środa, 30 października 2019

Maszyny DOR i Technologia


1       ROZDZIAŁ II. MASZYNY DOR I TECHNOLOGIA

Badania prowadziłem na maszynach DOR, których krótki opis przedstawiłem poniżej. Maszyna DOR nie jest niezbędna do otrzymania oddziaływań xqg. Do tego wystarczą dwa początkowe elementy: Conti-Web (Rollenwechsler), Infeed I (Einzug) oraz masa. Jednakże znajomość maszyny i technologii będzie przydatna w zrozumieniu opisu zjawisk i oddziaływań.
 
Rysunek 1 Schemat blokowy maszyny DOR
  • Rollenwechsler (inaczej: Conti-Web):  segment maszyny, gdzie znajduje się zwój papieru oraz układ naprężenia wstęgi (tancrola)
  •  Einzug (Infeed I): tu znajduje się układ odwijający zwój oraz układ naprężający i nadający wstędze kierunek przed zadrukiem
  • Druckwerke (werki drukujące): cztery segmenty oznaczone KCMY (CMYK), których funkcją jest zadrukowanie wstęgi
  • Trockner (piec): układ, w którym zadrukowana wstęga jest suszona
  •  Kühlaggregat (walce chłodzące): tu następuje chłodzenie wstęgi, która opuściła piec
  • Falzüberbau: segment, w którym następuje cięcie wzdłużne wstęgi, nadawanie silikonu oraz nadawanie wstędze kierunku przed wejściem na lej.
  • Falzapparat (lej i falcaparat): tu wstęga jest cięta i złamywana do formatu gotowej gazety.
oraz nieuwzględnione na powyższym szkicu:
·         Transporter i obcinarka
·         Układarka i wiązarka
Ponadto maszynę DOR wspomaga szereg urządzeń peryferyjnych jak: Baldwin (układ przygotowania i dostarczania roztworu wodnego), Sulzer (układ chłodzenia), pompy i kontenery farbowe, układ przygotowania i podawania kleju, sprężarka powietrza, silnik głównego napędu, itd.

1.1.1.1.1       Układ współrzędnych

Rysunek 2 Orientacja maszyny DOR w układzie współrzędnych.

Powyższy szkic przedstawia orientację współrzędnych przestrzennych.  Środek masy zwoju jest umiejscowiony w początku O układu XYZ, wstęga biegnie w kierunku X, a oś obrotu zwoju jest równoległa do osi Z. Kierunek X odpowiada długości, a kierunek Z-szerokości maszyny.
W Internecie można znaleźć sporo materiałów, także filmowych, o maszynach DOR i technologii druku offsetowego.
O druku offsetowym
Proces zadruku jest niemal identyczny w przypadku druku rolowego i arkuszowego
Maszyna DOR

1.1.1.1.2       Conti-Web
Nas interesuje głównie Conti-Web, czyli ten obszar, gdzie znajdują się masy (zwoje).


Rysunek 3 Schemat Conti-Web i tancroli
Funkcje Conti-Web: C-W  pełni rolę magazynu papieru,  umożliwia przygotowanie roli do klejenia oraz zmianę roli bez zatrzymywania maszyny. Tutaj znajduje się głowica klejąca, układ zapewniający naprężenie wstęgi, układ hamujący roli A, mechanizm przesuwu roli w kierunku [±Z], magazyn wstęgi (tancrola).
Podstawowe elementy Conti-Web
1.       Suwnica z podnośnikiem, umożliwiająca umieszczanie roli na stanowiskach.
2.     Stanowiska  na których umieszczane są role.
3.       Sprzęgło i układ hamulcowy.
4.       Głowica klejąca. Głównym elementem głowicy są dwa  walce stalowe, pokryte warstwą gumy. Jeden z nich, tzw. vacuumrolle, jest wydrążony wewnątrz i podłączony do pompy próżniowej,   zapewniającej podciśnienie.
5.       Walec zliczający impulsy, który przekazuje do układu sterującego informacje o aktualnej prędkości wstęgi. Jest to ważny element układu sterującego przeklejaniem wstęgi.
6.       Tancrola czyli układ 16  wałków (2x8), w tym 8 ruchomych. Tancrola jest magazynem wstęgi na czas przeklejania.
Maszyny R-35 i R-40 posiadały dwa identyczne urządzenia Conti-Web’s: Conti-Web I oraz Conti-Web II. Conti-Web I była używana w przypadku druku 16-stronicowych gazet bądź awarii C-W II

