Mehrfarbendruckmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einrichten eines Umfangsregisters eines Druckauftrags in einer Druckmaschine sowie eine Rotationsdruckmaschine

Zur Abwicklung von Druckaufträgen in Rotationsdruckmaschinen, insbesondere in Mehrständermaschinen wie etwa Reihentiefdruckmaschinen, ist es notwendig, die einzelnen Druckzylinder so einzustellen, dass sie im Fortdruck im Register zueinander stehen. Das bedeutet, dass die Druckzylinder in den einzelnen Druckwerken in einer festen Phasenlage zueinander stehen müssen. Nur so ist gewährleistet, dass die Druckbilder, welche sich aus einzelnen Farben zusammensetzen, welche Jeweils von einem Druckzylinder verdruckt werden, auch das gewünschte Aussehen aufweisen.

Insbesondere zu Beginn eines Druckauftrags dauert es eine gewisse Zeit, bis die genannte Phasenlage gefunden ist. Dabei wird meist auch zu bedruckendes Material verbraucht, so dass Makulatur anfällt. Zudem erfordert das Auffinden der Phasenlage oft auch manuelle Eingriffe,

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Rotationsdruckmaschine Voranschlägen, welche zumindest einen Teil der genannten Nachteile vermeiden oder zumindest reduzieren. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch sämtliche Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind mögliche Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren zum Einrichten eines Umfangsregisters eines Druckauftrags in einer Druckmaschine mit einem ersten und mindestens einem zweiten Druckzylinder die folgenden Schritte umfasst:

a) Einsetzen der Druckzylinder in Druckwerke

b) Positionieren der Druckzylinder in Umfangsrichtung anhand einer an dem Druckzylinder befindlichen Positioniermarke

c) Drucken einer sich auf dem in Transportrichtung einer Materialbahn gesehen ersten Druckzylinder befindlichen Druckmarke

d) Abtasten der Druckmarke in zumindest einem zweiten Druckwerk, in welchem der mindestens eine zweite Druckzylinder eingesetzt ist, durch einen Druckmarkensensor

e) Einstellen des zumindest einen zweiten Druckzylinders in Umfangsrichtung anhand von geometrischen Daten des Druckwerks und dem Zeitpunkt, an dem der Druckmarkensensor die Druckmarke abtastet, so dass eine Registermarke des zumindest einen zweiten

Druckzylinders in einem Fangbereich des Druckmarkensensors liegt.

Um einen Druckauftrag zu starten, müssen die mit den einzelnen Druckbildern versehenen Druckzylinder zunächst in die einzelnen Druckwerke eingesetzt werden. Dabei umfassen die Druckwerke auch Gegendruckwalzen oder - Zylinder, über die die Materialbahn läuft. Später werden Druckzylinder und/oder Gegend ruckwalze relativ zueinander verstellt, so dass sie aus einer nichtdruckenden Anordnung in eine druckende Anordnung, in welcher die Druckwalze die Materialbahn berührt und damit Druckfarbe überträgt, bringbar sind. Selbstverständlich ist auch die umgekehrte Verstellmöglichkeit (von druckend zu nichtdruckend) vorgesehen.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren umfasst jeder Druckzylinder eine Positioniermarke, mit weicher der Druckzylinder relativ zum Maschinengestell des Druckwerks positionierbar ist bzw. positioniert wird. Die Positioniermarke hat relativ zum einen Druckbild des jeweiligen Druckzylinders eine festgelegte Position, so dass nach der Positionierung des Druckzylinders auch das Druckbild eine festgelegte Position relativ zum Maschinengestelt einnimmt. Vorzugsweise ist die relative Position der Positioniermarke zum Druckbild für alle Druckzylinder eines Druckauftrags gleich. Zur Erkennung der jeweiligen Positioniermarke ist ein Positioniersensor vorgesehen. Vorzugsweise wird der Druckzylinder nach dem Einsetzen und dem Verbinden mit einem Antrieb zumindest solange gedreht, bis der Positioniersensor die Positioniermarke erkennt. Vorteilhaft ist es dabei, dass zur Durchführung des Schrittes kein Druckbild erzeugt werden muss, d. h., es wird Makulatur eingespart. Würde man sich nun auf die druckwerkseitige Positionierung der einzelnen Druckbilder verlassen, so fiele dem Betrachter auf, dass auch bei bekannter Weglänge der Materialbahn zwischen den Druckwerken der Druck nicht registergerecht erfolgt. Die Ursache dafür ist, dass sich eine Materialbahn aufgrund verschiedener Einflüsse (Temperatur, Elastizität, Bahnspannung), insbesondere in Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen, verkürzen oder längen kann. Dieser Einfluss wird nun durch die im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte zumindest teilweise kompensiert. in einem weiteren Schritt erfolgt nun der Aufdruck einer sich auf dem in Transportrichtung einer Materialbahn gesehen ersten Druckzylinder befindlichen Druckmarke auf die Materialbahn. Diese Druckmarke ist vorzugsweise eine eindeutige und sich von anderen Druckmarken unterscheidende Initialdruckmarke, die nur im oder am ersten Druckzylinder eines Druckauftrags vorgesehen ist.

