-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Antreiben von Walzen eines Druckwerkes einer Druckmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
-
Ein Druckwerk einer Nassoffsetdruckmaschine enthält ein Farb- und ein Feuchtwerk mit Übertragungs- und Auftragswalzen für Druckfarbe und Feuchtmittel. Aus der
DE 196 45 169 A1 ist ein Druckwerk mit einem Farb- und einem Feuchtwerkwalzenzug bekannt, bei dem außer einem Feuchtduktor alle Walzen antriebsmäßig mit einem Plattenzylinder und einem Gummizylinder verbunden sind. Der Feuchtduktor besitzt einen separaten drehzahlsteuerbaren Antrieb. Zum Reinigen aller Walzen und Zylinder ist eine Sprüheinrichtung für eine Reinigungsflüssigkeit und eine Rakeleinrichtung vorgesehen. Beim Reinigen der Zylinder und Walzen werden zunächst die Walzen des Farbwerkswalzenzuges gesäubert. Danach wird mit einer Brückenwalze eine Feuchtmittelauftragswalze mit dem Farbwerkwalzenzug gekoppelt. Danach wird bei aktivierter Sprüheinrichtung und Rakeleinrichtung der Feuchtduktor zeitlich begrenzt mit einer Umfangsgeschwindigkeit betrieben, die über dem im Druckbetrieb üblichen Wert liegt. Gleichzeitig wird die Maschinengeschwindigkeit des Druckwerkes auf eine Drehzahl eingestellt, bei der die Umfangsgeschwindigkeit der vom Plattenzylinder angetriebenen Feuchtmittelauftragswalze zu der vom Feuchtduktor synchron ist. Damit soll sichergestellt werden, dass beim Reinigen von Walzen und Zylindern die äußere Reibung aufrechterhalten wird und ein Abfallen der übertragbaren Umfangskraft in der Walzenpaarung vermieden wird.
-
Weiterhin ist aus der Übersetzung der europäischen Patentschrift
DE 691 12 328 T2 ein Befeuchtungssystem für eine lithographische Druckerpresse bekannt, welche eine Druckerpresse mit Einfärbewalzen zum Auftragen von Druckfarbe auf einen Plattenzylinder aufweist, eine Pfanne zum Aufnehmen von Befeuchtungsfluid, wobei die Pfanne an einem Rahmen angebracht ist und der Rahmen zur Befestigung an der Presse vorgesehen ist. Sie offenbart weiterhin eine erste und zweite Befeuchtungswalze, die an dem Rahmen drehbar gelagert sind, wobei die erste und zweite Befeuchtungswalze in einer Presszone miteinander in Kontakt sind und die erste oder zweite Befeuchtungswalze in der Pfanne angeordnet ist, so dass sie Befeuchtungsfluid aus der Pfanne aufnimmt, und wobei die erste oder zweite Befeuchtungswalze eine hydrophile Oberfläche hat.
-
Wegen der geforderten Synchronität des Feuchtduktors zur Feuchtmittelauftragswalze muss der Antrieb des Feuchtduktors abhängig von dem Drehwinkel- oder der Drehzahldifferenz der Walzen gesteuert werden. Als Detektoren für die Messung des Istwertes der Umfangsgeschwindigkeiten sind Drehgeber geeignet.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Antreiben von Walzen eines Druckwerkes einer Druckmaschine zu entwickeln, welches eine flexible Steuerung verschiedener Betriebsvorgänge ermöglicht.
-
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, welches die Merkmale des Patentanspruchs aufweist.