 Rysunek 4 Widok Conti-Web II

Poniżej moment przeklejania na C-W I
Maszyną DOR, na której pracowałem, była maszyna Rotoman C
Przygotowanie zwoju do druku na maszynach starszego typu, jak Rotoman C, odbywało się inaczej niż obecnie. W gilzie zwoju umieszczany był trzpień stalowy, który następnie dokręcało się kluczem. Wypustki trzpienia, których było kilkanaście, rozmieszczonych na całym obwodzie trzpienia,  wbijały się w gilzę, uniemożliwiając obracanie się roli względem trzpienia. W ten sposób rola i trzpień stanowiły jedność. Trzpień należało umieścić tak, aby środek masy roli, po założeniu na stanowisko,  znalazł się na symetralnej maszyny, bez konieczności przesuwania roli potencjometrem. Wprawdzie rola miała register przesuwu Z, ale zakres zmian nie był duży. Ponadto niewłaściwe ustawienie groziło pojawieniem się problemów. Ustawienie trzpienia względem roli polegało na pomiarze odległości pomiędzy pewnym charakterystycznym elementem trzpienia a czołem[1] zwoju.
1.1.1.1.3       Infeed I
Drugim elementem jest Infeed I, znajdujący się między C-W a werkami. Tutaj znajdują się
·         walec napędowy, który powoduje odwijanie roli A. Jest napędzany silnikiem głównym maszyny poprzez wał napędowy i przekładnię bezstopniową PIV.
·         układ naprowadzający wstęgę, umożliwiający ustawienie wstęgi na symetralnej S przed wejściem na werki
·         układ naprężenia wstęgi, połączony z przekładnią PIV walca
Rysunek 5 Infeed I

Wielkości, opisujące zwój (w nawiasie wartości średnie lub najczęściej stosowane):
·      Masa zwoju: 300 1200 kg (700 kg)    
·      Masa właściwa papieru (gramatura): 25 200 g/m2 (56 g/m2)
·      Maksymalna średnica zwoju: 1050  mm
·      Długość wstęgi w zwoju: 12000  m (18000 m)

 
Rysunek 6 Zwój papieru stosowany w druku offsetowym rolowym.

Niektóre parametry maszyny Rotoman:
·      Szerokość zwoju (format): 420 965 mm (najczęściej 840-860 mm)
·         Obwód cylindra: 630 mm (wartość ta określa wymiar arkusza w kierunku X)
·      Prędkość liniowa wstęgi: 12 28 km/h
·      Masa układu TSH:
·      Odległość środka masy układu TSH od SM zwoju: 1,3 m

Symetralna S maszyny jest jednoznacznie wyznaczona przez konstrukcję maszyny. Wstęga powinna biec dokładnie drogą wyznaczoną przez formy drukowe i cylindry formowe. Prosta, dzieląca płyty formowe[2] na połowę (w kierunku Z), wyznacza symetralną S maszyny. Do ustawienia SM zwoju na symetralnej S służył potencjometr, znajdujący się na pulpicie sterowania na C-W. Umożliwiał on przemieszczenie SM zwoju w kierunku  o wartość 1,6 cm).
Prędkość maszyny jest podawana w
·         egz/h (ilość egzemplarzy, wydrukowanych w czasie 1h).
·         km/h (prędkość liniowa wstęgi)
Prędkość można przeliczyć wg wzoru

                       
Gdzie:
Sx: wymiar odciętego arkusza w kierunku X (630 mm)

Wymiary maszyn:
·         długość w kierunku X: 35-45 m
·      szerokość: 1,6 m
·      wysokość: 4 m.

Maszyny M0 i M1A różniły się w szczegółach. M1A była szybsza o 30%; była nowocześniejsza; o większych rozmiarach
Prędkość maszyn robocza (maksymalna) w egz/h
 M0: 28 000 (35 000)
 M1A: 40 000 (45 000)
Oznaczenia maszyn M0 i M1A są nazwami, używanymi na użytek tej pracy. W rzeczywistości maszyny te nosiły inne nazwy:
M0: Rotoman C lub R-35
M1A: Rotoman A lub R-40




[1] Zwój papieru offsetowego to geometryczny walec. Podstawy, górna i dolna tego walca nazywane są czołem zwoju
[2] Płyty formowe czyli płyty offsetowe CTP plate

wtorek, 29 października 2019

Oddziaływania


    ROZDZIAŁ III. ODDZIAŁYWANIA

Przyczyny problemów na maszynach DOR można podzielić na dwie grupy: jawne i niejawne. Przyczyny jawne to te, które można wyjaśnić na gruncie naszej obecnej wiedzy.  Poniżej opisałem  tylko problemy powodowane przez przyczyny niejawne, których  przyczyną było xqg.
Wprawdzie lista problemów jest długa, ale poniżej przedstawiam tylko te najważniejsze, najlepiej udokumentowane. .
·         wzbudzenia SEM w układach elektrycznych i elektronicznych.
·         awarie i zakłócenia pracy silników elektrycznych
·         sprzężenie maszyn
·         rezonans układów VMS[1]
·         zerwania i stopery
·         inne