In einem folgenden Schritt wird nun die Materialbahn durch die weiteren Druckwerke transportiert, wobei in jedem weiteren vorhandenen Druckwerk ein Druckmarkensensor diese Druckmarke abtastet. Aus dem Zeitpunkt, zu dem der Druckmarkensensor die Druckmarke erkennt, und aus der Bahngeschwindigkeit lässt sich nun der effektive Bahnweg zwischen dem ersten Druckzylinder und dem jeweiligen Druckmarkensensor bestimmen. Da der Druckmarkensensor einen bekannten oder zumindest einfach bestimmbaren Abstand zum Druekzylinder einnimmt, kann auf den effektiven

Bahnweg zwischen dem ersten Druckzylinder und dem betrachteten Druckzylinder, dem der jeweilige Druckmarkensensor zugeordnet ist, zurückgerechnet werden. Entsprechend kann nun die Phasenlage des betrachteten Druckzylinders eingestellt werden, so dass dann beide Zylinder die Druckbilder registergerecht übereinander drucken.

Die Zeit, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufzubringen ist, beschränkt sich dabei im Wesentlichen auf den Durchlauf der ersten Druckmarke durch alle Druckwerke.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich das zumindest eine zweite Druckwerk in einer nichtdruckenden Anordnung befindet. In diesem Fall wird der Bedruckstoff nicht bedruckt, so dass keine Makulatur anfällt. Damit kann sogar die Bewegungsrichtung der Materialbahn zunächst umgekehrt werden, um diese rückwärtsführen zu können. Da gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Druckwerke in ihrer Phasenlage zueinander eingestellt sind, kann somit der bereits durchgelaufene Materialbahnabschnitt bedruckt werden. Damit wird nicht nur keine Makulatur erzeugt, sondern der bereits genutzte Materialbahnabschnitt sofort wiederverwertet. Insbesondere in einer Reihentiefdruckmaschine wird oft der Gegendruckzylinder relativ zur Druckwalze bewegt, so dass zur Berechnung des effektiven Bahnweges noch der Abstand zwischen dem Gegendruckzylinder und dem Druckzylinder eingeht.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Positioniermarke optisch, magnetisch und/oder elektrisch erkannt wird. Dementsprechend ist auch der Positioniersensor ausgestaltet, d. h., er kann einen optischen Kontrast und/oder ein magnetisches und/oder elektrisches Feld erkennen. Die Positionsmarke kann dabei auf dem Außenumfang des Druckzylinders oder auch auf einer der Stirnseiten angeordnet sein. Insbesondere eine magnetisch und/oder elektrisch erkennbare Positioniermarke ist unempfindlich gegenüber Verschmutzung, die beispielsweise durch Druckfarbe hervorgerufen werden kann. Diese Ausgestaltung der Erfindung umfasst selbstverständlich auch entsprechende Sensoren, die derartige Positionsmarken erkennen können, also einen optischen Sensor, einen Magnetsensor und/oder eine elektrischen Sensor ln einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Positioniermarke zumindest einen der folgenden Bestandteile umfasst: Barcode, G -Code, Magnet, elektronischer Chip, Gravur im Druckzylinder, gegenüber der Oberfläche des Druckzylinders erhabenen Körper. Ein Barcode oder ein GR-Code sind dabei optisch erfassbare Positioniermarken, die mit einem optischen Scanner auslesbar sind. Ein Magnet kann ein kleiner Körper aus magnetischem Material sein, der beispielsweise in eine Bohrung des Druckzylinders eingesetzt sein kann. Zur Detektion dieses Magnets ist dann ein einfacher Magnetsensor ausreichend. Ein elektronischer Chip hingegen kann ein elektrisches Feld bereitstellen, welches mit einem elektronischen Sensor auswertbar sein kann. Insbesondere kann ein elektronischer Chip, wie auch ein Magnet, dazu eingerichtet sein, weitere Informationen zu dem Druckzylinder bereitzustellen. Ein solcher Chip kann insbesondere ein RFID-Chip sein. Eine Positioniermarke kann auch eine Gravur im Druckzylinder umfassen, die wiederum durch einen optischen Sensor erkennbar ist. Denkbar ist auch ein gegenüber der Oberfläche des Druckzylinders erhabener Körper, der entweder mit einem optischen Sensor oder einem die Oberfläche des Zylinders abtastenden Sensor erkennbar ist. Ein abtastender Sensor kann dabei ausgelenkt werden, wenn er auf den Körper trifft Diese Auslenkung kann auf geeignete Weise delektiert werden.

