröße anzupassen. Mit anderen Worten wird die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs gesteigert, wenn eine zunehmende effektive Bahngeschwindigkeit ermittelt wird, während die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs verringert wird, wenn eine abnehmende effektive Bahngeschwindigkeit ermittelt wird. Da die Geschwindigkeit von

Bearbeitungswerkzeugen zur Bearbeitung von Materialbahnen typischerweise sehr genau und reproduzierbar eingestellt werden kann, ist es vorliegend grundsätzlich entbehrlich, die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs fortlaufend zu erfassen und über einen Vergleich mit der vorgegebenen Geschwindigkeit des

Bearbeitungswerkzeugs zu regeln. Darüber hinaus wird durch die Steuerung dem Umstand Rechnung getragen, dass die gewünschte Geschwindigkeit des

Bearbeitungswerkzeugs nicht in etwa konstant bleiben muss, sondern sich

bedarfsweise sehr schnell ändern kann, was insbesondere beim An- und Abfahren der Anlage zum Bearbeiten der Materialbahn der Fall sein kann. Eine Regelung könnte hiermit leicht überfordert sein und zu einem ungenauen oder instabilen Betrieb der Anlage führen.

Bei der Materialbahn handelt es sich insbesondere um eine Packstoffmaterialbahn, da das Verfahren bei diesen Materialbahnen besonders vorteilhaft eingesetzt werden kann. Dies gilt insbesondere bei Packstoffen in Form von Packstofflaminaten, die im Falle eines Karton/Kunststoff-Packstofflaminats wenigstens eine innere Kartonschicht und äußere, insbesondere bedruckte, siegelbare Kunststoffschichten aufweisen können. Hinzu kommt meist noch wenigstens eine weitere Schicht, insbesondere aus Aluminium. Die Packstofflaminate werden zur Bildung von Packungen verwendet, die meist dem Abfüllen von Lebensmitteln dienen. Einfach, zuverlässig und recht genau kann die Materialbahn über die wenigstens eine Antriebswalze angetrieben werden. Zwischen der Antriebswalze und der Materialbahn kann dabei ein Reibschluss bestehen, so dass die Materialbahn beispielsweise wenigstens im Wesentlichen mit der Umfangsgeschwindigkeit der Antriebswalze angetrieben wird. Die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebswalze und die Bahngeschwindigkeit können dann einander entsprechen. Im Falle des Antriebs über eine Antriebswalze kann der anhand der Erfassung der Registermarken durch den wenigstens einen Sensor ermittelte Vorsteuerwert, etwa in Form eines

Geschwindigkeitsparameters, einfach auf das Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze bezogen werden. Die Erfassungsereignisse von aufeinanderfolgenden Registermarken werden also beispielsweise in Beziehung zu der Strecke gesetzt, über die sich die Antriebswalze zwischen dem Erfassen der aufeinanderfolgenden

Registermarken weiter gedreht hat. Der entsprechende Vorsteuerwert oder

Geschwindigkeitsparameter kann dabei der Einfachheit halber auf die

Winkeldifferenz und/oder die Umfangsdifferenz der mitlaufenden Walze oder

Antriebswalze zwischen zwei Erfassungsereignissen bezogen werden. Die

Winkeldifferenz ist der Winkel, um den sich die Walze zwischen den entsprechenden Erfassungsereignissen weitergedreht hat und die Umfangsdifferenz die Strecke, um die sich ein Umfangspunkt zwischen den entsprechenden Erfassungsereignissen entlang des Umfangs weiterbewegt hat. Die Umfangsdifferenz und die Winkeldifferenz stehen also bei Walzen mit kreisrundem Querschnitt in direkter Beziehung

zueinander. So kann festgestellt werden, ob die Geschwindigkeit der Registermarken bzw. die effektive Bahngeschwindigkeit mit der erwarteten Bahngeschwindigkeit bzw. der Antriebsgeschwindigkeit der Materialbahn übereinstimmt oder nicht, um bedarfsweise hierauf entsprechend reagieren zu können. Im Übrigen kann die Auswerteeinrichtung anhand von Erfassungsereignissen die tatsächliche Distanz aufeinanderfolgender Registermarken bezogen auf das

Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze, insbesondere bezogen auf die Winkeldifferenz und/oder die Umfangsdifferenz der entsprechenden Walze, ermitteln und in Beziehung zu einer erwarteten Distanz der Registermarken bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen entsprechenden Walze setzen. Der Betrag und das Vorzeichen der dabei ermittelten Abweichungen kann dabei sehr einfach zur Anpassung der Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs herangezogen werden. Dabei kann der Einfachheit halber die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs zunächst identisch zur Geschwindigkeit der Antriebswalze eingestellt werden. Wenn eine Abweichung beider Geschwindigkeiten berücksichtigt werden muss, wird dies auf die beschriebene Weise messtechnisch erfasst und über den Vorsteuerwert zwecks Kompensation der Abweichung berücksichtigt. Die beschriebene Abweichung kann folglich zur exakten Veränderung der Geschwindigkeit des

Bearbeitungswerkzeugs herangezogen werden. Anders ausgedrückt, kann anhand der Beziehung zwischen der tatsächlich ermittelten Distanz der Registermarken bezogen auf das Längensystem der Antriebswalze und der erwarteten Distanz der Registermarken ein Vorsteuerwert ermittelt werden, der dann auf den Regelkreis gegeben werden kann. Der Vorsteuerwert verändert die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs grundsätzlich im Sinne einer Steuerung, während im Übrigen die Position des Bearbeitungswerkzeugs insbesondere über kurzzeitig aufgeprägte Differenzgeschwindigkeiten geregelt wird. Dabei kann sich die Stellgröße insbesondere aus einer Überlagerung von Vorsteuerung der

Geschwindigkeit und Regelung der Position jeweils des wenigstens einen

Bearbeitungswerkzeugs ergeben.

Die Beziehung zum Längensystem der Antriebswalze kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass zu jedem Erfassungsereignis einer Registermarke festgehalten wird, um welche Distanz ein bestimmter Referenzpunkt entlang des Umfangs der Antriebswalze von einem bestimmten Referenzort auf dem Umfang der Antriebswalze entfernt ist. Diese Distanz kann beispielweise für ein Erfassungsereignis 300 mm (LI) und für ein darauffolgendes Erfassungsereignis 405 mm (L2) betragen. Wenn der theoretisch zu erwartende Abstand zweier aufeinanderfolgender Registermarken 100 mm (LT) beträgt, wäre als Distanz des Referenzpunkts vom Referenzort am

darauffolgenden Erfassungsereignis eigentlich ein Wert von 400 mm zu erwarten gewesen. Die entsprechende Differenz von dem tatsächlichen und dem erwarteten Wert bezogen auf das Längensystem beträgt also 5 mm (LD) und kann zur

Bestimmung des Vorsteuerwerts herangezogen werden.

LD = L2 - LI + LT

Dazu bietet sich insbesondere zunächst eine Normierung auf den zu erwartenden Längenwert an, die als Vorsteuerwert verwendet oder zur Bestimmung eines

Vorsteuerwerts, etwa in Form eines Geschwindigkeitsparameters (VD), genutzt werden kann, wozu die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebswalze (VA)

herangezogen werden kann.

VD = VA ^■ (LT - LD)

Anstelle von Umfangsdistanzen bzw. Umfangslängen könnte die vorstehend beispielhaft beschriebene Berechnung eines Vorsteuerwerts auch anhand von

Winkeldifferenzen eines Referenzpunkts der Antriebswalze zu einer Winkelreferenz der Antriebswalze durchgeführt werden.

Nachfolgend wird der besseren Verständlichkeit halber und um unnötige

Wiederholungen zu vermeiden das Verfahren und die Vorrichtung der zuvor genannten Art gemeinsam beschrieben, ohne jeweils im Einzelnen zwischen dem Verfahren und der Vorrichtung zu unterscheiden. Für den Fachmann ergibt sich jedoch anhand des Kontextes ohne weiteres welche Merkmale jeweils für die

Vorrichtung und das Verfahren bevorzugt sind.

