DE102006054006B4

DE102006054006B4 - Verschleißdetektor für Farbkastenfolien

Info

Publication number: DE102006054006B4
Application number: DE102006054006.9A
Authority: DE
Inventors: Sven Baumgarten; Martin Mayer; Bernhard Roskosch; Rolf Spilger
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen Intellectual Property AG and Co KG
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2014-05-15
Anticipated expiration: 2026-11-17
Also published as: DE102006054006A1

Abstract

Vorrichtung zur Ermittlung eines Verschleißes von Farbkastenfolien (8) in einem Farbkasten (11) mit wenigstens einem Farbdosierelement (3) und einem Farbduktor (1) in einer Druckmaschine (101), dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Farbdosierelement (3) in eine Richtung des Farbduktors (1) bewegbar ist, dass eine Schließposition des Farbdosierelementes (3) mit eingelegter Farbkastenfolie (8) ermittelbar ist und dass Abweichungen von der ermittelten Schließposition mittels eines Sensors (6) erfassbar sind und die erfassten Abweichungen einem Rechner (160) als Grundlage zur Ermittlung des Verschleiß der Farbkastenfolie (8) zuführbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung eines Verschleißes von Farbkastenfolien in einem Farbkasten mit wenigstens einem Farbdosierelement und einem Farbduktor in einer Druckmaschine, sowie eine Druckmaschine.
Offsetdruckmaschinen für hochwertigen Druck weisen in den Druckwerken zur Dosierung der Druckfarbe einen Farbkasten auf, der in mehrere Farbzonen unterteilt ist, so dass über die gesamte Breite des Bedruckstoffs hinweg einzelne Farbzonen separat eingestellt werden können. Die Farbe wird dabei von einer Duktorwalze aus dem Farbkasten transportiert, welche im Farbkasten rotiert und so beständig Farbe aufnimmt. Um für jede einzelne Farbzone den Farbaufbau auf der Duktorwalze einstellen zu können, befinden sich Farbdosierelemente wie z. B. Farbzonenschieber in den einzelnen Farbzonen des Farbkastens, um so den Farbauftrag auf der Duktorwalze zonal verändern zu können. Die Farbzonenschieber sind in einem Rahmen gelagert und in Richtung auf den Farbduktor beweglich und werden meist von Elektromotoren angetrieben. In der geschlossenen Stellung würde der Rahmen und die Farbdosierelemente die Farbduktorwalze berühren und diese durch die dauernde mechanische Reibung beschädigen. Aus diesem Grund befindet sich zwischen Farbduktorwalze und Farbdosierelementen eine Farbkastenfolie, so dass Farbdosierelemente sowie der Rahmen und die Farbduktorwalze nicht mechanisch aneinander reiben können, sondern durch die Farbkastenfolie getrennt sind. Die Farbkastenfolie selbst stellt ein Verschleißteil dar und muss bisher in regelmäßigen Abständen oder nach Sichtkontrolle durch das Bedienpersonal der Druckmaschine ausgetauscht werden.
Aus der DE 197 32 249 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Positionieren eines Stellglieds in einer Druckmaschine bekannt. Als ein solches Stellglied sind expliziert Dosierelemente in einer Farbdosiereinrichtung benannt, die gegen einen Duktor oder eine Dosierwalze gefahren werden können. Dabei geht es darum, die Nullstellung eines solchen Dosierelementes zu erfassen, d. h. diejenige Position, bei der das Dosierelement gerade an der Duktorwalze anschlägt. Diese Nullstellung wird dann als Vergleichsstellung für weitere Positioniervorgänge abgespeichert, so dass der Antriebsmotor zur Betätigung des Dosierelementes die Nullstellung immer als Vergleichswert beim Öffnen und Schließen des Dosierelementes abgespeichert hat. In Abhängigkeit der ermittelten Nullstellung werden dann fortan alle Bewegungsschritte berechnet und in Abhängigkeit der Nullstellung ausgeführt. Die sich im Vergleich zur Nullstellung ergebende Veränderung bei der Betätigung des Dosierelements wird zusätzlich durch einen Sensor erfasst, so dass sich die aktuelle Position des Dosierelements aus der abgespeicherten Nullstellung und den durch den Sensor erfassten Wert ergibt. Dieses Verfahren und diese Vorrichtung haben den Nachteil, dass der Verschleiß an den Dosierelementen nicht berücksichtigt wird. Folglich lässt sich mit dem Verfahren und der Vorrichtung in der DE 197 32 249 A1 auch nicht der Verschleiß einer Farbkastenfolie im Farbwerk einer Druckmaschine feststellen.