Besonders vorteilhaft lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren ergänzen, wenn zusätzlich noch ein Schritt f) durchgeführt wird, bei dem das Register der einzelnen Druckzylinder zueinander eingestellt und/oder geregelt wird. Auf diese Weise wird im Verlauf der Abarbeitung des Druckauftrags sichergestellt, dass keine oder nur tolerierbare Abweichungen vom Register entstehen. Die Einstellung des Registers erfolgt dabei anhand von Registermarken, die vorzugsweise während des Drückens mitgedruckt werden und deren Positionen im Druckbild mithilfe der Druckmarkensensoren erkannt werden. Bei Abweichungen dieser Positionen im Vergleich zu Positionen der Druckmarken erfolgt eine Korrektur der Position des betreffenden Druckzylinders in Umfangsrichtung und/oder in axialer Richtung des Druckzylinders. Die Registermarken sind dabei bei allen zum Druckauftrag gehörenden

Druckzylindern in einer festen Positionsbeziehung zu den Positioniermarken angeordnet. Im in Transportrichtung der Materialbahn gesehen ersten Druckwerk hat die Registermarke zusätzlich eine festgelegte bzw. bekannte Positionsbeziehung zur Druckmarke. Dabei ist zu betonen, dass sich die Druckmarke und die Registermarke dieses ersten Zylinders voneinander hinsichtlich der Position und/oder des Aussehens unterscheiden, so dass eine Verwechslung auszuschließen ist. Somit können die Druckmarkensensoren automatisch auf die Position, auf der die Registermarken auf der Materialbahn zu erwarten sind, eingestellt werden. Mit den Positionsbeziehungen kann also direkt nach der Durchführung des weiter oben beschriebenen Verfahrens mit der Gutproduktion und auch der Überwachung bzw. der Verbesserung des Registers begonnen werden, ohne dass hierzu weitere Eingriffe notwendig sind.

Eine weitere, bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass mittels eines Anzeigegerätes der aktuelle Zustand der Druckmaschine und/oder der aktuelle Stand des Verfahrens und/oder zumindest eine Fehlermeldung dargestellt wird. Ein Anzeigegerät ist dabei beispielsweise ein Monitor im Bereich der Bedieneinheit der Druckmaschine. Jedoch können die Informationen auch auf mobilen Geräten angezeigt werden, die in einer wie auch immer gearteten Weise in Datenkontakt mit der Druckmaschine stehen. In Bezug auf den aktuellen Stand des Verfahrens kann beispielsweise angezeigt werden, wieviel das erfindungsgemäße Verfahren bis zum Abschluss noch benötigen wird.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im Falle einer Fehlermeldung angezeigt wird, in welchem Druckwerk der Fehler aufgetreten ist und/oder welche Fehlerart vorliegt. Somit ist es beispielsweise möglich, einem Maschinenbediener anzuzeigen, wenn in einem Druckwerk die Druckmarke nicht durch einen Druckmarkensensor erkannt wurde. Denn auf Basis der bei der Durchführung des Verfahrens herrschenden Maschinengeschwindigkeit kann näherungsweise der Zeitpunkt festgestellt werden, zu dem die Druckmarke erkannt werden müsste. Wenn jedoch die Druckmarke nicht erkannt worden ist, deutet dies auf einen Fehler hin. Gleiches gilt, wenn ein folgender Druckmarkensensor die Druckmarke bereits erkannt hat. Eine

Fehlermeldung kann beispielsweise bedeuten, dass ein Druckmarkensensor einen Defekt aufweist und/oder falsch in Bezug zu dem Druckzylinder positioniert ist. Dem Maschinenbediener kann dazu zusätzlich eine Aufstellung verschiedener Ursachen angezeigt werden, die zu prüfen sind. Somit kann sichergestellt werden, dass der Druckauftrag auch vollständig und vor allem in der gewünschten Qualität fertiggestellt wird.

