(57)【要約】【課題】ウェブ張力および／またはレジスタの改善された調整方法を提供することである。【解決手段】製品ウェブ（１０１）を処理するための加工機械、とりわけシャフトレス印刷機（１００）でのウェブ張力および／またはレジスタを調整する方法であって、  前記製品ウェブ（１０１）は、少なくとも１つの処理装置（１１１−１１４，１２１−１２４，１３１−１３４）で処理され、  前記製品ウェブ（１０１）の材料の弾性率は、前記製品ウェブの材料に水分を添加することによって、および／または前記製品ウェブの材料から水分を奪取することによって変化し、  前記製品ウェブ（１０１）の材料への水分添加および／または前記製品ウェブ（１０１）の材料からの水分奪取に割り当てられたパラメータが調整の際に考慮される、ことを特徴とする方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品ウェブ（１０１）を処理するための加工機械、とりわけシャフトレス印刷機（１００）でのウェブ張力および／またはレジスタを調整する方法であって、
前記製品ウェブ（１０１）は、少なくとも１つの処理装置（１１１−１１４，１２１−１２４，１３１−１３４）で処理され、
前記製品ウェブ（１０１）の材料の弾性率は、前記製品ウェブの材料に水分を添加することによって、および／または前記製品ウェブの材料から水分を奪取することによって変化し、
前記製品ウェブ（１０１）の材料への水分添加および／または前記製品ウェブ（１０１）の材料からの水分奪取に割り当てられたパラメータが調整の際に考慮される、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、
前記製品ウェブ（１０１）の材料への水分添加および／または前記製品ウェブ（１０１）の材料からの水分奪取に割り当てられたパラメータが、制御パラメータ、入力パラメータ、および／または実際値および／または目標値の予制御値として考慮される方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の方法であって、
加工機械は印刷機（１００）として構成されており、
善意製品ウェブ（１０１）の材料への水分添加に割り当てられたパラメータとして、印刷機構（１１１−１１４）により塗布される液体量が使用される方法。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項記載の方法であって、
前記加工機械は印刷機（１００）として構成されており、
前記製品ウェブの材料からの水分奪取に割り当てられたパラメータとして、乾燥機構（１２１−１２４）の温度、加熱能力および／または放射出力、乾燥時間、冷却機構（１３１−１３４）の温度および／または冷却能力、冷却時間が使用される方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項記載の方法であって、
少なくとも１つの予制御値が、ウェブ張力および／またはレジスタの制御技術的考察に基づく試行測定によって検出される方法
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項記載の方法であって、
少なくとも１つの予制御値がプロセスに適合される方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法であって、
加工機械（１００）は、少なくとも１つの湿し機構（１１１−１１４）、乾燥機構（１２１−１２４）、および／または冷却機構（１３１−１３４）を有し、
前記少なくとも１つの湿し機構（１１１−１１４）、乾燥機構（１２１−１２４）、および／または冷却機構（１３１−１３４）の目標値および／または実際値に基づいて適合が行われる方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法であって、
付加的に、材料指数の物理的条件モデルを、適合量に依存して計算する方法。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一項記載の方法であって、
加工機械は印刷機（１００）として構成されており、
少なくとも１つの予制御値および／または少なくとも１つの初期値を、適合のために印刷準備段階のデータから獲得する方法。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項記載の方法であって、
制御は、ファジー論理制御ストラテジーに基づいて行われる方法。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか一項記載の方法であって、