-
Gemäß der Erfindung wird an mindestens einer der Walzen das Drehmoment überwacht. Je nach Verlauf des Drehmomentes der Walze wird ein Antrieb für diese Walze oder eine antriebstechnisch mit dieser Walze verbundene Walze gestellt. Der Antrieb wird so gestellt, dass zwischen der angetriebenen Walze und einer oder mehreren angestellten Walzen ein definierter Schlupf erzeugt wird. Zur Erzeugung des Schlupfes wird bei Walzen mit feuchter Oberfläche ein bestimmtes Moment benötigt. Dieses Moment kann mit einem Antriebsmotor aufgebracht werden, der mit einem Bremsstrom betrieben wird. Steigt die Reibung zwischen den Walzen, dann steigt das durch den Antriebsmotor aufzubringende Bremsmoment. Bei nassen Walzen wird ein Antriebsmoment benötigt, das sich mit zunehmender Abtrocknung der Walzenoberflächen aufgrund der ansteigenden Reibungskraft verringert, bis schließlich ein Bremsmoment aufgebracht werden muss, um einen gewünschten Schlupf zu erhalten.
-
Es ist vorteilhaft, dass Bremsmoment eines Antriebes auf einen vorgegebenen Wert zu begrenzen. Sobald der Antrieb den Grenzwert überschreitet, wird in einer Steuereinrichtung für den Betrieb der Druckmaschine ein Signal generiert. Insbesondere kann mit dem Signal ein Reinigungszyklus für die Walzen beendet werden oder die Pressung zwischen Walzen über ein Stellglied verändert werden. Durch Auswertung des Bremsmomentes in der Steuereinrichtung kann weiterhin die Zufuhr von Reinigungsmittel gesteuert werden. Damit wird die Qualität des Reinigungsvorganges verbessert, die Reinigungszeit verringert und der Verbrauch von Reinigungsmittel gesenkt.
-
Für den Fall, dass eine Grenzwertüberschreitung eines Bremsmomentes eines Antriebsmotors ausgewertet wird, kann der Grenzwert nach verschiedenen Methoden festgelegt werden. Eine Möglichkeit besteht darin, ein maximales Bremsmoment mittels einer Maschinensteuerung vorzugeben. Hierzu können von einer Bedienperson oder über Schnittstellen automatisch Eingaben vorgenommen werden. Zum Beispiel können Daten verarbeitet werden, die sich auf das Material an der Oberfläche der Walzen beziehen. Weiterhin kann eine Kennnummer für den eingesetzten Walzentyp eingegeben werden. Weiterhin ist es möglich, Walzeneigenschaften mittels Detektoren zu ermitteln, die eine physikalische Eigenschaft der Walzenoberfläche auswerten oder die Daten von mit den Walzen verbundenen Identifikatoren auslesen.
-
Die Überwachung des Drehmomentes einer der Walzen kann vom Zustand der Druckmaschine abhängig gemacht werden. Zum Beispiel kann die Zeitdauer der Überschreitung eines Grenzmomentes ausgewertet werden. Weiterhin kann das Drehmoment abhängig von der Druckwerktemperatur oder der Netzspannung überwacht werden.
-
Abhängig vom Drehmoment kann der Antrieb für mindestens eine der Walzen auf verschiedene Weise gestellt werden. Bei Verwendung eines Elektromotors kann der Strom, die Spannung, die Frequenz oder Pulskenngrößen verändert werden. Dabei können die Antriebsverhältnisse durch Verringern der Reibung zwischen Walzen durch Änderung des Reibungskoeffizienten durch Zugabe von Farbe, Feuchtmittel oder Reinigungsmittel oder durch Vermindern des Anpressdruckes der Walzen oder durch Verringern der absoluten Geschwindigkeit beider Walzen gestellt werden.
-
Mit der Erfindung kann die Reinigungszeit dadurch verringert werden, dass beim Reinigen die Geschwindigkeit der Maschine und damit die Geschwindigkeit der zu reinigenden Walzen so lange erhöht wird, bis sich zwischen zwei Walzen ein vorgegebener Reibwert einstellt. Wird der vorgegebene Reibwert erreicht, dann ist der Reinigungsvorgang beendet.
-
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert werden, es zeigen:
- 1: ein Schema eines Druckwerkes einer Nassoffsetdruckmaschine, und
- 2: ein Schema zur Überwachung und Ansteuerung von Walzen und Zylindern des Druckwerkes nach 1.