Besonders vorteilhaft lässt sich das zuvor beschriebene Verfahren e insetzen, wenn mit dem Druckauftrag eine Kunststoffbahn bedruckt wird. Eine Kunststoffbahn besitzt eine große Elastizität, die sogar temperaturabhängig sein kann. Das verhindert, dass bei einer Positionierung der Druckzylinder auf Basis der Positioniermarken direkt mit dem Druck begonnen werden kann. Somit bietet das erfindungsgemäße Verfahren in Kombination mit einer Kunststoffbahn besondere Vorteile.

Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Mehrfarbendruckmaschine zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit

einem ersten und zumindest einem zweiten Druckzylinder,

einem ersten und zumindest einem zweiten Druckwerk, in welche der jeweilige Druckzylinder einsetzbar ist

einem Druckmarkensensor in dem zumindest einem zweiten Druckwerk zum Abtasten von auf einem Bedruckstoff aufgedruckten Druckmarken einem Positioniersensor in jedem Druckwerk zum Abtasten einer Positioniermarke eines Druckzylinders

einer Auswerte- und Steuereinrichtung, mit welcher Daten des Druckmarkensensors und/oder der Positioniersensoren empfangbar und welcher Antriebe der Druckzylinder zum Einstellen der Umfangspositionen der Druckzylinder ansteuerbar sind. Damit werden dieselben Vorteile erzielt, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben worden sind.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der unter Bezugnahme auf die Figuren verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen erläutert sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder beliebige Kombinationen erwähnter Merkmale erfindungswesentlich sein. Im Rahmen der gesamten Offenbarung gelten Merkmale und Einzelheiten, die im Zusammenhang mit dem erfind ungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Druckmaschine und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Aspekten der Erfindung stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann. Die einzelnen Figuren zeigen:

Fig. 1 Schematische Darstellung einer Druckmaschine nach dem

Einsetzen der Druckzylinder

Fig. 2 Schematische Darstellung einer Druckmaschine nach der

Positionierung der Druckzylinder anhand von Positioniermarken Fig. 3 Schematische Darstellung einer Druckmaschine nach der registerhaltigen der Druckzylinder in Umfangsrichtung

Die Figuren zeigen schematische Darstellungen einer Druckmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In der Figur 1 ist die Druckmaschine 100 zu erkennen. Diese umfasst zunächst eine Abwickeleinrichtung 101 , mit welcher eine Materialbahn 102 zur Verfügung gestellt wird. Diese wird über verschiedene Walzen 103, die beispielsweise Transport-, Umlenk-, Breitstreckwalzen oder sogar ganze Walzeneinheiten, wie sie etwa in Trocknungseinrichtungen eingesetzt werden, sein können, den einzelnen Druckwerken 110, 120, 130 zugeführt. Das Druckwerk 110 ist in Transportrichtung T der Materialbahn gesehen das erste Druckwerk, das besondere Eigenschaften aufweist, auf die weiter unten eingegangen wird. Es sind drei Druckwerke zu erkennen, jedoch kann eine erfindungsgemäße Druckmaschine selbstverständlich eine beliebige Anzahl an Druckwerken umfassen. Jedoch ist es auch möglich, dass bei einem erfindungsgemäßen Verfahren nicht alle vorhandenen Druckwerken genutzt werden, denn nicht für jeden Druckauftrag sind die in einer Druckmaschine verfügbaren Farben notwendig.

Jedes Druckwerk umfasst einen Druckzylinder 111 , 121 , 131 sowie einen Gegendruckzylinder 112, 122, 132 Ober die Gegendruckzylinder wird die Materialbahn 102 geführt, um hier durch die Druckzylinder bedruckt zu werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Druckwerke Tiefdruckwerke einer Reihentiefdruckmaschine. Bei einer solchen Maschine verbleiben die Druckzylinder bei der Abarbeitung eines Druckauftrags in der Regel stationär im nicht gezeigten Druckwerksgestelf, während die Gegendruckzylinder relativ zu den Druckzylindern verschiebbar sind, oft in vertikaler Richtung, um die Materiaibahn in Kontakt oder außer Kontakt mit den Druckzylindern zu bringen.

Nach dem Bedrucken wird die Materialbahn in der Regel einer Aufwickeleinrichtung 141 zugeführt, in der sie wieder zum einfacheren Transport zu Wickeln gewickelt wird.