自律的な制御調整が、観察された全体システム特性に基づいて行われる方法。
【請求項１２】
コンピュータまたは相応の計算ユニット（２００）を加工機械（１００）において、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法のすべての制御ステップを実行するための手段として機能させるプログラムコード手段を備えるコンピュータプログラム。
【請求項１３】
コンピュータまたは相応の計算ユニット（２００）を加工機械（１００）において、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法のすべての制御ステップを実行するための手段として機能させるプログラムコード手段を、コンピュータにより読み出し可能なデータ担体に記憶して備えるコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェブ張力および／またはレジスタの調整方法、および相応のコンピュータプログラム、相応のコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下では、もっぱら印刷機に基づいて説明するが、本発明は印刷機に制限されるものではなく、製品ウェブないしは材料ウェブが処理されるすべての形式の加工機械に関連するものである。しかし本発明はとりわけ印刷機、例えば新聞印刷機、端物印刷機、凹版印刷機、パッケージ印刷機、または有価証券印刷機で使用することができ、例えば包装機械、封筒機械、または梱包機械のような加工機械にも使用することができる。製品ウェブは、紙、材料、ボール紙、プラスチック、金属、ゴム、シート形状物等からなる。
【０００３】
加工機械、とりわけ印刷機では、製品ウェブが被駆動軸（ウェブ搬送軸）、例えば引っ張りドラムまたは押し出しドラムと非駆動軸、例えば偏向ドラム、案内ドラム、乾燥ドラム、または冷却ドラムに沿って運動される。製品ウェブは同時に、通常は同様に駆動される加工機械により加工される。すなわち例えば、印刷、スタンプ、切断、畳み込み等される。製品ウェブの加工によって、製品ウェブの物理的特性が変化することがしばしばある。このことは通常、制御の時定数の変化を引き起こす。
【０００４】
印刷機として構成された加工機械では、製品ウェブが印刷機構で印刷され、後続の乾燥機構で乾燥される。ここで製品ウェブは印機構で、被着インキ、通常は水ないしは一般的な液体ないしは水分によって印刷される。
【０００５】
このことにより材料ウェブの延性特性の変化が引き起こされる。すなわち典型的には延性特性が「よりソフトに」になる。後続の乾燥機構では、この変化が乾燥によってまったく、または部分的に戻される。すなわち延性特性は典型的には「よりハード」になる。通常はこの乾燥機構に冷却機構、例えば冷却ドラムが続いており、加熱された材料ウェブが冷却される。したがって加工の際にはプロセス定数が常時変化する。このプロセス定数は、製品ウェブの材料の延性特性ないしは弾性率に依存している。その結果、相応の制御器が間違って数値制御されてしまうので、この変化に対して相応にソフトないしゆっくりと、かつ余裕を持って調整しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、ウェブ張力および／またはレジスタの改善された調整方法を提供することであり、上記の欠点をできるだけ克服することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、独立請求項の特徴を備える、加工機械においてウェブ張力および／またはレジスタを調整する方法、相応のコンピュータプログラム、相応のコンピュータプログラム製品によって解決される。従属請求項および以下の説明に有利な実施形態が記載されている。
【０００８】
本発明の方法では、加工機械のウェブ張力および／またはレジスタが製品ウェブの加工のために調整される。製品ウェブは少なくとも１つの処理装置で処理される。製品ウェブの材料の弾性率は、とりわけ少なくとも１つの処理装置で、製品ウェブの材料に水分を添加することによって、および／または製品ウェブの材料から水分を奪取することによって変化する。本発明によれば、製品ウェブの材料への水分添加および／または製品ウェブの材料からの水分奪取に割り当てられたパラメータが調整の際に考慮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明はとりわけシャフトレス印刷機に適する。レジスタ調整パラメータとして、例えばインキレジスタまたは長さレジスタが適する。割り当てられたパラメータは検出することができる。または例えば機械データから既知である。これはとりわけ、乾燥機構の加熱能力または温度、冷却機構の冷却能力または温度、乾燥機構ないし冷却機構を通る製品ウェブの乾燥時間ないし通過時間、または一般的に加工機械の領域を通る時間である。製品ウェブの乾燥ないし冷却は乾燥機構ないし冷却機構の外でも行われ、有利にはこの水分奪取も考慮されることを述べておく。