Bei einer ersten bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ermittelt die

Auswerteeinrichtung als Vorsteuerwert einen von der Bahngeschwindigkeit der Materialbahn im Bereich des wenigstens einen Sensors abhängigen

Geschwindigkeitsparameter bezogen auf das Längensystem der wenigstens einen Antriebswalze. Dies vereinfacht die Steuerung, da die einzustellende Geschwindigkeit um den entsprechenden Geschwindigkeitsparameter korrigiert oder angepasst werden kann. Es ergibt sich also bedarfsweise eine von dem

Geschwindigkeitsparameter abhängige Zielgeschwindigkeit für das

Bearbeitungswerkzeug, die entsprechend eingestellt bzw. vorgegeben werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt, wenn das wenigstens eine

Bearbeitungswerkzeug motorisch angetrieben ist. So kann die

Bewegungsgeschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs recht genau und zuverlässig eingestellt werden. Dabei ist es weiter bevorzugt, wenn das Bearbeitungswerkzeug um eine Achse rotiert. Dies ist eine einfache Bewegung, die einfach mit etwa konstanter Geschwindigkeit aufrechterhalten werden kann. Zudem ist die Regelung der Position des Bearbeitungswerkzeugs dann recht gut möglich. Dies gilt

insbesondere für den Fall, dass die Achse parallel zur Materialbahn und senkrecht zur Transportrichtung der Materialbahn jeweils im Bereich der Bearbeitungseinrichtung bzw. des Bearbeitungswerkzeugs ausgerichtet ist. So kann die

Rotationsgeschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs einfach an die

Bahngeschwindigkeit angepasst werden. Die Rotation kann dabei sowohl in der Bewegungsrichtung der Materialbahn als auch gegenläufig zu dieser Richtung erfolgen. Um rotierende Bearbeitungswerkzeuge einfach bereitstellen zu können, können diese von einer Bearbeitungswalze gebildet oder getragen werden.

Unabhängig von dem Antrieb und der Art der Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs kann die Bearbeitungsposition des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs wenigstens auch durch eine kurzzeitige, insbesondere impulsartige, Beschleunigung und/oder Verzögerung der Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs geregelt werden. So lässt sich die Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeugs leicht an die zu bearbeitenden Abschnitte der Materialbahn anpassen. Dies gilt insbesondere für rotierende Bearbeitungswerkzeuge und weiter insbesondere für solche mit einer Rotationsachse, die parallel zur Materialbahn und senkrecht zur Bahngeschwindigkeit jeweils im Bereich der Bearbeitungseinrichtung bzw. des Bearbeitungswerkzeugs ausgerichtet ist. Alternativ oder zusätzlich ist es zur stabilen und schnellen Regelung zweckmäßig, wenn die Bearbeitungsposition des wenigstes einen Bearbeitungswerkzeugs mittels eines Regelkreises durch kurzzeitiges Beschleunigen oder Abbremsen bzw. Verzögern des wenigstens einen sich mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit bewegenden Bearbeitungswerkzeugs geregelt wird. Unabhängig davon kann bedarfsweise ergänzend die vorgegebene Geschwindigkeit des wenigstens einen

Bearbeitungswerkzeugs über eine Vorsteuerung vergrößert oder verringert werden. Diese Vorsteuerung ist einfach und mit hinreichender Genauigkeit durchzuführen. Besonders zweckmäßig kann das Verfahren eingesetzt werden, wenn es sich bei dem wenigstens einen Bearbeitungswerkzeug um ein Schneidwerkzeug, ein

Perforierwerkzeug, ein Prägewerkzeug, ein Stanzwerkzeug, ein Falzwerkzeug und/oder ein Druckwerkzeug handelt. Diese Bearbeitungswerkzeuge müssen regelmäßig sehr genau arbeiten und sind zudem im Regelfall einer sehr schnellen Regelung zugänglich.

Besonders wirkungsvoll ist das Verfahren zudem bei der Verwendung von

Materialbahnen in Form von Packstoffbahnen, vorzugsweise aus einem

Packstofflaminat, insbesondere einem Karton/Kunststoff-Packstofflaminat.

Entsprechende Materialbahnen sind mit den bekannten Verfahren nämlich nicht in zufriedenstellender Weise zu bearbeiten.

