DE102020129239A1 - Verbesserte Bogenlaufkontrolle - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Bogenlaufkontrolle in einer Bogendruckmaschine durch einen Rechner (21), wobei im Druckbetrieb ein Messsensor (1a, 1b) den Druckbogen (7) in der Druckmaschine erfasst und ein Aktivierungssensor (2) die Messung des Messsensors (1a, 1b) durch ein Aktivierungssignal (20) auslöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Aktivierungssensor (2) ohne Justage mechanisch fest verbaut wird und zeitliche Abweichungen des Aktivierungssignals (20) bestimmt und kompensiert werden.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur verbesserten Bogenlaufkontrolle in einer Bogendruckmaschine mittels eines mechanisch fest verbauten Aktivierungssensors.
• Die Erfindung liegt im technischen Gebiet des Bogentransports von Druckmaschinen.
• Die Bogenlaufkontrolle an Bogendruckmaschinen hat die Funktion, einen Bogenverlust im Druckwerk oder zwischen Werken zu erkennen, um eine Verschmutzung der Maschine durch Bedrucken des Gegendruckzylinders oder im Extremfall einen Maschinenschaden zu vermeiden. Dazu wird ein System heutzutage aus zwei Sensoren verwendet: Der eigentliche Bogenlaufsensor, der den Überstand des Bogens in den Greifern erfasst, sowie ein Aktivierungssensor. Dieser löst die Messung des Bogenlaufsensors bei einem bestimmten Winkel aus, indem er die mitrotierende Fahne am Zylinder erkennt und kann zur Justierung in Umfangsrichtung verschoben werden. Der bestimmte Winkel muss allerdings für eine korrekte Funktion des Bogenlaufsensors mit einer bestimmten Toleranz justiert werden. Dies geschieht, indem man den Aktivierungssensor in Umfangsrichtung verschiebt.
• Der Bogenlaufsensor wird entweder als optischer Messsensor ausgeführt, der Objekte in einem Erfassungsbereich erkennt oder als Ultraschallmesssensor, der einen am Zylinder angebrachten Reflektor erkennt, sofern dieser nicht vom Bogen überdeckt wird. Bei falscher Justierung des Aktivierungssensors erkennt der Messsensor entweder sporadisch kein Objekt und stoppt die Maschine, obwohl ein Bogen vorhanden ist - in diesem Fall ist die Justierung zu früh eingestellt, oder es wird immer der Zylinder erkannt, auch wenn kein Bogen vorhanden ist - hier ist die Justierung zu spät eingestellt. Im letzteren Fall ist die Überwachungsfunktion überhaupt nicht mehr gewährleistet.
• Die genaue Justierung des Aktivierungssensors ist allerdings ein zeitaufwändiger und fehleranfälliger Prozess; in der Montage genau wie im Servicefall. Die Aktivierung durch die Maschinensteuerung erfordert ein Schwingungsmodell der Maschine und ist deshalb sehr komplex. Die Ausprägung der Maschinenschwingungen hängt dabei von vielen Parametern ab, für die funktionale Zusammenhänge simuliert oder gemessen werden müssen. Diese Parameter umfassen z.B. die Temperatur der Maschine, Last, Betriebszustand, Maschinenkonfiguration, evtl. Eigenschaften von Druckfarben, Schmierung, Position des Hauptantriebes, etc. Deshalb wäre es von Vorteil diesen Aufwand zu reduzieren.
• Für die mechanische Justierung der Aktivierungssensoren gibt es daher Hilfs- und Betriebsmittel in der Montage, um die Arbeit zu erleichtern. Die Justierung wird in der Montage nach Möglichkeit an einzelnen Druckwerken durchgeführt mit guter Zugänglichkeit der Sensoren und Halter bei der Justierung. Im Servicefall ist dies allerdings nicht möglich.
• In der deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 220 039 B3 ist hierzu zudem ein Verfahren beschrieben, den Aktivierungssensor entfallen zu lassen und die Aktivierung über die Maschinensteuerung mittels eines Torsionsmodells durchzuführen. Wegen der Torsion der Maschine und der Abhängigkeit von mehreren Parametern, wie Maschinenlast, Werke auf Druck oder nicht, Temperatur etc., ist die Bestimmung dieser Parameter des Torsionsmodells der Maschine jedoch ebenfalls sehr aufwändig und muss schlimmstenfalls aufgrund von Toleranzen für jedes Maschinenexemplar einzeln durchgeführt werden.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein verbessertes Verfahren zur Bogenlaufkontrolle in einer Bogendruckmaschine zu finden, welches genauer und weniger störanfällig als die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ist.