In der Figur 1 ist nun zu erkennen, dass die Druckzylinder bereits in die jeweiligen Druckwerke eingesetzt sind. Nun erfolgt das Positionieren der Druckzylinder anhand von Positioniermarken 113, 123, 133, die durch Positioniersensoren 114, 124, 134, die vorzugsweise ortsfest im jeweiligen Druckwerk angeordnet sind, erkannt werden können ln der Figur 1 ist anhand der Druckwerke 110 und 120 dargestefit, dass die Positioniermarken bereits erkannt worden sind (Positioniermarke und Positioniersensor liegen sich direkt gegenüber), wogegen dies für das Druckwerk 130 noch nicht der Fall ist. Nach dem dies für alle Druckzylinder erfolgt ist, liegen die Winkelpositionen der einzelnen Druckzylinder relativ zu den jeweiligen Druckwerksgestellen fest. Es ist jedoch auch möglich die Orte der Positionsmarken relativ zu einer Nulllinie des Druckzylinders vorzugeben und diese Vorgabe bei dem Aufbringen des Druckbildes auf den Druckzylinder zu berücksichtigen. Anstelle der Erkennung der Positionsmarke durch Positioniersensoren können diese Werte auch durch manuelles Ausmessen ermittelt und anschließend einer Auswerte- und Steuereinrichtung zugänglich gemacht werden. Die Nulllinie eines Druckzylinders ist eine Größe, welche eine zuvor festgelegte oder eine feste Beziehung zum Maschinengestell hat und relativ zu welcher die Winkelposition des Druckzylinders relativ zum Maschinengesteli angebbar ist.

In der Figur 2 ist nun zu erkennen, dass nunmehr alle Druckzylinder relativ zum jeweiligen Druckwerksgestell ausgerichtet sind. Ferner ist der Gegendruckzylinder 112 des ersten Druckwerks 110 abgesenkt, um die Materialbahn 102 in Kontakt mit dem Druckzylinder zu bringen. Darüber hinaus ist zu erkennen, dass der Druckzylinder 111 eine Druckmarke 115 trägt, welche beispielsweise im Tiefdruck als Vertiefung ausgestaltet ist. Diese Druckmarke 115 wurde bereits als Druckmarkenabdruck 150 auf die Materialbahn aufgetragen. Beim Transport der Materialbahn 102 durchläuft der Druckmarkenabdruck 150 alle Druckwerke und läuft damit an den Druckmarkensensoren 115 125, 135 vorbei, die die Materialbahn vorzugsweise kontinuierlich abtasten und bei Erkennen des Druckmarkenabdrucks 150 ein Signal an eine nicht gezeigte Auswerte- und Steuereinrichtung senden. Diese kann anhand der Transportgeschwindigkeit der Materialbahn und dem Zeitpunkt errechnen, zu dem der Druckmarkenabdruck den jeweiligen Druckmarkensensor passiert, den effektiven Weg, den die Materialbahn entweder vom Zeitpunkt des Drückens des Druckmarkenabdrucks und/oder vom Zeitpunkt des Erkennens des Druckmarkenabdrucks vom Druckmarkensensors eines der vorherigen Druckwerks bis zum Zeitpunkt des Erkennens durch den Druckmarkensensor in dem betrachteten Druckwerk zurückgeiegt hat. Da die Druckmarkensensoren ebenfalls relativ zum jeweiligen Druckwerksgestell definierte Positionen haben, kann die Auswerte- und Steuereinheit nun unter Berücksichtigung der geometrischen Daten des Druckwerks, insbesondere des Umfangs des Druckzylinders, die unter anderem die Einbauposition des Druckzylinders, die Position des Gegendruckzylinders zum Zeitpunkt des Erkennens des Druckmarkenabdrucks (insbesondere falls dieser nicht an den Druckzylinder angestellt ist) und die Winkelposition des Druckzylinders umfassen, nun mittels eines Steuersignals die Winkelposition des Druckzylinders verändern, so dass die Druckbilder eines jeden Zylinders mit denen der anderen Zylinder korrespondiert, wobei dann ein registerhaltiger Druck ermöglicht ist Diese Situation wird durch die Figur 3 deutlich, in der nunmehr alle Druckwerke in Druckposition sind und der Druckauftrag abgearbeitet werden kann. Die Druckmarkensensoren 115, 125 und 135 arbeiten nunmehr in bekannter Weise als Registersensoren, welche nicht gezeigte, aber mitgedruckte Registermarken abtasten und der Auswerte- und Steuereinheit zuleiten, welche bei Abweichungen Stellsignale an die Druckzylinder sendet. Damit ist eine bekannte Registerregelung realisiert.

Die Bezugszeichen, die anhand einer Figur erläutert worden sind, sind in der Regel in den jeweils anderen Figuren nicht eingezeichnet, um die Übersichtlichkeit zu bewahren. Denselben Merkmalen sind jedoch dieselben Bezugszeichen zugeordnet.