-
1 zeigt ein Schema eines Druckwerkes 1 einer Nassoffsetdruckmaschine. Das Druckwerk 1 enthält einen Druckformzylinder 2, einen Übertragungszylinder 3, einen Druckzylinder, Farbauftragswalzen 4-7 und eine Feuchtmittelauftragswalze 8. Die Farbauftragswalzen 4-7 und die Feuchtmittelauftragswalze 8 sind an eine Druckform 9 anstellbar, die auf dem Druckformzylinder 2 aufgespannt ist. Die Farbauftragswalzen 4, 5 bzw. 6, 7 stehen jeweils in rollendem Kontakt mit einer Farbübertragungswalze 10 bzw. 11. Die Farbeauftragswalze 6 steht in rollendem Kontakt mit einer weiteren Farbübertragungswalze 12. Eine Farbübertragungswalze 13 überbrückt die Farbübertragungswalzen 10, 12. Weiterhin enthält das Druckwerk 1 einen Farbkasten und eine Farbkastenwalze, so wie eine Farbheberwalze 14, die zwischen der Farbkastenwalze und einer Farbübertragungswalze 15 hin und her gehend bewegbar ist. Der Farbübertragungswalze 15 folgen in rollendem Kontakt weitere Farbübertragungswalzen 16-19, wobei an die Farbübertragungswalze 17 eine Farbverteilungswalze 20 angestellt ist und die Farbübertragungswalze 19 die Farbübertragungswalze 11 kontaktiert. Ein Feuchtwerk 21 umfasst eine Feuchtmittelschöpfwalze 22, die in einen Feuchtmittelbehälter 23 hineinragt, der beim Drucken mit Feuchtmittel 24 gefüllt ist. An die Feuchtmittelschöpfwalze 22 ist eine Feuchtmitteldosierwalze 25 und eine Feuchtmittelübertragungswalze 26 angestellt. Weiterhin umfasst das Feuchtwerk 21 Feuchtmittelübertragungswalzen 27, 28, die jeweils in rollendem Kontakt mit der Feuchtmittelübertragungswalze 26 und der Feuchtmittelauftragswalze 8 stehen. Eine Brückenwalze 29 verbindet die Feuchtmittelauftragswalze 8 und die Farbauftragswalze 7. Zum Reinigen der Walzen und Zylinder des Druckwerkes 1 sind Sprüheinrichtungen 30, 31 für Wasser 32 und ein Reinigungsmittel 33 und eine Rakeleinrichtung 34 mit einer Rakel 35 vorgesehen. Die Düsen der Sprüheinrichtungen 30, 31 sind auf die Oberfläche der Farbübertragungswalze 17 gerichtet. Die Rakel 35 ist an die Farbübertragungswalze 10 anstellbar.
-
Zum Antrieb der Walzen und Zylinder des Druckwerkes 1 sind zwei Motoren 36, 37 vorgesehen. Der Motor 36 ist der Hauptantriebsmotor der Nassoffsetdruckmaschine und speist ein Drehmoment in einen Antriebsräderzug ein, mit dem der Druckformzylinder 2, der Übertragungszylinder 3, die Farbübertragungswalzen 10, 11, 16, 18 und die Feuchtmittelübertragungswalze 27 verbunden ist. Die antriebsmäßige Verbindung der Walzen bzw. Zylinder und Motoren 36, 37 ist durch dünne Doppellinien 38 symbolisiert dargestellt. Der Motor 37 stellt einen Hilfsantrieb dar, der antriebsmäßig mit der Feuchtmittelschöpfwalze 22 verbunden ist. Die Farbauftragswalzen 4-7, die Feuchtmittelauftragswalze 8, die Farbübertragungswalzen 12, 13, 15, 17, 19, die Farbverteilungswalze 20, die Feuchtmittelübertragungswalzen 26-27, die Feuchtmitteldosierwalze 25 und die Brückenwalze 29 werden über Reibung von den jeweils benachbarten aktiv angetriebenen Walzen bzw. dem Druckformzylinder 2 angetrieben.