• Gelöst wird diese Aufgabe durch ein rechnergestütztes Verfahren zur Bogenlaufkontrolle in einer Bogendruckmaschine, wobei im Druckbetrieb ein Messsensor den Bogen in der Druckmaschine erfasst und ein Aktivierungssensor die Messung des Messsensors durch ein Aktivierungssignal auslöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Aktivierungssensor ohne Justage mechanisch fest verbaut wird und zeitliche Abweichungen des Aktivierungssignals bestimmt und kompensiert werden. Wichtigster Punkt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass der Aktivierungssensor nicht mehr neu justiert werden muss, um eine genaue Ansteuerung des Messsensors zu erreichen, sondern mechanisch fest in der Druckmaschine verbaut wird. Dadurch spart man sich das extrem störanfällige und teilweise ungenaue Justieren des Aktivierungssensors und reduziert neben einer möglichen Fehlerquelle für das Verfahren zur Bogenlaufkontrolle auch den entsprechenden Zeitaufwand für die Justage. Durch die Fixierung des Aktivierungssensors erfasst dieser natürlich einen einlaufenden Bogen nicht mehr zum idealen Zeitpunkt, wodurch sich eine verzögerte oder verfrühte Ansteuerung des Messsensors ergeben würde. Um dies auszugleichen und den Messsensor zum richtigen Zeitpunkt anzusteuern, muss daher diese zeitliche Abweichung des vom Aktivierungssensor ausgelösten Aktivierungssignals bestimmt werden. Ist die Abweichung des Aktivierungssignals dann bekannt, kann die Messung des Messsensors bezüglich der bestimmten Abweichung problemlos angepasst werden. Der Aktivierungssensor wird beim Einbau so positioniert und fixiert, dass sein Aktivierungssignal immer verfrüht ausgegeben wird.
• Vorteilhafte, daher bevorzugte Weiterbildungen dieser Erfindung ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen.
• Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die zeitlichen Abweichungen des Aktivierungssignals bestimmt werden, indem eine Dauer des Aktivierungssignals bei einer konstanten Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine mit einem Faktor skaliert wird. Entscheidend zur Berechnung der zeitlichen Abweichung des Aktivierungssignals ist es somit, bei einer konstanten Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine die Dauer des Aktivierungssignals zu messen und mit einem berechneten Kompensationsfaktor so zu skalieren, dass die zeitlichen Abweichungen des Aktivierungssignals für die Dauer des Aktivierungssignals entsprechend mit berücksichtigt werden.
• Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass der Rechner die Dauer des Aktivierungssignals bei einer konstanten Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine während eines, vom normalen Druckbetrieb der Bogendruckmaschine gesonderten, Lernlaufs in der konstanten Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine erfasst. Dies ist deshalb erforderlich, da die Bogendruckmaschine natürlich während ihres normalen Druckbetriebes nicht stets in einer bestimmten konstanten Geschwindigkeit druckt. Für die durchzuführende Berechnung der zeitlichen Abweichung des Aktivierungssignals ist es aber erforderlich, bei einer bekannten und somit konstanten Geschwindigkeit die Dauer des Aktivierungssignals zu erfassen, um mit diesen bekannten Werten dann die Skalierung zur Berücksichtigung der zeitlichen Abweichungen durchführen zu können.
• Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass der Rechner im Druckbetrieb der Bogendruckmaschine die aktuelle Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine durch Bildung des Verhältnisses zwischen der erfassten Dauer des Aktivierungssignals bei konstanter Geschwindigkeit im Lernlauf und einer gemessenen Dauer des Aktivierungssignals im Druckbetrieb ermittelt. Für die Ermittlung der zeitlichen Abweichung des Aktivierungssignals ist es somit erforderlich, die jeweils aktuelle Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine im Druckbetrieb zu ermitteln. Dies wird berechnet, indem eine Verhältnisbildung zwischen der erfassten Dauer des Aktivierungssignals bei konstanter Geschwindigkeit im entsprechenden Lernlauf und der zu messenden Dauer des Aktivierungssignals im Druckbetrieb gebildet wird. Aus der aktuellen Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine im Druckbetrieb lässt sich dann die zeitliche Abweichung des Aktivierungssignals bestimmen.
• Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass der Faktor berechnet wird, indem das Verhältnis aus aktueller Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine im Druckbetrieb und konstanter Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine im Lernlauf bestimmt wird. Die Bestimmung der zeitlichen Abfolge des Aktivierungssignals geschieht, wie bereits erwähnt, mittels einer Faktorskalierung. Der Faktor selber wird dann ermittelt, indem das Verhältnis aus bestimmter aktueller Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine im Druckbetrieb und der bekannten konstanten Geschwindigkeit im Lernlauf bestimmt wird. Mit dem berechneten Faktor lässt sich dann die Dauer des Aktivierungssignals im Lernlauf, d.h. bei konstanter Druckmaschinengeschwindigkeit, auf den Wert im Druckbetrieb skalieren, der die entsprechende zeitliche Abweichung des Aktivierungssignals, verursacht durch den mechanisch fest verbauten Aktivierungssensor, berücksichtigt.
• Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass der Messsensor als Rechner verwendet wird und die erfasste Dauer des Aktivierungssignals bei konstanter Geschwindigkeit im Lernlauf und die gemessene Dauer des Aktivierungssignals im Druckbetrieb ermittelt und speichert. Da der Messsensor sein eigenes Steuerungssystem besitzt, üblicherweise in Form eines Mikrokontrollers oder ähnliches, kann dieses zur Erfassung der Dauer des Aktivierungssignals im Lernlauf bei konstanter Geschwindigkeit und zur Messung der Dauer des Aktivierungssignals im Druckbetrieb zur Bildung des bereits erwähnten Verhältnisses bzw. des Faktors vom Steuerungssystem des Messsensors entsprechend verwendet werden. Das Steuerungssystem des Messsensors stellt dann den Rechner dar, welcher auch die entsprechende Faktorskalierung zur Berücksichtigung der zeitlichen Abweichung gleich direkt durchführt. Alternativ können die Bestimmung und Kompensation der zeitlichen Abweichung des Aktivierungssignals natürlich auch von einem externen Rechner durchgeführt werden, welcher dann die berechneten zeitlichen Abweichungen dem Messsensor mitteilt bzw. diesen entsprechend verzögert ansteuert. Leichter und effizienter ist jedoch die Vorgehensweise, dies vom Messsensor selbst durchführen zu lassen.
• Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die Berechnung des Faktors vom Messsensor mittels gespeicherter Dauer des Aktivierungssignals bei konstanter Geschwindigkeit im Lernlauf, der gemessenen Dauer des Aktivierungssignals im Druckbetrieb und der konstanten Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine im Lernlauf durchgeführt wird. Wird die Erfassung der Dauer des Aktivierungssignals im Lernlauf und im Druckbetrieb jeweils vom Messsensor durchgeführt und gespeichert, geschieht logischerweise auch die Berechnung des Faktors zur Berücksichtigung der zeitlichen Abweichungen im Messsensor.
• Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die Dauer des Aktivierungssignals bestimmt wird, indem die Zeit während eines Bogenlaufs erfasst wird, in welcher der Aktivierungssensor aktiv oder nicht aktiv ist. Die direkte Erfassung der aktiven Phase des Aktivierungssensors hat dabei den Vorteil, dass Schwankungen der Maschinengeschwindigkeit bei Messung im Druckbetrieb sich nicht negativ auf die Messergebnisse auswirken. Die indirekte Erfassung durch Bestimmen der inaktiven Phase des Aktivierungssensors hat wiederum den Vorteil, dass sich die elektronischen Verarbeitungszeiten sowie die Betriebszeiten des Sensors, die sich aus der Abtastrate ergeben, kaum negativ auswirken, da ein, relativ zur Dauer des Aktivierungssignals, langer Zeitraum gemessen wird.
• Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die konstante Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine so gering ist, dass die Abtastrate der Sensoren und deren elektronische Verarbeitungszeiten die Bestimmung der zeitlichen Abweichungen des Aktivierungssignals nicht beeinflussen. Prinzipiell kann natürlich jede Maschinengeschwindigkeit als konstante Geschwindigkeit im Lernlauf verwendet werden. Bei sehr hohen Maschinengeschwindigkeiten kommen jedoch wieder die elektronischen Verarbeitungszeiten sowie die Betriebszeiten des Sensors, die sich aus der Abtastrate ergeben, ins Spiel, da sie bei einer entsprechend hohen Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine und einer dementsprechenden kurzen Dauer des Aktivierungssignals immer höher ins Gewicht fallen und somit die Bestimmung der zeitlichen Abweichungen als Störgröße negativ beeinflussen können. Daher wird eine möglichst niedrige konstante Geschwindigkeit für den Lernlauf bevorzugt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren wird zudem auf einem System zur Bogenlaufkontrolle in einer Bogendruckmaschine mit einem Rechner, mechanisch fest verbautem Aktivierungssensor und Messsensor, betrieben.