1.1.1                    Awarie i zakłócenia pracy elementów i układów elektrycznych i elektronicznych

·         Awarie silników elektrycznych Na maszynie DOR typu Rotoman C zainstalowanych było około 30 silników elektrycznych. Różniły się one przeznaczeniem, rozmiarami, parametrami technicznymi, usytuowaniem względem wszystkich trzech kierunków X, Y, Z[2], charakterystyką pracy, itd. W normalnych warunkach awarie silników zdarzały się bardzo rzadko. Ale zastosowanie wariantu VR+ , a zwłaszcza wariantu VL-, powodowało radykalne nasilenie awarii i zaburzeń pracy. Szczególnie często awarii ulegały silniki napędzające duktory wodne, silniki pieca, silniki na Conti-Web. Zdarzały się sytuacje, że w okresie stosowania wariantu VR+ awarii ulegało kilka silników dziennie. Jest zastanawiające, że awarii ulegały tylko te silniki, których osie wirników były równoległe do kierunku Z.
·         Silnik układu chłodzenia Technotrans (Baldwina). Baldwin to urządzenie peryferyjne. Tu odbywa się mieszanie wody, buforu i alkoholu izopropylowego, składników niezbędnych do nawilżana płyt formowych oraz  chłodzenie roztworu. Baldwin posiadał dwa niewielkie wentylatorki, które miały za zadanie chłodzenie nagrzewających się elementów.. Na wprost Conti-Web maszyny M0, w odległości 4 m stał Baldwin, należący do maszyny  M1A/B. Pewnego dnia szef wydziału, który znalazł się w pobliżu Baldwina, zwrócił mi uwagę, że wiatraczki obracają się. Stwierdził zdziwiony: „to ciekawe, maszyna jest wyłączona, a wiatraczki obracają się”. Próbowałem zatrzymać jeden z nich palcem. Zatrzymywał się, ale kiedy cofałem palec, ponownie zaczynał wirować. Obroty nie mogły być więc spowodowane przez ruch powietrza. Baldwin nie ma odrębnego zasilania, lecz wspólne z maszyną. Tymczasem maszyna nie była jeszcze podłączona do zasilania, gdyż trwał montaż maszyny po przeprowadzce. Należy dodać, że osie wirników obu wiatraczków były równoległe do kierunku Z. Zdarzenie to miało miejsce w Starachowicach, w marcu 2002 r. Był to czas, gdy maszyny M1A/B były w trakcie montażu. M0, która znajdowała się po stronie -Z, już drukowała od kilku dni. Natomiast po stronie +Z znajdowała się maszyna Sunday (maszyna D), która jechała w czasie opisanego zdarzenia.
·         Silniki duktora wodnego (DW). Układ wodny (duktor wodny) składał się z dwóch wałków: jednego—chromowanego oraz stykającego się z nim wałka pokrytego gumą. Zespół wodny napędzany jest silnikiem elektrycznym poprzez przekładnię szczebelkową, łączącą wał silnika i walec chromowy. Walec ten pobiera roztwór  z rynienki i przekazuje go na stykający się z nim wałek gumowy.
Rysunek 7 układ nadawania roztworu wodnego
Osie silników DW są równoległe do kierunku Z. To właśnie silniki duktorów wodnych (w szczególności, silniki DW na werku Y) ulegały najczęściej awariom w czasie stosowania wariantów VR+ i VL-. Niekiedy awarie zdarzały się wielokrotnie w okresie 8 godzin, gdyż po wymianie uszkodzonego silnika na nowy, po kilkudziesięciu minutach lub kilku godzinach, awarii ulegał także i ten nowy silnik. Należy tutaj zaznaczyć, że werk Y znajdował się w newralgicznym punkcie maszyn DOR, gdyż znajdował się w połowie ich długości.
Ale z silnikami DW zdarzały się przypadki jeszcze dziwniejsze. Jedno z takich zdarzeń miało miejsce w Katowicach na maszynie M0. Ponieważ podczas druku były kłopoty z duktorem wodnym na werku Y, więc maszyna została zatrzymana i wezwany został elektryk. Standardowym zachowaniem jest odłączenie silnika od zasilania na czas naprawy, co też uczynił elektryk. Jednak, mimo braku zasilania duktor wodny nadal obracał się. Zdziwiony był także elektryk, który zwrócił się do mnie, jak gdyby szukając potwierdzenia tego, co widzi: „wyłączyłem silnik, a duktor się obraca”. Istotnie, duktor obracał się. Ręczne spowodowanie obrotów wałków DW wymaga stosunkowo dużej siły, gdyż wałek chromowany musi pokonać opór drugiego wałka, stykającego się z nim oraz wału silnika, z którym jest połączony przekładnią. Zdarzenie to miało miejsce w czasie, gdy sąsiednie maszyny M1A i M1B jechały.   
  • Awaria zasilania głównego. O awarii tej wspomniałem w rozdziale I. Awaria miała miejsce trzeciego dnia testu wariantu VL-. Szafa zasilania głównego maszyny M0, gdzie nastąpiła awaria,  znajdowała się 2,5 metra w linii prostej od roli A. W chwili awarii rolą A była rola UPR (rola  o orientacji Zeg+, a więc ustawienie powodujące najwięcej problemów. Awaria była poważna, a jej usuwanie trwało  godzin. Bez wątpienia, awaria ta była skutkiem zastosowaniem wariantu VL-. Po tym doświadczeniu stosowałem już wartości Δz  1,8 cm.