【００１０】
本発明の解決手段によって、従来技術の欠点が克服される。とりわけ制御器構造、制御器調整、および予制御値を、水分添加および水分奪取の影響パラメータに適合ないし適応することができる。プロセス特性、例えばウェブ張力または長さレジスタに影響する時定数を変化させ、相応の制御器を最適に調整することができる。弾性率をわざわざ検出する必要はない。なぜなら弾性率ないし弾性率の変化は、割り当てられたパラメータから導くことができるからである。
【００１１】
有利には割り当てられたパラメータは制御パラメータとして、入力パラメータとして、および／または実際値および／または目標値の予制御値として考慮される。同様に有利には、製品ウェブの材料の材料指数も考慮される。
【００１２】
加工機械が印刷機として構成されていれば、材料ウェブの弾性率または延性特性の変化は、印刷過程によって作用する水分添加から、および／または乾燥過程によって作用する水分奪取から導出することができる。製品ウェブの材料への水分添加に割り当てられたパラメータとして、印刷機構により被着すべきインキ量および／または水量、一般的には液体量を使用することができる。製品ウェブの材料からの水分奪取に割り当てられたパラメータとして、乾燥機構の加熱能力、放射出力（例えばＵＶ乾燥機の場合）および／または温度、乾燥機構または空気での乾燥温度、冷却機構の冷却能力、温度、例えば冷却ドラム温度、冷却ドラム周囲での冷却時間、または空気での冷却時間を使用することができる。乾燥時間ないしは冷却時間は、搬送速度および通過すべき区間距離から簡単に求めることができる。したがって有利には、弾性率の絶対値を検出する必要はない。
【００１３】
付加的に、水分添加および／または水分奪取に対する値を、相応の材料指数により正規化することができる。または択一的に材料指数を制御に対する付加的な入力量として使用することができる。なぜなら湿度変化は通常、種々の材料に異なって作用するからである。例えば印刷材料としてのホイルは、その特性を乾燥ないし温度によって紙よりも大きく変化し、水分添加によっては紙よりも変化の度合いが小さい。
【００１４】
少なくとも１つの予制御値を、とりわけウェブ張力および／またはレジスタの制御技術的考察に基づく試行測定によって検出すると有利である。特に有利には少なくとも１つの予制御値を、プロセスに常時適合する。有利には加工機械は少なくとも１つの湿し機構および／または乾燥機構を有し、適合は、湿し機構尾帯／または乾燥機構の目標量および／または実際量に基づいて行われる。目標量および／または実際量として、水分量（インキ量、水量等）、乾燥機構出力、乾燥機構目標温度、および／または乾燥機構実際温度、冷却機構出力、冷却機構目標温度、および／または冷却機構実際温度が適する。付加的に、材料指数の物理的条件モデルを、適合量に依存して計算すると有利である。
【００１５】
有利には加工機械は印刷機として構成されており、適合に対して少なくとも１つの予制御値および／または少なくとも１つの初期値を、印刷準備段階のデータから獲得する。
【００１６】
通常、加工機械では、湿し機構での水分添加も、乾燥温度／出力による水分奪取も機械制御によって調整される。したがって制御量、例えば乾燥機目標温度、乾燥機実際温度、乾燥機出力、冷却ドラム目標温度等に基づき、予制御値を簡単に求めることができる。択一的に、補記される乾燥または湿り気を、印刷準備段階のデータから獲得することができる。少なくとも１つの初期値を、ダイナミックな適合を行う適応値に対して、および／またはダイナミックな適合を行わない静的な適応値に対して得ることができる。オプションとして、システム特性として、通常は材料ウェブの乾燥機構区間、ないしは材料ウェブの湿し機構区間の比較的大きな時定数を考慮することができる。
【００１７】
制御は、ファジー論理制御ストラテジーに基づいて行うことができる。これは通常、ファジーロジックとも称される。
【００１８】
自律的な制御調整を、観察された全体システム特性に基づいて、すなわち特性を予制御することにより実行することができる。これはしばしばオートチューニングとも称される。
【００１９】
本発明の加工機械は、本発明の方法を実施するためのすべての手段を有する。
【００２０】