• Die Erfindung als solche sowie konstruktiv und funktionell vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen anhand wenigstens eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In den Zeichnungen sind aneinander entsprechende Elemente mit jeweils denselben Bezugszeichen versehen.
• Die Zeichnungen zeigen:
• 1: System aus Bogenlaufsensor und Aktivierungssensor aus dem Stand der Technik
• 2: falsche Justierung des Aktivierungssensors bei System aus Stand der Technik
• 3: die Berechnung der Ultraschalllaufzeit
• 4: den erfindungsgemäß fest eingebauten Aktivierungssensor
• 5: das vom Aktivierungssensor am Schaltausgang erzeugte Rechtecksignal
• 6: der ideale Messpunkt nach der fallenden Flanke des Signals
• 7: die Vorhaltung der Ultraschalllaufzeit
• Wie beim Stand der Technik wird ein System aus Aktivierungssensor 2 und Bogenlauf-Messsensor 1a, 1b verwendet, welches von einem Rechner gesteuert wird. Dort wird ein System aus zwei Sensoren verwendet, welches aus dem eigentlichen Bogenlaufsensor 1a, 1b (im Weiteren nur Messsensor genannt), der den Überstand des Bogens 7 in den Greifern detektiert, sowie einem Aktivierungssensor 2 und einem Reflektor 6 im Zylinder besteht, an dem das optische oder Ultraschallsignal zur Messung reflektiert wird. Ein solches System wird in 1 dargestellt und zwar einmal für eine Messung ohne Bogen 3, wo das Signal entsprechend reflektiert wird und damit angezeigt wird, dass kein Druckbogen 7 vorliegt. Zum Anderen wird die Messung mit Bogen 4 gezeigt, wo das Signal vom Bogen gestreut wird, so dass die Messung die Anwesenheit eines Druckbogen 7 anzeigt. Damit das System korrekt arbeitet, ist aber eine absolut korrekte Einstellung des Aktivierungssensors 2 notwendig. Anzeige hierfür ist der korrekte Messwinkel α₀ 5. Als Rechner wird bevorzugt direkt der Messsensor 1a, 1b, bzw. dessen Steuerungssystem, verwendet. Es kann jedoch alternativ auch ein externer Rechner 21 verwendet werden, welcher dann dem Messsensor 1a, 1b die notwendigen Daten mitteilt.
• Bei falscher Justierung des Aktivierungssensors 2 erkennt der Messsensor 1a, 1b, ausgeführt entweder als optischer Messsensor 1a oder Ultraschallmesssensor 1b, entweder sporadisch kein Objekt 7 und stoppt die Druckmaschine, obwohl ein Bogen 7 vorhanden ist oder es wird immer der Zylinder erkannt und damit ein Bogen 7 detektiert, auch wenn kein Bogen 7 vorhanden ist. In dem ersten Fall geschieht die Justierung so, dass die Messung zu früh 8 mit zu kleinem Messwinkel α_f 10 durchgeführt wird, im zweiten Fall wird die Messung zu spät durchgeführt 9 mit zu großem Messwinkel α_s 11, so dass der Reflektor 6 verfehlt wird. Beide Fälle werden in der zweiteiligen 2, die zu frühe Justierung 8 links, die zu späte Justierung 9 rechts, abgebildet.
• Für das erfindungsgemäße Verfahren wird nun der Aktivierungssensor 2 in der Druckmaschine fest eingebaut, so dass bei allen auftretenden Toleranzen das Target 15, z.B. ein einlaufender Druckbogen 7, den Aktivierungssensor 2 vor dem idealen Messzeitpunkt 16 aktiviert. 4 zeigt ein Beispiel für einen solchen fest verbauten Aktivierungssensor 2. Der Aktivierungssensor 2 erzeugt dann am Schaltausgang ein Rechtecksignal 20: HIGH 18 falls das Target 16 erkannt wird, sonst LOW 17. In 5 wird ein solches Rechtecksignal 20 dargestellt. Es besteht wegen der vorzeitigen Aktivierung eine konstante Winkeldifferenz Δα_REF zwischen idealem Messzeitpunkt 16 und fallender Flanke des Aktivierungssignals. Diese Winkeldifferenz Δα_REF hängt von den Toleranzen des Messsensors 1a, 1b, der Sensorhalterung und des Targets 16 ab und ist im Allgemeinen von Druckwerk zu Druckwerk verschieden.
• Bei bekannter Maschinengeschwindigkeit lässt sich aus der Winkeldifferenz eine zeitliche Differenz berechnen: $$\Delta T_{REF}=\frac{\Delta {\alpha }_{REF}}{\omega },\left[T\right]=ms,\left[\omega \right]=\frac{°}{ms}$$