1.1.2         Rezonans dwóch oscylatorów mechanicznych.

Rezonans układów VMS (variable mass systems) był pierwszym, zaobserwowanym przeze mnie zjawiskiem, które wskazywało na oddziaływanie dwóch sąsiednich maszyn i było inspiracją do dalszych badań. Na czym polegało zjawisko rezonansu układów MRS? Zastosowanie na mojej maszynie wariantu VR+ powodowało  problemy na sąsiedniej maszynie. Oddziaływanie pojawiało się już od momentu zastosowania wariantu VR+. Początkowo były to awarie silników na C-W oraz zerwania podczas przeklejania[3]. Potem pojawiły się problemy w układach bardziej oddalonych od źródła: problemy drukowe na werkach, problemy z silnikami pieca, stopery, itd. Jednak radykalne nasilenie problemów (pik, czyli wzrost ilości problemów nawet o kilka tysięcy procent)) następowało dwudziestego dnia od rozpoczęcia testu. Pik trwał 3 dni. Po upływie około 72 godzin oddziaływania zanikały całkowicie, niemal natychmiast i bezpowrotnie, mimo że testowałem ten wariant jeszcze przez następne cztery tygodnie. Eksperyment z wariantem VR+ powtarzałem kilkakrotnie i za każdym razem zjawisko rezonansu przebiegało według identycznego schematu: radykalne, gwałtowne nasilenie problemów na sąsiedniej maszynie następowało 20-ego dnia, trwało 72 godziny i zanikało równie gwałtownie, całkowicie i bezpowrotnie. Problemy maszyny M1A były tak duże, że ilość netto wydrukowanych egzemplarzy gazet wynosiła-w najlepszym razie-kilka procent przeciętnej produkcji dobowej.

Rysunek 8 Orientacyjny przebieg oddziaływania wariantu VR+ na maszynę M1A

Na szkicu przedstawiłem tylko przybliżony przebieg zjawiska rezonansu, gdyż trudno określić dokładny kształt krzywej rezonansu, jeśli do pomiarów ma się tylko (niekompletną) obserwację wzrokową zdarzeń typu zerwanie, stoper, zakłócenia pracy silników, itd. Można oczekiwać, że zastosowanie w przyszłości dokładnych metod pomiaru częstotliwości i amplitudy pozwoli na wykreślenie poprawnej krzywej rezonansowej MRS.
Zjawisko rezonansu wskazuje, że dwa niezależne układy VMS zachowują się jak jeden układ; jak zamknięty, drgający obwód RLC.

1.1.3                    Indukowana SEM

Tego dnia  nasza maszyna (M0) stała, Dzień wcześniej była poważna awaria, więc maszyna została   odłączona od zasilania wyłącznikiem głównym. Tymczasem na sąsiedniej maszynie M1A zakończono druk tytułu i trwało przygotowanie maszyny do produkcji kolejnego zlecenia. Po ukończeniu przygotowania maszyna ruszyła. I wówczas rozległ się dźwięk dzwonka na maszynie M0.
Był to typowy dzwonek z cewką, starego typu, taki jak na zdjęciu poniżej. Dzwonek ten sygnalizuje fazę przeklejania na Conti-Web podczas pracy maszyny.

Rysunek 9 Schemat dzwonka

Zarówno częstotliwość uderzeń młoteczka jak i natężenie dźwięku były niemal nieodróżnialne, choć miałem wrażenie, że dźwięk  nieco słabnie co jakiś czas  na ułamek sekundy.
Po około 8-10 sekundach M1A nagle stanęła. Przyczyną był stoper na falcaparacie[4]I dokładnie w tym samym momencie, kiedy M1A stanęła, dzwonek przestał dzwonić.
 Po kilku minutach maszyna M1A ponownie ruszyła. Także i tym razem, w momencie ruszania  rozległ się dzwonek na maszynie M0. Dzwonił, jak poprzednim razem. W pewnym momencie M1A nagle stanęła. Kolejny stoper . I w tym samym momencie dzwonek na M0 zamilkł. 
Po kilku minutach M1A  ruszyła. I, jak poprzednio,  w  momencie ruszania zadziałał dzwonek na M0. Po kilkunastu sekundach maszyna nagle stanęła. I dokładnie w tym samym momencie dzwonek na M0 przestał dzwonić…

=M1A przyspieszała i zatrzymywała się  kilkanaście (15-17) razy. Za każdym razem dzwonek na M0 zaczynał  dzwonić dokładnie w momencie,  gdy maszyna M1A ruszała  i milkł  w momencie  zatrzymania maszyny=