Alternativ oder zusätzlich kann das vorliegende Verfahren auf Registermarken bezogen werden, die in einem Dekor integriert oder neben einem Dekor vorgesehen sind. Bedarfsweise kommen aber auch Druckmarken, Prägungen, Falzungen,

Stanzungen und/oder Materialunterschiede in Frage. Auf diese Weise können nachfolgende Bearbeitungen der Materialbahn auf vorangegangene Bearbeitungen der Materialbahn abgestimmt werden. Bei Prägungen und Falzungen können beispielweise Vertiefungen oder Erhöhungen der Materialbahn gebildet werden, die von einem Sensor erfasst werden können. Werden Teile der Materialbahn

ausgestanzt, entstehen Ränder, die ebenfalls von einem Sensor erkannt werden können. Teile der Materialbahn werden gegebenenfalls ausgestanzt, um dort leichter Trinkhalme durchführen, Ausgießer anbringen oder Packungen öffnen zu können.

Damit nicht versehentlich andere Marken als die zu erfassenden Registermarken von dem wenigstens einen Sensor erfasst werden, kann eine sogenannte Torsteuerung genutzt werden. Dabei wird eine Freigabeeinrichtung verwendet, die zeitbezogene und/oder längenbezogene, beispielsweise auf das Längensystem der Materialbahn bezogene, Fenster öffnet, in denen das Erfassen der Registermarke zulässig ist. Nur dann kann eine Registermarke von dem wenigstens einen Sensor erfasst werden oder es kann das Erfassungsergebnis nur dann an eine Auswerteeinrichtung weitergegeben bzw. von dieser verarbeitet werden. Die entsprechenden Fester werden anhand der Erfassungsereignisse der Registermarken durch den wenigstens einen Sensor festgelegt. Die Fenster sind so immer dann für einen bestimmten Zeitraum oder eine bestimmte Länge der Materialbahn geöffnet, in dem die nächste Registermarke erwartet wird. Da der Abstand der Registermarken wenigstens ungefähr bekannt ist, kann anhand der Erfassung der letzten Registermarke und bedarfsweise zusätzlich der Geschwindigkeit der Materialbahn abgeschätzt werden, wann etwa die nächste Registermarke zu erfassen sein sollte. Rund um die erwartete nächste Registermarke wird dann von der Freigabeeinrichtung ein weiteres Fenster, insbesondere vorbestimmter Breite, geöffnet.

Um die Erfassungsereignisse exakt auf das Längensystem der Antriebswalze beziehen zu können, bietet es sich an, wenn die entsprechende Walze ein Walzensensor zum Erfassen eines vom Längensystem der wenigstens einen Walze abhängigen

Parameters, insbesondere eines Winkels, einer Winkeldifferenz einer Umfangslänge und/oder einer Umfangsdifferenz aufweist. Damit alternativ oder zusätzlich die Position des Bearbeitungswerkzeugs exakt erfasst werden kann, kann dem

Bearbeitungswerkzeug und/oder der Bearbeitungswalze ein Positionssensor zugeordnete sein, der beispielsweise die Position des Bearbeitungswerkzeugs oder den Winkel der Bearbeitungswalze erfasst. Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Verfahren und eine erfindungsgemäße

Vorrichtung in einer schematischen Darstellung und

Fig. 2 das Verfahren und die Vorrichtung in einer Fließbilddarstellung.

In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Bearbeitung einer Materialbahn 2 in Form einer Packstoffmaterialbahn aus einem Packstofflaminat dargestellt. Bei dem

Packstofflaminat handelt es sich um ein Karton/Kunststoff-Laminat umfassend eine Kartonschicht, eine Aluminiumschicht und äußere bedruckte Polyethylenschichten. Die Materialbahn 2 kann von einer Rolle abgewickelt oder der Vorrichtung 1 anderweitig zugeführt werden. Die Materialbahn 2 wird geradlinig durch die dargestellte und insoweit bevorzugte Vorrichtung 1 transportiert. Dies ist jedoch nicht zwingend, vereinfacht aber die Darstellung. Die Materialbahn 2 wird bei der dargestellten und insoweit bevorzugten Vorrichtung 1 über eine Antriebswalze 3 angetrieben wozu die Materialbahn 2 durch einen Walzenspalt 4 zwischen der Antriebswalze 3 und einer Anpresswalze 5 geführt wird. Der Walzenspalt 4 ist so schmal, dass ein Reibschluss zwischen der Antriebswalze 3 und der Materialbahn 2 bereitgestellt werden kann. Die Antriebswalze 3 wird von einem Antrieb 6,

insbesondere einem elektromotorischen Antrieb, angetrieben.