本発明はさらに、コンピュータまたは相応の計算ユニットをとりわけ加工機械上で、本発明による方法を実施するのに適した手段として機能させるプログラムコード手段を備えたコンピュータプログラムにも関する。
【００２１】
本発明にしたがって構成されたコンピュータプログラム製品は、コンピュータ読み出し可能なデータ担体に記憶された次のようなプログラムコード手段、すなわち、コンピュータまたは相応の計算ユニットを、加工機械上で本発明による方法を実施するための手段として機能させるのに適したプログラムコード手段を有する。適切なデータ担体はとりわけフロッピーディスク、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ‐ＲＯＭ、ＤＶＤ等である。コンピュータネットワーク（インターネット、イントラネット等）を介したプログラムのダウンロードも可能である。
【００２２】
本発明のさらなる利点および実施形態は以下の説明および添付の図面から明らかになる。
【００２３】
前述の特徴、および以下さらに説明する特徴はそれぞれ記載した組合せだけでなく、別の組合せまたは単独でも、本発明の範囲を逸脱することなく使用することができると解される。
【００２４】
本発明は実施例に基づいて図面に概略的に示されており、以下において図面を参照しつつ詳しく説明される。
【実施例】
【００２５】
図１には、印刷機として構成された加工機械の有利な実施形態が１００により示されている。印刷材料、例えば紙１０１が印刷機に、インフィード機構１１０を介して供給される。紙１０１は、印刷機構（湿し機構）１１１，１１２，１１３，１１４として構成された処理装置に供給され、印刷され、アウトフィード機構１１５を介して再び出力される。フィード機構、アウトフィード機構および印刷機構１１０から１１５は、位置決め可能に、とりわけシリンダの位置および角度を調整できるように配置されている。印刷機構１１１から１１４は、インフィード機構１１０とアウトフィード機構１１５との間のウェブ張力調整可能領域にある。
【００２６】
印刷機構１１１から１１４はそれぞれ１つの印刷胴１１１'から１１４'を有し、これらの印刷胴に対してそれぞれ１つの圧胴１１１''から１１４''が強い圧力により対向されている。印刷胴１１１'から１１４'は、個別に独立して駆動することができる。所属の駆動部１１１'''から１１４'''が概略的に示されている。圧胴１１１''から１１４''は、自由に回転可能に構成されている。
【００２７】
インフィード機構１１０とアウトフィード機構１１５はそれぞれ２つの対向するシリンダを有し、これらが紙１０１を搬送する。インフィード機構１１０とアウトフィード機構１１５も個別に、それぞれ駆動部１１０'''と１１５'''により駆動することができる。インフィード機構１１０、アウトフィード機構１１５、および印刷機構１１１から１１４は、それぞれ通過する紙１０１とともに摩擦結合した１つのユニットを形成する。
【００２８】
加工時に紙１０１は、各印刷過程の後に乾燥され、冷却される。そのために、第１印刷機構１１１と第２印刷機構１１２との間の区間に、乾燥機構ないしは乾燥機１２１として構成された処理装置と、冷却機構ないしは冷却ドラム１３１として構成された処理装置が配置されている。同様に第２印刷機構１１２と第３印刷機構との間の区間に乾燥機１２２と冷却ドラム１３２が、第３印刷機構１１３と第４印刷機構１１４との間の区間には乾燥機１２３と冷却ドラム１３３が、第４印刷機構１１４とアウトフィード機構１１５との間には乾燥機１２４と冷却ドラム１３４が配置されている。
【００２９】
本発明の図示の実施形態では、乾燥機１２１−１２４および冷却ドラム１３１−１３４での水分奪取も、印刷機構１１１−１１４での水分添加も検出可能ないしは既知であり、材料の弾性率に影響するパラメータとして本発明のために使用される。さらに有利には製品ウェブ１０１の材料から「空気への」、印刷機構１１１−１１４と後続の乾燥機１２１−１２４との間での水分奪取、および乾燥機１２１−１２４と後続の冷却ドラム１３１−１３４との間での水分奪取、および冷却ドラム１３１−１３４と後続の機構１１２−１１５との間での水分奪取も考慮することができる。印刷機を制御するために、ウェブ張力およびウェブレジスタの調整部も含めて計算ユニット２００が設けられている。
【００３０】
水分添加は印刷準備段階において、印刷画像の印刷領域の評価、および／または印刷機構での検出によって求めることができる。このためにインキ量測定装置を使用することができ、またはインキゾーンねじの調整を評価することができる。最後に、水分添加と水分奪取が弾性率に及ぼす作用は、１つまたは複数の試行測定により求めることができる。
【００３１】