Nie byłem jedynym świadkiem tego zdarzenia. Obserwowałem to niezwykłe zdarzenie w grupie trzech innych osób-załogi maszyny M0 oraz kilku osób na maszynie M1A. Obserwowałem ich reakcję. Na ich twarzach malowało się autentyczne i nieukrywane zdumienie i niedowierzanie.
Takich zjawisk, jak powyższe, nie da się wyjaśnić w żaden sposób, jeśli będziemy chcieli to zrobić na gruncie naszej obecnej wiedzy. Nawet gdybyśmy założyli, że dzwonek był podłączony do zasilania, to jak wytłumaczyć tą niezwykłą, powtarzalną równoczesność  zjawiska na dwóch niezależnych i oddalonych obiektach: sąsiedniej maszynie i dzwonku drugiej maszyny ?
Sugestie, że dzwonek był wzbudzany na skutek drgań mechanicznych, spowodowanych przyspieszaniem sąsiedniej maszyny, wykluczam z poniższych powodów:
·         częstotliwość dźwięku wydawała się być identyczna, jak wówczas, gdy maszyna M0 pracowała.
·         dzwonek był przytwierdzony trwale do kilkutonowego filara maszyny, a fundamenty pod maszyny są tak kładzione, aby wyeliminować drgania[5]
·         maszyna M1A przyspieszała tysiące razy i ani razu nie zdarzyło się, aby dzwonek dzwonił. Ponadto,  praca maszyny po przyspieszeniu powoduje jeszcze większe drgania, a jednak nigdy nie zdarzyła się taka sytuacja się, aby wspomniany dzwonek zadzwonił.
·         Po czwarte: dlaczego nie zadzwonił dzwonek na M1A, tylko dzwonek na sąsiedniej maszynie? Dzwonki na obu maszynach były identyczne, a drgania maszyny przyspieszającej bardziej oddziałują na tą maszynę, a nie-na maszynę oddaloną o 8 metrów.
Ktokolwiek zobaczy maszynę i ów dzwonek, wykluczy możliwość wzbudzenia go wskutek drgań mechanicznych.

Przypomnijmy sobie doświadczenie z użyciem magnesu lub obwodu z prądem (układ I) i zamkniętego obwodu bez prądu, ale z włączonym galwanometrem (układ II)[6]. Jeśli poruszam układ I względem układu II, wówczas w układzie II wskaźnik galwanometru wychyli się, sygnalizując przepływ prądu. Tylko że w przypadku dzwonka zamiast przyspieszanego magnesu  czy obwodu z prądem była przyspieszana masa zwoju, zamiast obwodu z galwanometrem była nieruchoma cewka dzwonka,  a zamiast galwanometru był klosz i młoteczek dzwonka.  
Czy jest zbiegiem okoliczności, że właśnie to doświadczenie było dla Einsteina inspiracją do stworzenia szczególnej teorii względności, o czym napomknął w słynnym artykule „O elektrodynamice ciał w ruchu”?[7]
Nie był to odosobniony przypadek. Pomijając fakt, że tutaj oddziaływanie było sygnalizowane dźwiękiem, przypadki awarii  i zakłóceń pracy układów i elementów elektrycznych i elektronicznych, zdarzały się zdecydowanie częściej w okresach stosowania wariantów VR+ i VL-.  Być może, gdyby indukowanie SEM w cewkach było sygnalizowane dźwiękiem, częściej obserwowałbym takie zdarzenia, jak opisane.

1.1.4                    Sprzężenie maszyn

Uzależnienie pracy jednej maszyny od stanu (ruch/spoczynek) lub zachowania (zatrzymanie/przyspieszenie) drugiej, nazwałem sprzężeniem maszyn.
Sprzężenie maszyn przejawiało się na różne sposoby