Die Materialbahn 2 wird dabei nach rechts transportiert und dabei an einem Sensor 7 vorbeigeführt, bei dem es sich bei der dargestellten und insoweit bevorzugten

Vorrichtung 1 um einen optischen Sensor 7 handelt. Bedarfsweise können aber auch andere Sensoren und/oder weitere Sensoren vorgesehen sein. Der Sensor 7 ist so vorgesehen, dass er auf der Materialbahn 2 in Form von Druckmarken vorgesehene Registermarken 8 erkennt, wenn diese den Sensor 7 passieren. Nachdem die

Materialbahn 2 den Sensor 7 passiert hat, gelangt die Materialbahn 2 zu einer

Bearbeitungseinrichtung 9 mit einem Bearbeitungswerkzeug 10. Bei der dargestellten und insoweit bevorzugten Vorrichtung 1 handelt es sich um eine

Bearbeitungseinrichtung 9 zum Zerteilen der Materialbahn 2 in einzelne Zuschnitte, die als Packstoffzuschnitte für die Bildung von Packungen, insbesondere zum Abfüllen von Lebensmitteln, verwendet werden können. Zum Abschneiden der Zuschnitte von der Materialbahn 2 weist die Bearbeitungseinrichtung 9 ein Bearbeitungswerkzeug 10 in Form einer Bearbeitungswalze mit zwei Schneidmessern 11 auf. Die

Bearbeitungswalze dreht sich mit der Transportrichtung T der Materialbahn 2 so dass die Schneidmesser 11 an einer auf der anderen Seite der Materialbahn 2

vorgesehenen, feststehenden Schneide 12 vorbeigeführt werden und dabei die Materialbahn 2 quer zur Transportrichtung T durchtrennen bzw. durchschneiden.

Angetrieben wird das Bearbeitungswerkzeug 10 von einem Antrieb 13, der vorliegend als elektromotorischer Antrieb ausgebildet ist.

Alternativ oder zusätzlich können aber auch andere Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen sein, die beispielsweise die Materialbahn 2 bedrucken, perforieren, prägen, falzen oder stanzen. Zudem können anstelle von Druckmarken auch Faltlinien, Stanzungen, Perforationen, Materialunterschiede oder sonstige Merkmale der

Materialbahn 2 als Registermarken 8 verwendet werden. Dabei kann es dann bedarfsweise auch zweckmäßig sein, einen anderen als einen optischen Sensor 7 zu verwenden.

Der Antriebswalze 3 und dem Bearbeitungswerkzeug 10 sind ein Walzensensor 14 und ein Positionssensor 15 zugeordnet, die die Position der zugehörigen Walzen 3,10 erfassen und diese Position in Form eines Signals S an eine Auswerteeinrichtung 16 weiterleitet. Ebenso übermittelt der die Registermarken erfassende Sensor 7 ein Signal S an die Auswerteeinrichtung 16, wenn eine Registermarke 8 den Sensor 7 passiert. Somit kann die Auswerteeinrichtung 16 die Bearbeitungsposition des Bearbeitungswerkzeugs 10 beim Erfassen einer Registermarke 8 bzw. die mit einem Erfassungsereignis einer Registermarke 8 korrespondierende Bearbeitungsposition des Bearbeitungswerkzeugs 10 mit einer für das Erfassungsereignis vorgegebenen Bearbeitungsposition des Bearbeitungswerkzeugs 10 vergleichen. Wird hierbei eine Abweichung zwischen der tatsächlichen und der vorgegebenen Bearbeitungsposition festgestellt, erfolgt mittels einer Regeleinrichtung 17 ein Regeleingriff, der den Antrieb 13 der Bearbeitungseinrichtung 9 so beeinflusst, dass die entsprechende Abweichung der Bearbeitungspositionen verringert oder möglichst aufgehoben wird. Dies erfolgt bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Verfahren durch eine kurzeitige oder impulsartige Beschleunigung oder Verzögerung der Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs 10.

