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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer von einer Rasterwalze einer
Druckmaschine an eine mit dieser in Kontakt stehenden Walze übertragbaren
Mediummenge, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es sind Kurzfarbwerke, beispielsweise Anilox-Kurzfarbwerke bekannt, die in
Druckmaschinen eingesetzt werden (DE 198 40 613 A1). Diese umfassen eine auch als
Anilox-Walze bezeichnete Rasterwalze, die auf ihrem Umfang Vertiefungen aufweist, die
mit Farbe oder Lack auffüllbar sind. Der Rasterwalze ist eine Kammerrakel zugeordnet, die
die Rasterwalze abrakelt. Die Rasterwalze wirkt mit einer Farbauftragswalze zusammen,
auf die eine aufgrund der Vertiefungen konstante Farb-/Lackmenge übertragen wird. Bei
einer Erhöhung der Druck- bzw. Maschinengeschwindigkeit tritt aufgrund der
üblicherweise hochviskosen Offsetfarbe ein leichter Abfall der auf einen Bedruckstoff
gemessenen Farbdichte auf. Dies kann daran liegen, dass die Vertiefungen bei höheren
Druckgeschwindigkeiten nicht mehr richtig befüllt werden, dass die Vertiefungen beim
Kontakt mit der Farbauftragswalze nicht mehr so gut entleert werden oder dass die
Farbübertragung von der Rasterwalze auf die Farbauftragswalze und über einen
Plattenzylinder auf einen Gummizylinder und von diesen auf den Bedruckstoff schlechter
wird.
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Um die gedruckte, auch als optische Dichte bezeichnete Farbdichte bei Anilox-Farbwerken
zu beeinflussen, ist es bekannt, den Schlupf zwischen der Rasterwalze und der
Farbauftragswalze zu beeinflussen. Wenn die beiden Walzen gleiche
Umfangsgeschwindigkeiten aufweisen, also kein Schlupf vorliegt, so ist die
Farbübertragung von der Rasterwalze auf die Farbübertragungswalze optimal. Wenn ein
Schlupf zwischen diesen Walzen besteht, nimmt die gedruckte Farbdichte in Folge der
kleiner werdenden, von der Rasterwalze auf die Farbauftragswalze übertragenen
Farbmenge ab.
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Aus der DE 198 40 613 A1 ist bekannt, dass es ohne Bedeutung ist, ob der Schlupf positiv
oder negativ ist und dass nur dessen absolute Größe entscheidend ist. Durch eine
Einstellung des Schlupfs lässt sich also die gedruckte Farbdichte relativ schnell verändern.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei
dem auch bei verschiedenen Druckgeschwindigkeiten eine vorzugsweise gleichbleibend
gute Farbübertragung zwischen den Walzen realisierbar ist.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1
vorgeschlagen. Es sieht vor, die Mediummenge, die von einer Rasterwalze einer
Druckmaschine an eine mit dieser in Kontakt stehende Walze, beispielsweise
Farbauftragswalze, übertragbar ist, durch Beeinflussung einer
Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz zwischen Rasterwalze und Walze zu steuern. Das
Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz in
Abhängigkeit von der Druck/Maschinengeschwindigkeit der Druckmaschine so gesteuert
wird, dass die gedruckte Mediumdichte zumindest in einem breiten
Druckgeschwindigkeitsbereich konstant oder in etwa konstant bleibt. Dadurch kann
sichergestellt werden, dass die Mediumübertragung von der Rasterwalze auf die
nachfolgende Walze nahezu bei allen Druckgeschwindigkeiten gleichbleibend gut ist.
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Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter der "gedruckten
Mediumdichte" die Dichte verstanden, die ein auf einen Bedruckstoff übertragenes
Druckbild aufweist. Sie wird auch als optische Dichte bezeichnet. Unter "gedruckter
Mediumdichte" ist also nicht die stoffliche Dichte des Druckmediums gemeint.
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Die Druckmaschine kann eine Bogen- oder Rollmaschine sein, die im Nassoffset oder
Trockenoffset betrieben wird. Das Medium ist vorzugsweise flüssig, kann aber auch pastös
sein, und ist vorzugsweise eine Farbe oder ein Lack.