LP
Maszyna M0
Maszyna M1A
Problemy maszyny M1A
1
M0 jedzie
M1A nie może ruszyć. Problemy przy próbach uruchomienia maszyny
M1A rusza dopiero wtedy, gdy M0 staje
2
M0 jedzie a następnie zatrzymuje się
M1A jedzie
W momencie zatrzymania M0, na maszynie M1A pojawia się problem: zerwanie, stoper, lub inne problemy. 
3
M0 stoi
M1A  rusza
M1A nie może ruszyć, dopóki M0 stoi. Gdy M0 rusza, rusza także M1A
4
M0 stoi, a następnie rusza
M1A jedzie
W momencie, gdy M0 rusza, na M1A następuje zerwanie, stoper lub inny problem
Tabela 2 Sprzężenie maszyn
W powyższej tabeli przedstawiłem tylko te przypadki, kiedy maszyna M0 powoduje problemy na M1A. Ale taką samą tabelę można utworzyć dla przypadków, gdy to M1A powoduje problemy na M0.
Najczęściej zdarzał się przypadek (2). W efekcie zatrzymania maszyny M0, na M1A następowało zerwanie. Rzadziej zdarzał się stoper lub inny problem. Problemy te pojawiały się natychmiast lub w kilka minut po zatrzymaniu.
Oto opis jednego z przypadków typu (1). Była jesień 2001 roku. Pracowaliśmy wówczas od 06:00 do 18:00. Nasza maszyna M0 drukowała wówczas duże zlecenie, więc przejęliśmy zmianę w trakcie pracy maszyny. W tym czasie  na sąsiedniej maszynie (M1A) trwały przygotowania  maszyny do druku. Po pół godzinie ruszyli. Ledwo jednak ruszyli, pojawił się problem, potem kolejny, następny,…
Ilość i różnorodność problemów jakie pojawiły się  na maszynie M1A był imponująca: zerwania, stopery awarie silników elektrycznych, problemy ze sterowaniem elektronicznym, duktorami wodnymi, farbą, itd. Ilość problemów  była większa niż roczny „przydział” problemów tej maszyny.
Załoga maszyny starała się wyeliminować te problemy. Między innymi, operator Conti-Web zmieniał orientację zwojów, zmieniał także zwoje, jako że to papier był głównie podejrzewany o przyczyny zerwań. Z kolei stopery starano się wyeliminować poprzez regulację falcaparatu, itd.  Jednak żadne z tych zmian nie pomogły. 
Przez dziesięć godzin[8], dopóki M0 jechała, M1A nie była w stanie ruszyć. Tymczasem M0 jechała bez przerw i bez problemów.  Na godzinę przed zakończeniem zmiany ukończyliśmy druk nakładu, a nasza maszyna stanęła. I wtedy stał się „cud”: maszyna  M1A, po jeszcze jednej, nieudanej, próbie, ruszyła i już do końca zmiany jechała bez problemów. Na drugi dzień sprawdziłem dziennik maszyny M1A: następna zmiana nie miała żadnych problemów.
Jak widać na tym przykładzie, sprzężenie maszyn niekiedy było tak silne, że przypominało zjawisko rezonansu układów MRS, a jego skutkiem były nie tylko zerwania i stopery, ale także wiele innych problemów. Czym więc różniło się zjawisko rezonansu od sprzężenia? Rezonans był skutkiem długotrwałego stosowania wariantu VR+. Ponadto, w przypadku rezonansu, zaprzestanie stosowania wariantu VR+ nie niwelowało problemów na sąsiedniej maszynie.
Sprzężenie maszyn było jednym z najczęstszych przejawów oddziaływania układów VMS.
  Zjawiska sprzężenia maszyn zaliczam także do kategorii oddziaływań o charakterze elektromagnetycznym, choć wydaje się nie być to tak oczywiste. Ale, jeśli stan/zachowanie jednego układu mechanicznego A wpływa na zachowanie drugiego, niezależnego układu B, to jedynym (moim zdaniem) wyjaśnieniem jest oddziaływanie o charakterze elektromagnetycznym.

1.1.5                    Zerwania

Zerwania wstęgi były najczęściej pojawiającymi się i najbardziej uciążliwymi problemami. To właśnie ten  problem zainspirował mnie do poszukiwania przyczyn, gdyż zerwania powodowały długotrwałe przestoje maszyny. Wyróżnić można kilka kategorii zerwań, które pojawiały się najczęściej:
·         podczas przeklejania (na Conti-Web)
·         na dalszych odcinkach maszyny: Infeed I, werk Y, walce chłodzące.
·         zerwania, spowodowane „zanikiem” momentu hamującego zwoju, oraz kilka innych.
Papier offsetowy, wbrew pozorom, jest odporny na zerwania. Dopuszczalna zrywalność wynosi maksymalnie 7 zerwań na 1000  zwojów. Maszyny potrafią jechać przez wiele tygodni bez zerwania, A kiedy indziej, gdy zastosowany zostanie wariant VR+ lub VL-, ilość zerwań i innych problemów wzrasta o kilkaset lub nawet kilka tysięcy procent.
Odpowiednikiem mechanicznym prądu elektrycznego  i jest prędkość liniowa v wstęgi papieru; analogiem ładunku  jest przemieszczenie (tu: ) Z fizyki wiemy, że dwa równoległe przewodniki, w których płyną prądy w tym samym kierunku, działają na siebie siłami
                     
Wstęgi na obu maszynach M0 i M1A biegły równolegle i w tym samym kierunku X.
Siła oddziaływania, a zatem ilość problemów (a więc także zerwań) rosła wprost proporcjonalnie do wartości bezwzględnej przemieszczenia  oraz wprost proporcjonalnie do kwadratu prędkości liniowej wstęgi v2.
W rozdziale VI zamieściłem zależność siły Gemine FG



           
Ale były też zjawiska, które pozornie wydawały się nie mieć nic wspólnego z elektromagnetyzmem. 