以下、図２に基づいて、図示の印刷機の有利な実施例でどのようにウェブ張力調整および／またはレジスタ調整を、材料ウェブの延性特性の変化を考慮しながら行うかを説明する。
【００３２】
図２に、有利な制御器構造は概略的に示されている。このために制御器１０が設けられており、この制御器は調整量を出力するための出力端１１と、複数の入力端１２から１６を有する。制御器１０には入力端１２を介して目標値ないしは案内量が供給される。さらに制御器１０は入力端１３を介して、目下の実際値ないしは制御量が供給される。図示の本発明の有利な実施形態によれば、制御器１０はさらに別の入力端１４から１６を有し、これらの入力端は水分添加および／または水分奪取に割り当てられたパラメータを入力するためにものである。
【００３３】
制御器１０には入力端１４を介して、製品ウェブの材料への水分添加に割り当てられたパラメータが供給される。これはとりわけ、印刷機構で塗布されるインキ量とすることができる。
【００３４】
制御器１０にはさらに入力端１５を介して、製品ウェブの材料からの水分奪取に割り当てられたパラメータが供給される。これは既存の乾燥機のデータとすることができ、例えば乾燥機出力または乾燥機温度である。
【００３５】
最後に制御器１０の入力端１６には少なくとも１つの材料指数が供給される。このようにして制御器１０は、割り当てられたパラメータに関して得られたデータを自動的に材料反応と結び付けることができる。同様に一般的には、少なくとも１つの材料指数に対する入力端１６が設けられておらず、これらのパラメータを、制御器に引き渡す前に材料指数によってすでに正規化しておく制御器構造も考えられる。
【００３６】
有利には制御器１０は別の（図示しない）入力端を、別の割り当てられたパラメータが制御器内で既知でない場合に受信するために有する。とりわけ水分奪取のさらなる検出のために、搬送速度ないしは機械速度、処理装置間で走行した区間距離、および／または外気温等を制御器に供給することができる。
【００３７】
制御器１０は弾性率の変化を、割り当てられたパラメータに関して得られたデータに基づき導出することができるように構成されている。例えば材料ウェブ内での延性特性の変化は、塗布されたインキ量に基づいて導出することができる。この種の導出は、先行の試行測定により得られたデータに基づいて行うことができる。同様に、製品ウェブの材料の延性特性の変化を、乾燥中に、入力端１５での乾燥に関する制御器入力データから導出することもできる。この導出は例えば、試行測定の際に得られたデータを考慮して行うことができる。
【００３８】
本発明の前記実施形態によれば、制御器１０はウェブ張力制御器および／またはレジスタ制御器として構成することができ、有利には、製品ウェブの材料変化を、印刷過程、乾燥過程および／または冷却過程中に考慮することができ、これにより制御器を最適に調整することができる。従来技術で必要であった、ウェブ張力特性の変化に対するソフトなパラメータ化はこれにより回避され、刷り損じが有利には低減される。
【００３９】
ここで、前記の制御器および前記の入力端と出力端は論理素子とすることができ、それらの物理的構成および数は当業者の任意設計事項である。とりわけ制御器の完全なソフトウエアベースでの実施が有利である。
【００４０】
もちろん、図面の各図には本発明の特に有利な実施形態のみが示されていることを理解すべきである。この他にも、本発明の範囲を逸脱することなく別の実施形態を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、印刷機として構成された加工機械の有利な実施形態を示す図である。
【図２】図２は、本発明の有利な実施形態による制御構造を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  印刷機
１０１  紙
１００  インフィード機構
１１０'''  駆動部
１１１，１１２，１１３，１１４  印刷機構
１１１'、１１２'、１１３'、１１４'  印刷胴
１１１''、１１２''、１１３''、１１４''  圧胴
１１１'''、１１２'''、１１３'''、１１４'''  駆動部
１１５  アウトフィード機構
１１５'''  駆動部
１２１，１２２，１２３，１２４  乾燥機
１３１，１３２，１３３，１３４  冷却ドラム
１０  制御器
１１  調整量
１２  制御量
１３  案内量
１４  乾燥機パラメータ
１５  印刷機構パラメータ
１６  材料指数
【図１】
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【図２】
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