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In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz bei einer Standard-Druckgeschwindigkeit und vorzugsweise bei einer
Druckgeschwindigkeit größer der Standard-Druckgeschwindigkeit null ist. Bei Standard-
Druckgeschwindigkeit laufen also die Rasterwalze und die mit dieser zusammenwirkende
Walze synchron. Die Standard-Druckgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der die
Druckmaschine hauptsächlich arbeitet. Sie kann bei einer Bogenmaschine beispielsweise
2,5 m/s und bei einer Rotationsmaschine 9 m/s betragen. Bei dieser Ausführungsvariante
des Verfahrens wird hingenommen, dass in dem über der Standard-Druckgeschwindigkeit
liegenden Geschwindigkeitsbereich die gedruckte Mediumdichte nicht mehr exakt konstant
gehalten wird. Dafür kann hier aber das Druckwerk die meiste Zeit auch ohne Schlupf
zwischen den Walzen arbeiten. Der Verschleiß der Walzen ist hier entsprechend gering.
Eine Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz zwischen der Rasterwalze und der nachfolgenden
Walze tritt hier auch während des Einrichtens der Druckmaschine, das heißt, während des
Beginns der Abarbeitung eines Druckauftrags und während die Druckmaschine auf
Standard-Druckgeschwindigkeit beschleunigt wird, auf. Dieser Zeitraum ist gegenüber der
Dauer der Abarbeitung des gesamten Druckauftrags relativ gering.
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Es ist ohne weiteres auch ein Verfahren realisierbar, bei dem die
Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz bei der maximalen Druck-/Maschinengeschwindigkeit null ist.
Hier wäre zwar die gedruckte Mediumdichte bei allen Druckgeschwindigkeiten kleiner der
maximalen Druckgeschwindigkeit konstant einstellbar, die meiste Zeit würde aber ein
Schlupf zwischen der Rasterwalze und der nachfolgenden Walze vorliegen, wodurch die
Lebensdauer der Walzen reduziert wird.
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Bevorzugt wird weiterhin eine Ausführungsform des Verfahrens, bei dem für die
Druckgeschwindigkeit abhängige Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz eine
charakteristische Kennlinie ermittelt wird, bei der die gedruckte Mediumdichte konstant
bleibt. Die Kennlinie kann beispielsweise durch Versuche ermittelt werden, indem für
verschiedene Druckgeschwindigkeiten der Schlupf zwischen der Rasterwalze und der
nachfolgenden Walze festgestellt wird, der notwendig ist, damit die gedruckte
Mediumdichte konstant bleibt. Aus diesen Werten kann durch extrapolieren eine
durchgehende charakteristische Kennlinie ermittelt werden, die für jede
Druckgeschwindigkeit einen neuen Schlupfwert (Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz)
beziehungsweise für jeden Schlupfwert die hierfür erforderliche Druckgeschwindigkeit
vorgibt, bei der die gedruckte Mediumdichte konstant ist. Im Zusammenhang mit der hier
vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff "Kennlinie" auch eine Funktionstabelle
verstanden, die für verschiedene Druckgeschwindigkeitsbereiche diskrete Schlupfwerte
angibt. Hier gilt also für verschiedene Druckgeschwindigkeiten ein und derselbe
Schlupfwert, das heißt, die gedruckte Mediumdichte ist innerhalb dieses
Druckgeschwindigkeitsbereichs nicht immer exakt konstant, jedoch beeinflussen diese sehr
geringen Dichteunterschiede das Druckergebnis in einem nur unschädlichem Maße.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die charakteristische
Kennlinie in einer Steuereinrichtung abgespeichert wird. Je nach Bedruckstoff, der
beispielsweise aus Papier, Karton, Kunststoff oder Metall bestehen kann, und Art der Farbe
beziehungsweise des Lacks, kann die charakteristische Kennlinie unterschiedlich sein. Mit
Hilfe der Steuereinrichtung wird für den jeweiligen Bedruckstoff beziehungsweise die
Farbeden Lack vorgesehene charakteristische Kennlinie herangezogen, um den Schlupf
(Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz) zwischen der Rasterwalze und der nachfolgenden
Walze an verschiedene Druckgeschwindigkeiten anzupassen, derart, dass die gedruckte
Farbdichte beziehungsweise Lackdichte bei jeder Druckgeschwindigkeit kleiner der
Standard-Druckgeschwindigkeit konstant ist.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den übrigen
Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Druckmaschine in
Seitenansicht;
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Fig. 2 ein Diagramm, bei dem auf der Abszissenachse die Druck-
/Maschinengeschwindigkeit und auf der Ordinatenachse der Schlupf
zwischen einer Rasterwalze und einer nachfolgenden Walze aufgetragen ist;
und
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Fig. 3 ein Diagramm, bei dem auf der Abszissenachse die Druck-
/Maschinengeschwindigkeit und auf der Ordinatenachse die gedruckte
Farbdichte aufgetragen ist.
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Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispieles einer Druckmaschine 1, die ein
Druckwerk 3 und ein Farbwerk 5 umfasst.