  

  In einem Lernlauf wird diese zeitliche Differenz ΔT_REF bei einer möglichst langsamen Maschinengeschwindigkeit ermittelt. Die Maschinengeschwindigkeit sollte langsam sein, damit die Abtastrate des Messsensors 1a, 1b und elektronische Verarbeitungszeiten im Vergleich zur Maschinengeschwindigkeit wenig ins Gewicht fallen. 3 zeigt ein Beispiel für die Berechnung der Ultraschalllaufzeit des Messsensors 1b, von welcher die Abtastrate des Messsensors 1b abhängt. Bei diesem Lernlauf wird außerdem im Messsensor 1a, 1b ermittelt, wie groß bei dieser Maschinengeschwindigkeit die Zeitspanne ΔT_TARGET ist, in der der Aktivierungssensor das Target 16 erkennt. Die Zeitdauern ΔT_TARGET und ΔT_REF werden persistent im Messsensor 1a, 1b gespeichert.
• Beide Zeitspannen skalieren umgekehrt proportional mit der Maschinengeschwindigkeit, d.h. wird die Maschinengeschwindigkeit um einen Faktor r geändert, ändert sich die Zeitspanne $\text{mit }\frac{1}{r};$

  

  es halbiert sich die Zeitspanne also bei doppelter Maschinengeschwindigkeit. Dadurch lässt sich im Messsensor 1a, 1b die Maschinengeschwindigkeit berechnen und der ideale Messzeitpunkt 16 berechnen, d. h. unabhängig von der Maschinengeschwindigkeit kann der Messsensor 1a, 1b die Messung zum idealen Zeitpunkt auslösen. Der Messsensor 1a, 1b misst dazu die Länge des Signals, dass durch das Target 16 erzeugt wird ΔT_TARGET, ω₁. Dadurch lässt sich die aktuelle Maschinengeschwindigkeit ermitteln durch Bildung des Verhältnisses zwischen gespeicherter Impulsbreite bei der Referenzgeschwindigkeit und gemessener Impulsbreite. Nach der fallenden Flanke des Signals 20 muss die Zeitdauer bis zum idealen Messzeitpunkt 16 abgewartet werden bis zur Auslösung der Messung. Diese Zeitdauer entspricht der gespeicherten Zeitdauer zur Referenzgeschwindigkeit skaliert mit dem Verhältnis aus aktueller Maschinengeschwindigkeit und Referenzgeschwindigkeit. Der Sachverhalt wird in folgenden Formeln dargestellt: $${\omega }_1={\omega }_{REF}\times \frac{\Delta T_{TARGET,REF}}{\Delta T_{TARGET,\omega 1}}$$

  

  $$\Delta T_{REF,\omega 1}=\Delta T_{REF,{\omega }_{REF}}\times \frac{{\omega }_{REF}}{\omega 1}=\frac{\Delta T_{TARGET,\omega 1}}{\Delta T_{TARGET,REF}}\times \Delta T_{REF,{\omega }_{REF}}$$

  