1.1.6                     Prążki

Rysunek 10 Prążki

To zjawisko zaobserwowałem dopiero w Starachowicach. Na Conti-Web znajdował się stalowy walec o długości 120 cm, średnicy 15 cm, wewnątrz wydrążony, a z zewnątrz pokryty warstwą dielektryka o grubości 1,5 cm.[9] Walec ten był elementem głowicy klejącej. Oś obrotu walca była równoległa do osi Z. Walec ten obracał się w czasie pracy maszyny z prędkością ok. 3-5 Hz, i podlegał silnemu tarciu mechanicznemu przez przebiegającą po nim wstęgę papieru. W jego otoczeniu unosiło się więc sporo pyłu, wytwarzanego pod wpływem tarcia wstęgi i gumy walca. Na walcu tym niezmiennie pojawiały się niezwykłe prążki, utworzone przez naelektryzowany pył. Pokrywały  powierzchnię boczną walca na całym obwodzie. Były idealnie równoległe względem siebie (i równoległe względem osi obrotu walca). Szerokość prążków była różna, od 0,2 do 1,2 cm. Ich tworzenie się nie zależało od właściwości materiałów, z których był wykonany walec, gdyż ich konfiguracja, odległości pomiędzy nimi, oraz szerokość poszczególnych prążków zmieniały się w czasie, z dnia na dzień, a nawet w okresie 8 godzin. Naelektryzowany pył osiada na dielektryku, i co do tego nie ma wątpliwości. Problemy z wyjaśnieniem zjawiska zaczynają się w momencie, gdy trzeba wyjaśnić, dlaczego pył układał się w tak zorganizowany i zmieniający się w czasie, sposób. Dlaczego w dielektryku tworzyły się tak zorganizowane domeny? Dlaczego były tak wyraźnie oddzielone od siebie i idealnie równoległe? Co powodowało, że zmieniały się w czasie? Proszę pamiętać, że walec cały czas obracał się, a siła tarcia praktycznie nie zmieniała się.   Powierzchnia boczna walca była pokryta gumą o kolorze czarnym, natomiast pył papierowy jest biały co najwyżej czarny. Więc prążki te były widoczne. Walec ten jest wewnątrz wydrążony, gdyż do czasu przeklejenia jest w nim wytwarzane podciśnienie poprzez wytworzenie wewnątrz próżni przez dołączoną pompę. 

1.1.7                    Zależność  pomiędzy kierunkiem wypływu masy zwoju w kierunku X, a kierunkiem obrotu Ziemi (kierunkiem pola magnetycznego Ziemi?)

W Katowicach oddziaływania były silne i wyraźne, podczas gdy w Starachowicach były  słabsze, nie dające się tak skutecznie kontrolować. Co było przyczyną? Jedną z przyczyn mogła być orientacja kierunku biegu wstęgi X względem kierunku obrotu Ziemi[10]. W Katowicach kierunek X był odchylony od kierunku W-E  (West-East) o 23 w kierunku południowym, natomiast w Starachowicach kierunek X był odchylony od kierunku N-S o 3  (w kierunku wschodnim).
Te różnice mogły być spotęgowane także przez inne czynniki, jak różnice konstrukcyjne hal. W Katowicach hala maszyn mieściła się w budynku, budowanym jeszcze w okresie międzywojennym. Ściany hali były solidne, grube, zbudowane z cegły i betonu. Natomiast hala w Starachowicach była budowana w latach 70’ a ściany stanowiły dwie płyty gipsowo-kartonowe, oddzielone wełną mineralną. Ponadto, hala w Katowicach miała niewielkie rozmiary w stosunku do hali w Starachowicach: zaledwie 20% szerokości i 50% długości hali w Starachowicach.
Zależność siły Gemine od kierunku obrotu Ziemi
 jest jedynie hipotetyczna, gdyż niemożliwe było potwierdzenie jej w przypadku innych usytuowań kierunku X względem kierunku obrotu Ziemi i kierunku pola magnetycznego Ziemi. Brak także teoretycznego uzasadnienia takiej  zależności.

Rysunek 11 Oś magnetyczna, oś obrotu Ziemi i kierunek X

1.1.8                    Zależność oddziaływań od orientacji zwoju
Orientacja Zeg  to nic innego, jak kierunek obrotu roli A, zgodny (+) lub przeciwny ( ) do kierunku obrotu wskazówek zegara, dla obserwatora, stojącego po stronie +Z. Orientacja zwoju miała bardzo duży wpływ na przebieg druku. Do tego stopnia, że operatorzy Conti-Web unikali stosowania ustawienia Zeg+ zwojów, zwłaszcza na górnym stanowisku, gdyż takie ustawienie powodowało znacznie więcej problemów niż orientacja przeciwna.
Ustawienie zwoju Zeg+ na stanowisku bardzo często powodowało zerwanie podczas klejenia, zerwania na maszynie, stopery, awarie i inne problemy. Poniżej opis jednego z takich zdarzeń
Tego dnia sąsiednia maszyna jechała, a my rozpoczynaliśmy właśnie druk nowego tytułu. Do rozruchu założyłem resztkę zwoju o średnicy około 55 cm[11] i orientacji Zeg+. Maszyna ruszyła, ale już na początku rozbiegu nastąpiło zerwanie, potem drugie, trzecie, itd. Po kilkunastu zerwaniach zdecydowałem się zmienić orientację zwoju na Zeg-. I wtedy stał się „cud”: maszyna ruszyła, a zerwania skończyły się, jak ręką odjął.