-
Die Motoren 36, 37 sind mit einer Steuer- und Regelvorrichtung 39 verbunden. Die Drehbewegung des Druckformzylinders 2 und der Feuchtmittelschöpfwalze 22 werden von Drehgebern 40, 41 erfasst, die mit der Steuer- und Regelvorrichtung 39 in Verbindung stehen. In der Zuleitung zwischen der Steuer- und Regelvorrichtung 39 und dem Motor 37 ist ein Stromsensor 42 angeordnet, dessen Ausgangssignal proportional dem an der Feuchtmittelschöpfwalze 22 vorhandenen Drehmoment oder Antriebsmoment ist. Der Ausgang des Stromsensors 42 ist mit der Steuer- und Regelvorrichtung 39 verbunden.
-
Sowohl beim Drucken als auch beim Reinigen der Walzen bzw. Zylinder des Druckwerkes 1 werden die Motoren 36, 37 so angetrieben, dass zwischen der Feuchtmittelschöpfwalze 22 und der benachbarten Feuchtmittelübertragungswalze 26 ein Schlupf entsteht. Beim Drucken beträgt der Schlupf beispielsweise 75% während beim Reinigen der Schlupf auf etwa 30% eingestellt wird. Weil die Feuchtmittelübertragungswalze 26 zwischen der mit hoher Drehzahl laufenden Feuchtmittelübertragungswalze 27 und der mit niedriger Drehzahl laufenden Feuchtmittelschöpfwalze 22 liegt, besitzt die Feuchtmittelübertragungswalze 26 eine mittlere Drehzahl, die von der Pressung zur Feuchtmittelübertragungswalze 27 und der Feuchtmittelschöpfwalze 22 abhängig ist.
-
In 2 ist näher die Steuerung und Überwachung der Motoren 36, 37 dargestellt. Innerhalb der Steuer- und Regelvorrichtung 39 befindet sich neben einer Maschinensteuerung 43 eine Antriebssteuerung 44 und ein Leistungsteil 45 für den Motor 37. Das Leistungsteil 45 enthält eine Endstufe 46, die einen Strom I liefert, so dass der Motor 37 die Feuchtmittelschöpfwalze 22 bremst. Der mit dem Stromsensor 42 gemessene Strom Iist ist ein Maß für das an der Feuchtmittelschöpfwalze 22 auftretende Bremsmoment. Der Istwert Iist des Stromes wird einem Vergleicher 47 zugeführt, wo er mit einem Sollwert Isoll verglichen wird, der von der Antriebsteuerung 44 gebildet wird. Ein Differenzwert zwischen Ist- und Sollwert des Stromes wird einem Regler 48 mit P-Charakteristik aufgegeben. Im Regler 48 wird eine Stellgröße für die Endstufe 46 erzeugt, die bewirkt, dass die Soll-Ist-Differenz des Stromes verringert oder beseitigt wird. Damit ist gewährleistet, dass stets ein definierter Schlupf zwischen der Feuchtmittelschöpfwalze 22 und der Feuchtmittelübertragungswalze 26 besteht.
-
Der Sollwert Isoll wird abhängig von verschiedenen Parametern, Ereignissen und Betriebsarten vorgegeben. Hierzu ist in der Antriebssteuerung 44 ein Sollwertgeber 49 vorgesehen. Der Sollwertgeber 49 enthält Logikglieder und/oder rechentechnische Hilfsmittel zum Gewinnen des Stromsollwertes Isoll, die birektional mit der Maschinensteuerung 43 verbunden sind. Die Maschinensteuerung 43 gibt vor, ob der Stromsollwert Isoll für den Druckbetrieb oder den Reinigungsbetrieb erzeugt werden soll. Nachstehend wird näher auf die Sollwertgewinnung für den Reinigungsbetrieb eingegangen.