  6 zeigt dann den davon abhängigen idealen Messzeitpunkt 16 nach der fallenden Flanke des Signals 20.
• Die Berechnung im Messsensor 1a, 1b kann in einer alternativen Ausführungsform auch mit einer Kennlinie erfolgen, d. h. dem Messsensor 1a, 1b wird bei Initialisierung ein Zusammenhang aus Länge des Aktivierungsimpulses und idealem Zeitpunkt der Messung in Form einer Kennlinie mit Stützstellen von der Steuerung übertragen. Wenn der Messsensor 1a, 1b einen Aktivierungsimpuls misst, der zwischen zwei Stützstellen liegt, wird entsprechend linear interpoliert.
• Es ist in einer weiteren Ausführungsform auch möglich die Maschinengeschwindigkeit durch die Steuerung der Druckmaschine in Form des Rechners 21 zum Messsensor 1a, 1b zu kommunizieren, anstatt sie im Messsensor 1a, 1b zu berechnen durch Messung der Pulsbreite. Dies hätte allerdings den Nachteil, dass dann eine zusätzliche Kommunikation zwischen Messsensor 1a, 1b und Rechner 21 besteht. Außerdem kann sich die Maschinengeschwindigkeit z. B. bei einem Notstop schnell ändern, so dass die Geschwindigkeit oft kommuniziert werden muss oder eine Abweichung zwischen kommunizierter und realer Geschwindigkeit entsteht. Bei der bevorzugten Ausführung geschieht die Bestimmung der Maschinengeschwindigkeit durch Messung der Pulsbreite ΔT_TARGET unmittelbar vor der Messung, so dass sich während des Zeitraumes ΔT_REF, ω₁ die Änderung der Maschinengeschwindigkeit vernachlässigen lässt.
• Weiterhin ist es in einer weiteren alternativen Ausführungsvariante auch möglich, statt der Länge des Impulses, also der Dauer, für die ein HIGH-Signal 18 ansteht, die Länge des LOW-Signales 17 zu messen und daraus die Maschinengeschwindigkeit berechnen. Da das HIGH-Signal 18 aber viel kürzer ansteht, nämlich nur ca. 1% der Zeit, ist die Messung des HIGH-Pegels allerdings weniger durch Änderungen der Maschinengeschwindigkeit beeinflusst.
• Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik sind lassen folgendermaßen zusammenfassen:
1. 1. Entfall der Justierung, dadurch Verbesserung der Robustheit und Verfügbarkeit der Überwachung, geringere Aufwände in der Montage und im Servicefall.
2. 2. Aktivierungsimpulse, die kürzer sind als eine untere Grenze oder länger als eine obere Grenze können verworfen werden. Es wird in diesem Fall keine Messung ausgelöst. Solche ungültigen Dauern des Aktivierungsimpulses können auf EMV-Störungen oder Fehlfunktionen des Aktivierungssensors hindeuten.
3. 3. Die Ultraschalllaufzeit wird vorgehalten, so wie dies in 3 gezeigt wird. Beim Stand der Technik wird die Bogenlaufkontrolle bei Stillstand der Druckmaschine justiert.
• Dadurch entsteht ein Fehler durch die Vernachlässigung der Laufzeit des Ultraschallpaketes, im Falle eines Ultraschall-Messsensors 1b, der umso größer wird, je höher die Maschinengeschwindigkeit ist. Denn die Ausbreitungsgeschwindigkeit eines Ultraschallpaketes ist wesentlich geringer als die Ausbreitung des Lichtes eines optischen Messsensors 1a. Daher befindet sich bei hohen Maschinengeschwindigkeiten der Reflektor 6 zum Zeitpunkt der Aktivierung 12 des Ultraschallmesssensors 1b noch an der korrekten Stelle, während bei Ankunft des Ultraschallpaketes 13 am Reflektor 6 der Zylinder sich bereits weiter gedreht hat, was in einem zu großen Messwinkel α_R 14 resultiert. Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist die Ultraschalllaufzeit dagegen in der im Lernlauf ermittelten Zeitdauer ΔT_REF enthalten. Dadurch entsteht eine Totzeit, die als konstante Zeitdauer ΔT_US nicht mit skaliert wird, sondern bei jeder Maschinengeschwindigkeit vorgehalten werden muss, d. h. die korrekte Auslösung der Messung 19 muss stets um ΔT_US früher geschehen, als die Druckmaschine den idealen Messzeitpunkt 16 unter Vernachlässigung der Laufzeit erreicht. Dies ist in 7 entsprechend dargestellt. Die Ultraschalllaufzeit ist bekannt aufgrund des Abstandes zwischen Messsensor und Ultraschallreflektor 6. Der Sachverhalt wird in folgenden Formeln abgebildet: $$\Delta T_{REF,\omega 1}=\Delta T_{REF,{\omega }_{REF}}-\Delta T_{us}$$