1.1.9                    Układ odprowadzania spalin z pieca.

W piecu następuje osuszanie zadrukowanej wstęgi. Pod wpływem wysokiej temperatury, w piecu tworzą się lotne opary.  Piec posiada układ odprowadzania spalin, którego głównym elementem są dwa duże silniki elektryczne. Czasami jednak dochodziło do zakłóceń, co skutkowało ulatnianiem się spalin poprzez szczeliny. W Katowicach zdarzało się to bardzo często. Także silniki wyciągu spalin pieca ulegały awarii. Rozpoznanie problemu nie było możliwe. Mogę jedynie domyślać się, że praca tych silników ulegała zakłóceniu. Tak, jak w przypadku innych problemów, problemy te nasilały się w przypadku stosowania wariantów aktywnych, w szczególności w przypadku wariantu VL-
Do zakłóceń pracy silników wyciągu spalin z pieca dochodziło częściej, gdy rolą A była rola na górnym stanowisku o orientacji Zeg+. Wiedzieli o tej dziwnej zależności także doświadczeni operatorzy a nawet szef, który niekiedy w takich przypadkach radził zmienić orientację zwoju lub przekleić na rolę ↓.

1.1.10             Układy zasilane sprężonym powietrzem

Jednym z najbardziej tajemniczych i najmniej poznanych były problemy z systemami pneumatycznymi, zasilanymi sprężonym powietrzem oraz sprężarką i systemem transportu sprężonego powietrza. W okresach stosowania wariantów aktywnych a także w przypadku stosowania orientacji Zeg+ w przypadku zwojów  pojawiały się problemy z w/w układami. Jednak szczególnie często zdarzały się w przypadku stosowania wariantu VL-. Najczęściej objawiały się w oddziaływaniu na układ automatycznego klejenia na Conti-Web oraz układ hamulcowy roli A, zasilane sprężonym powietrzem, oraz spadkami ciśnienia w układzie zaopatrującym maszynę w sprężone powietrze. Rzadziej awariami sprężarki. Sprężarka znajdowała się 8 metrów w linii prostej od masy na maszynie M0. Tak było w Katowicach. Natomiast w Starachowicach nigdy nie zdarzyło się, aby (ta sama) sprężarka uległa awarii. Nie było także problemów z systemem transportu sprężonego powietrza. Ale odległość sprężarki od masy na Conti-Web wynosiła w linii prostej około 70 metrów a oddzielała je gruba warstwa betonu. Były natomiast problemy z układem automatycznego klejenia. Jednak ten układ był zasilany z niewielkiej sprężarki, znajdującej się na Conti-Web

1.1.11             Różnice pomiędzy rolą ↑ (UPR) i ↓ (BPR)

Rola ↑ sprawiała znacznie więcej problemów niż rola ↓. Na Rotomanie C środek masy  roli ↑ znajdował się około1,7 m powyżej roli ↓. I ok. 2,25 m nad ziemią. Około 80% zerwań zdarzało się podczas przeklejenia z roli ↑ na ↓ a bardzo rzadko-w odwrotnym kierunku. Także inne problemy, jak awarie silników, zerwania na maszynie, stopery, problemy z elektroniką, zakłócenia pracy układu wyciągu spalin z pieca, problemy ze sprężonym powietrzem-zdarzały się znacznie częściej podczas druku z roli ↑, zwłaszcza, gdy rola ta miała orientację Zeg+.
W nowszych maszynach nie ma stanowisk ↓ i ↑. Zwoje aktywne są więc zawsze na tej samej wysokości nad ziemią



[1] Variable Mass Systems
[2] osie wirników większości silników były skierowane równolegle do osi Z. Ale były także silniki o orientacji równoległej do osi Y i X
[3] Problemy pojawiały się najpierw w układach maszyny sąsiedniej, znajdujących się najbliżej źródła oddziaływania, czyli masy na maszynie M0. Następnie obszar oddziaływania przemieszczał się powoli w kierunku X maszyny M1A.
[4] stoper powoduje zadziałanie czujnika, który wyłącza silnik główny maszyny
[5] W Starachowicach widziałem , jak powstawały fundamenty pod maszyny: fundamenty były wpuszczone w grunt na głębokość co najmniej 1,5 metrów, a siatki zbrojeniowe były zalewane betonem.
[6] E.M. Purcell: „Elektryczność i magnetyzm” rozdział 7
[7] A. Einstein: "Zur Elektrodynamik bewegter Körper"; Annalen der Physik 17, 891-921 (1905)
[8] tj. od czasu zastosowania przeze mnie wariantu VR+ po przejęciu zmiany (około 1 godziny)  i do czasu zakończenia druku około 17:00
[9] W terminologii drukarskiej, walec ten nosi nazwę Vacuum Rolle
[10] Kierunek biegu wstęgi X wyznacza jednocześnie kierunek Z, a zatem także kierunek momentu pędu i momentu siły.
[11] Średnica całego zwoju ma około 90 cm