Die Auswerteeinrichtung 16 kann zudem anhand der aufeinanderfolgenden

Erfassungsereignisse von Registermarken 8 durch den wenigstens einen Sensor 7 einen Geschwindigkeitsparameter ermitteln, der von der Bahngeschwindigkeit der Materialbahn 2 im Bereich des wenigstens einen Sensors 7 abhängt. Die

Auswerteeinrichtung 16 bezieht die Bahngeschwindigkeit auf das Längensystem der Antriebswalze 3, indem der Winkel, um den die Antriebswalze 3 zwischen zwei Erfassungsereignissen weitergedreht worden ist, mit den Erfassungsereignissen in Beziehung gesetzt wird. So kann ermittelt werden, ob der erwartete Abstand der Registermarken 8 hinsichtlich Zeit und/oder Länge der Materialbahn 2 mit dem tatsächlich ermittelten Abstand der Registermarken 8 ebenfalls hinsichtlich Zeit und/oder Länge der Materialbahn 2 übereinstimmt. Ist dies nicht der Fall, weil beispielsweise die Registermarken 8 nicht die vorgegebenen Abstände aufweisen, Schlupf beim Transport der Materialbahn 2 auftritt oder eine Dehnung der

Materialbahn 2 erfolgt, kann über eine Steuereinrichtung 18 die Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs 10 entsprechend angepasst werden. Zudem erfolgt separat davon eine Regelung der Bearbeitungsposition des Bearbeitungswerkzeugs 10.

Beides, die Regelung und die Steuerung erzeugen Stellgrößen U, die bedarfsweise einander überlagernd auf den Antrieb 13 der Bearbeitungswalze 10 der

Bearbeitungseinrichtung 9 wirken.

In der Fig. 2 ist das zuvor beschriebene Verfahren etwas detaillierter dargestellt. Gleiche Baugruppen sind daher mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Als Führungsgröße W kann eine Geschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs 10 (Setpoint) vorgegeben und bedarfsweise mit einer, insbesondere konstanten

Abweichung (Offset) belegt werden. Dadurch soll die Geschwindigkeit des

Bearbeitungswerkezugs 10 korrespondierend zur Geschwindigkeit der Antriebswalze 3 zum Antrieb der Materialbahn 2 vorgegeben werden. Ein Regler R gibt anhand der entsprechenden Führungsgröße W eine Stellgröße U aus, dementsprechend der Antrieb des Bearbeitungswerkzeugs 10 angetrieben wird.

Wenn nun eine Abweichung zwischen der vorgegebenen Bearbeitungsposition des Bearbeitungswerkzeugs 10 und der tatsächlichen Bearbeitungsposition des

Bearbeitungswerkzeugs 10 für ein Erfassungsereignis einer Registermarken 8 durch den Sensor 7 auftritt, sendet die Vergleichseinheit Dl, in der Informationen E über das Erfassungsereignis und Informationen P über die Position des

Bearbeitungswerkzeugs zusammenlaufen, ein vom Betrag und dem Vorzeichen der Abweichung abhängiges Signal S an eine Positionsregeleinrichtung PR, die eine entsprechende Stellgröße U zu der den Regler R verlassenden Stellgröße U addiert. Wenn alternativ oder zusätzlich die anhand der Erfassungsereignisse der

Registermarken 8 durch den Sensor 7 ermittelte effektive Bahngeschwindigkeit nicht der Bahngeschwindigkeit entspricht, wie sie anhand der Geschwindigkeit der

Antriebswalze 3 zu erwarten wäre, leitet die Vergleichseinheit D2, in der der

Informationen E über das Erfassungsereignis und Informationen L über das

Längensystem der Antriebswalze 3 abhängig von dem Betrag und dem Vorzeichen der entsprechenden Abweichung ein Signal S an eine Berechnungseinheit B, die anhand des entsprechenden Signals S eine Korrekturgeschwindigkeit errechnet, die dann als Führungsgröße W auf eine Korrekturgeschwindigkeitsregeleinrichtung KR gegeben wird, die ihrerseits eine Stellgröße U ausgibt, die mit der Stellgröße U addiert wird, die zuvor bereits bestimmt worden ist.

Eine Torsteuerung T erhält Informationen E über die Erfassungsereignisse und bestimmt anhand derer und bedarfsweise zusätzlicher eines

Bahngeschwindigkeitsparameters ein Fenster nach Zeit und/oder

Materialbahnposition, in dem das nächste Erfassungsereignis zu erwarten ist, und gibt die Informationen betreffend das Fenster als Torsteuerungsinformationen TS an den Sensor 7 weiter. Außerhalb dieses Fensters wird keine Erfassung durchgeführt oder das entsprechende Erfassungsereignis nicht in der beschriebenen Weise

weiterverarbeitet.