  

  $$\Delta T_{R,\omega 1}=\frac{\Delta T_{TARGET,\omega 1}}{\Delta T_{TARGET,\omega REF}}\times \Delta T_{R,{\omega }_{REF}}$$

  
• Bezugszeichenliste

1a

optischer Bogenlaufsensor

1b

Ultraschall-Bogenlaufsensor

2

Aktivierungssensor

3

Messung mit Bogen

4

Messung ohne Bogen

5

Messwinkel α₀

6

Reflektor

7

Druckbogen

8

zu frühe Messung

9

zu späte Messung

10

zu kleiner Messwinkel α_f

11

zu großer Messwinkel α_s

12

Zeitpunkt der Aktivierung

13

Zeitpunkt der Ankunft des Ultraschallpakets

14

zu großer Messwinkel α_R

15

Target

16

idealer Messzeitpunkt

17

LOW - kein Target erkannt

18

HIGH - Target erkannt

19

Auslösung der Messung

20

Rechteck-/Aktivierungssignal

21

Rechner

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 102017220039 B3 [0007]

Claims (10)

1. Verfahren zur rechnergestützten Bogenlaufkontrolle in einer Bogendruckmaschine, wobei im Druckbetrieb ein Messsensor (1a, 1b) den Druckbogen (7) in der Druckmaschine erfasst und ein Aktivierungssensor (2) die Messung des Messsensors (1a, 1b) durch ein Aktivierungssignal (20) auslöst, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivierungssensor (2) ohne Justage mechanisch fest verbaut wird und zeitliche Abweichungen des Aktivierungssignals (20) bestimmt und kompensiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitlichen Abweichungen des Aktivierungssignals (20) bestimmt werden, indem eine Dauer des Aktivierungssignals (20) bei einer konstanten Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine mit einem Faktor skaliert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rechner (21) die Dauer des Aktivierungssignals (20) bei einer konstanten Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine während eines, vom normalen Druckbetrieb der Bogendruckmaschine gesonderten, Lernlaufs in der konstanten Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine erfasst.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (21) im Druckbetrieb der Bogendruckmaschine die aktuelle Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine durch Bildung des Verhältnisses zwischen der erfassten Dauer des Aktivierungssignals (20) bei konstanter Geschwindigkeit im Lernlauf und einer gemessenen Dauer des Aktivierungssignals (20) im Druckbetrieb ermittelt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Faktor berechnet wird, indem das Verhältnis aus aktueller Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine im Druckbetrieb und konstanter Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine im Lernlauf bestimmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Messsensor (1a, 1b) als Rechner (21) verwendet wird und die erfasste Dauer des Aktivierungssignals (20) bei konstanter Geschwindigkeit im Lernlauf und die gemessene Dauer des Aktivierungssignals (20) im Druckbetrieb ermittelt und speichert.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des Faktors vom Messsensor (1a, 1b) mittels gespeicherter Dauer des Aktivierungssignals (20) bei konstanter Geschwindigkeit im Lernlauf, der gemessenen Dauer des Aktivierungssignals (20) im Druckbetrieb und der konstanten Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine im Lernlauf durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer des Aktivierungssignals (20) bestimmt wird, indem die Zeit während eines Bogenlaufs erfasst wird, in welcher der Aktivierungssensor (2) aktiv oder nicht aktiv ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die konstante Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine so gering ist, dass die Abtastrate der Sensoren (1a, 1b, 2) und deren elektronische Verarbeitungszeiten die Bestimmung der zeitlichen Abweichungen des Aktivierungssignals (20) nicht beeinflussen.
10. System zur rechnergestützten Bogenlaufkontrolle in einer Bogendruckmaschine mit einem mechanisch fest verbautem Aktivierungssensor (2) und einem Messsensor (1a, 1b) als Rechner (21), betrieben mit einem Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche.

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