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Das Farbwerk 5 ist hier von einem Kurzfarbwerk, nämlich einem Anilox-Kurzfarbwerk
gebildet und umfasst eine auch als Anilox-Walze bezeichnete Rasterwalze 7, auf deren
Umfang Vertiefungen 9, beispielsweise Näpfchen oder Rillen, zur Aufnahme eines
flüssigen Mediums eingebracht sind. Im folgenden wird rein beispielhaft davon
ausgegangen, dass es sich bei dem Medium um eine flüssige Farbe handelt. Das Farbwerk
5 weist ferner eine Kammerrakel 11 auf, mit deren Hilfe die Farbe in die Vertiefungen der
Rasterwalze 7 eingebracht und anschließend die Rasterwalzenumfangsfläche abgerakelt
wird. Die Kammerrakel 11 wird über eine mit einem Reservoir 13 verbundenen Leitung 15
mit Farbe versorgt. Mit Hilfe einer Pumpe 17 wird die Farbe aus dem Reservoir 13 zur
Kammerrakel 11 gepumpt.
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Das Farbwerk 5 weist ferner eine mit der Rasterwalze 7 zusammenwirkende Walze 19 auf,
die beispielsweise von einer Farbübertragungswalze gebildet ist und einen elastischen
Mantel aufweist. Unter "zusammenwirken" wird hier verstanden, dass die Rasterwalze 7
und die Walze 19 in Kontakt miteinander stehen und einen Walzenspalt bilden.
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Mit der Walze 19 wirkt eine hier von einem Plattenzylinder 21 gebildete Druckform 23
zusammen, die ihrerseits mit einem Gummizylinder 25 in Kontakt steht. Von diesem wird
ein Druckbild auf einen hier lediglich angedeuteten Bedruckstoff 27, beispielsweise Bogen
oder Bahn, aufgebracht.
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Die Walze 19, der Plattenzylinder 21 und der Gummizylinder 25 sind in bekannter Weise
über nicht dargestellte Zahnräder eines Antriebsgetriebe miteinander verbunden und
werden mit gleichen Umfangsgeschwindigkeiten
(Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz/Schlupf = 0) angetrieben.
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Die Walze 19 und der Plattenzylinder 21 sind von gleichem Durchmesser.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die
Umfangsgeschwindigkeit der Rasterwalze 7 gegenüber der Walze 19 individuell einstellbar
ist, so dass ein Schlupf zwischen 0% bis 10% realisierbar ist. Dies kann - wie in Fig. 1
angedeutet - mit Hilfe eines eigenen Motorantriebs 29 für die Rasterwalze 7 erfolgen.
Alternativ hierzu kann ein Überlagerungsgetriebe vorgesehen sein, dessen Antrieb
größtenteils über eine Zahnradverbindung mit der Walze 19 erfolgt und bei dem nur die
Differenzumfangsgeschwindigkeit zwischen der Rasterwalze 5 und der Walze 19 durch
einen vergleichsweise kleinen Motor zusätzlich angekoppelt wird. Eine dritte Alternative
besteht darin, ein verstellbares mechanisches Getriebe einzusetzen. Weitere
Ausführungsvarianten zur Realisierung einer Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz zwischen
Rasterwalze 7 und Walze 19 sind möglich.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Rasterwalze 7 also mit einem
Einzelantrieb ausgerüstet. Ferner ist ein am Gummizylinder 25 angeordneter
Geschwindigkeitsgeber 31 vorgesehen, der die aktuelle
Druck-/Maschinengeschwindigkeit über eine Signalleitung 33 einer schematisch dargestellten Steuereinrichtung
35 meldet. Alternativ kann das Signal für die aktuelle Druck-/Maschinengeschwindigkeit
auch direkt von einem nicht dargestellten Hauptantriebsmotor der Druckmaschine 1
beziehungsweise dem Druckwerk 3 kommen.
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In der Steuereinrichtung 35 ist eine charakteristische Kennlinie, die auch als
Hochlaufkurve bezeichnet wird, abgespeichert, die die erforderliche
Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz zwischen der Rasterwalze 7 und der Walze 19 in
Abhängigkeit der aktuellen Druckgeschwindigkeit (vM) vorgibt, bei der die
gedruckte/optische Farbdichte konstant bleibt. Aus der charakteristischen Kennlinie wird
also der dazugehörige Schlupf der Rasterwalze 7 abgefragt und dann die korrigierte
Geschwindigkeit (v7) für den Antrieb der Rasterwalze 7, also den über eine Signalleitung
37 mit der Steuereinrichtung 35 verbundenen Motorantrieb 29, vorgegeben.