-
Für die Reinigung der Walzen bzw. Zylinder des Druckwerkes 1 werden von der Maschinensteuerung 43 Solldrehzahlen für die Motoren 36, 37 vorgegeben. Der Drehzahlsollwert nsoll für den Motor 37 wird in einem Vergleicher 50 mit einem Drehzahlistwert nist verglichen, wobei der Istwert nist mit dem Drehgeber 41 gemessen wird. Die Soll-Ist-Abweichung der Drehzahlen nsoll und nist wird einem Regler 51 mit PI-Charakteristik zugeführt. Das Ausgangssignal des Reglers 51 bildet eine Eingangsgröße für die Ermittlung des Sollwertes Isoll für den Strom im Sollwertgeber 49. Eine weitere Eingangsgröße für die Ermittlung des Sollwertes Isoll ist ein Grenzwert für ein Drehmoment, welcher von der Maschinensteuerung 43 vorgegeben wird. Weil das Bremsmoment an der Feuchtmittelschöpfwalze 22 direkt vom Speisestrom I für den Motor 37 abhängt, kann aus dem Grenzwert für das Drehmoment ein Grenzwert für den Sollwert Isoll abgeleitet werden. Wird der Grenzwert für den Sollstrom Isoll überschritten, dann wird ein Rückmeldesignal erzeugt und in der Maschinensteuerung 43 verarbeitet. Über die Maschinensteuerung 43 werden daraufhin mit einem Stellglied 52 weitere Vorgänge gesteuert, wie zum Beispiel eine Geschwindigkeitsänderung des Motors 36, das Betätigen der Sprüheinrichtungen 30, 31 oder das Einstellen der Pressung zwischen der Feuchtmittelübertragungswalze 26 und der Feuchtmittelschöpfwalze 22 und/oder der Feuchtmittelübertragungswalze 27.
-
Die Erfindung erlaubt eine Überprüfung der Entlüftung der Sprühröhre der Sprüheinrichtungen 30, 31. Solange nur Farbe bzw. Feuchtmittel 24 zwischen den angestellten Walzen im Druckwerk 1 ist, wird zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Schlupfes an der Feuchtmittelschöpfwalze 22 ein vorbestimmtes Moment benötigt. Solange Luft in den Zuleitungen der Sprührohre ist, wird sich das Moment nicht ändern. Sobald Reinigungsmittel 33 bzw. Wasser 32 auf die Walzen kommt, wird sich das Moment verringern. Diese Momentänderung kann abgefragt werden, um ein Signal zu erzeugen, dass die Entlüftung erfolgt ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Druckwerk
- 2
- Druckformzylinder
- 3
- Übertragungszylinder
- 4-7
- Farbauftrags walze
- 8
- Feuchtmittelauftragswalze
- 9
- Druckform
- 10-13
- Farbübertragungswalze
- 14
- Farbheberwalze
- 15-19
- Farbübertragungswalze
- 20
- Farbverteilungswalze
- 21
- Feuchtwerk
- 22
- Feuchtmittelschöpfwalze
- 23
- Feuchtmittelbehälter
- 24
- Feuchtmittel
- 25
- Feuchtmitteldosierwalze
- 26-28
- Feuchtmittelübertragungswalze
- 29
- Brückenwalze
- 30,31
- Sprüheinrichtung
- 32
- Wasser
- 33
- Reinigungsmittel
- 34
- Rakeleinrichtung
- 35
- Rakel
- 36, 37
- Motor
- 38
- Doppellinie
- 39
- Steuer- und Regelvorrichtung
- 40, 41
- Drehgeber
- 42
- Stromsensor
- 43
- Maschinensteuerung
- 44
- Antriebssteuerung
- 45
- Leistungsteil
- 46
- Endstufe
- 47
- Vergleicher
- 48
- Regler
- 49
- Sollwertgeber
- 50
- Vergleicher
- 51
- Regler
- 52
- Stellglied