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Fig. 2 zeigt ein Diagramm, in dem auf der Abszissenachse die Druck-
/Maschinengeschwindigkeit v und auf der Ordinatenachse der Schlupf s, also die
Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz zwischen der Rasterwalze 7 und der nachfolgenden
Walze 19 in Prozent aufgetragen ist. In dem Diagramm ist eine Kurve 39 eingezeichnet,
die bei jeder Druckgeschwindigkeit die erforderliche Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz
zwischen der Rasterwalze 7 und der Walze 19 angibt, damit die optische Dichte der
zwischen den Walzen 7, 19 zu übertragenden Farbe beziehungsweise des auf den
Bedruckstoff gedruckten Druckbildes vorzugsweise konstant, zumindest aber im Rahmen
einer geringen Toleranz in etwa konstant ist.
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Es ist ersichtlich, dass der Schlupf s bei einer geringen Druckgeschwindigkeit v relativ
hoch ist und mit steigender Druckgeschwindigkeit v abfällt, bis er schließlich bei einer
Standard-Druckgeschwindigkeit vn gegen null geht beziehungsweise null ist. Die Standard-
Druckgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der die Druckmaschine hauptsächlich
arbeitet. Auch bei einer weiteren Erhöhung der Druckgeschwindigkeit auf maximale
Druckgeschwindigkeit vmax bleibt der Schlupf s unverändert null. Wenn die
Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz zwischen der Rasterwalze 5 und der Walze 19 entlang
der charakteristische Kennlinie 39 gesteuert wird, was ohne weiteres mit Hilfe der
Steuereinrichtung 35 erfolgen kann, ist eine konstante optische Farbdichte in dem Bereich
zwischen einer minimalen Druckgeschwindigkeit und der Standard-
Druckgeschwindigkeit vn realisierbar.
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Fig. 3 zeigt ein Diagramm, bei dem auf der Abszissenachse die Druck-
/Maschinengeschwindigkeit v und auf der Ordinatenachse die optische Dichte Dv der von
der Rasterwalze 7 auf die Walze 19 zu übertragenden Farbe aufgetragen ist. Mit
durchgezogener Linie 41 ist der Verlauf der optischen Dichte dargestellt, wie er sich bei
einer anhand der Fig. 2 beschriebenen Regelung beziehungsweise Steuerung des Schlupfs
zwischen den Walzen 7, 19 ergibt. Es wird deutlich, dass die optische Dichte bis zur
Standard-Druckgeschwindigkeit vn konstant ist und in dem darüber liegenden
Geschwindigkeitsbereich bis zur maximalen Druckgeschwindigkeit vmax ein klein wenig
abfällt. Der Grund hierfür ist, dass der Schlupf s auch für Druckgeschwindigkeiten größer
der Standard-Druckgeschwindigkeit null bleibt. Zum Vergleich ist mit gestrichelter Linie
43 der Verlauf der optischen Dichte über der Druckgeschwindigkeit v dargestellt, wenn
keine Schlupfregelung vorgenommen würde, also wenn der Schlupf s bei jeder
Druckgeschwindigkeit beispielsweise null wäre; die optische Dichte Dv nimmt mit
zunehmender Druckgeschwindigkeit v stetig ab.
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Wie aus Fig. 3 ersichtlich, liegt das durch die erfindungsgemäße
Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz-Steuerung realisierte Farbdichteniveau unter dem, wenn keine
Schlupfregelung, wie sie anhand von Fig. 2 beschrieben ist, vorgenommen wird. Durch
eine Erhöhung der Temperatur der Rasterwalze 7 ist es aber möglich, die optische Dichte
wieder durchgehend anzuheben, wie mit gestrichelter Linie 41' angedeutet.
Selbstverständlich ist es auch möglich, durch ein Absenken der Rasterwalzentemperatur
die optische Dichte Dv durchgehend abzusenken, wie mit einer gestrichelten Linie 41"
angedeutet.
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Allen Ausführungsvarianten des Verfahrens ist gemeinsam, dass der Schlupf s, also die
Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz zwischen der Rasterwalze 7 und der Farbauftragswalze
19 für jede Druckgeschwindigkeit v von der charakteristischen Kennlinie 39 vorgegeben
wird, so dass die optische Dichte Dv bei allen Druckgeschwindigkeiten v kleiner der
Standard-Druckgeschwindigkeit vn konstant ist. Sofern die Kennlinie 39 in der
Steuereinrichtung 35 abgespeichert ist, ist ein Eingriff des Bedienpersonals zur Einstellung
der jeweils erforderlichen Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz vorzugsweise nicht,
allenfalls zur manuellen Feineinstellung erforderlich.