Um Schäden an der Duktorwalze im Farbwerk einer Offsetdruckmaschine zu verhindern, ist es aber notwendig, den Verschleiß der Farbkastenfolie zu berücksichtigen, da nach einer gewissen Betriebszeit die Farbkastenfolie durchgescheuert ist, so dass die Farbdosierelemente und der Rahmen auf die Duktorwalze treffen und diese dann beschädigen. Eine solche Beschädigung ist nach dem Stand der Technik nur durch eine Sichtkontrolle durch das Bedienpersonal zu vermeiden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und eine Druckmaschine zu schaffen, die es ermöglicht den Verschleiß von Farbkastenfolien während des Betriebs einer Druckmaschine zu erfassen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Patentanspruch 1 und Patentanspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und den Zeichnungen zu entnehmen.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es erstmals möglich, den Verschleiß einer Farbkastenfolie während des Betriebs einer Druckmaschine maschinell zu erfassen. Die Erfindung kann bei allen Offsetdruckmaschinen mit Farbkästen eingesetzt werden, bei denen eine zonale Farbdosierung mittels gegen eine Duktorwalze arbeitenden Farbdosierelementen erfolgt. Zwischen der Duktorwalze und den Farbdosierelementen befindet sich eine auswechselbare Farbkastenfolie, um eine Beschädigung des Farbduktors und der Farbdosierelemente zu vermeiden. Die Farbdosierelemente sind mittels eines elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Antriebs in Richtung des Duktors bewegbar, so dass der Abstand zwischen Farbdosierelementen und Farbduktor beliebig durch den Antrieb eingestellt werden kann. Wenn sich die Farbkastenfolie im Farbkasten befindet, kann durch das Antriebselement auch der Abstand zwischen Farbkastenfolie und Farbduktor bestimmt werden. Der Verschleiß der Farbkastenfolie lässt sich anhand der verbliebenen Dicke der Folie ablesen. Wenn die Dicke der Farbkastenfolie ein zulässiges Maß unterschreitet, so gilt sie als verbraucht, da dann die Gefahr besteht, dass die Farbkastenfolie durchscheuert und so Farbduktor und Farbdosierelemente unmittelbar Kontakt bekommen. Um die Dicke der Farbkastenfolie zu erfassen, wird zunächst die Schließposition des einen oder der mehreren Farbdosierelemente mit eingelegter Farbkastenfolie ermittelt. Dazu wird wenigstens ein Dosierelement so weit geschlossen, dass es die Folie gerade gegen die Duktorwalze drückt. Diese Position des Farbdosierelements wird Schließposition genannt. Die so ermittelte Schließposition wird von einem Sensor erfasst und auf einem Rechner der Druckmaschine abgespeichert. Während des Betriebs der Druckmaschine wird nun diese Schließposition permanent überwacht, so dass Abweichungen von der abgespeicherten Schließposition erfasst werden können.
Wenn die Abweichungen von der zunächst ermittelten Schließposition ein erlaubtes Maß überschreiten, so ist davon auszugehen, dass die Farbkastenfolie entsprechend den Abweichungen zuviel Abrieb erlitten hat und somit in den gefährlichen Bereich gelangt ist. Damit erlaubt es der Sensor, die verbliebene Dicke und somit den Verschleiß der Farbkastenfolie während des Betriebs der Druckmaschine permanent zu überwachen. Das Bedienpersonal muss daher nicht mehr in regelmäßigen Abständen eine Sichtkontrolle im Farbkasten durchführen, um zu kontrollieren, ob die Farbkastenfolie noch genügend Material aufweist. Außerdem lässt sich auch bei einer mangelhaften Farbkastenfolie, die aufgrund minderwertiger Qualität schneller verschleißt als allgemein üblich eine Kollision des Farbdosierelements mit dem Duktor verhindern. Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit eine zuverlässige und maschinelle Überwachung des Verschleißes der Farbkastenfolie.
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mittels des Sensors erfassten Abweichungen von der Schließposition im Rechner mit der Dicke der Farbkastenfolie vergleichbar sind. Die Dicke der Farbkastenfolie im neuen Zustand ist vom Hersteller bekannt und liegt normaler Weise in der Größenordnung von 190 μm. Diese Dicke wird in den Rechner der Maschine eingegeben und ist somit dem System bekannt. Danach wird das einmalige Ermitteln der Schließposition vorgenommen, indem die Farbdosierelemente an der Farbkastenfolie anliegend geschlossen werden. Fortan werden bei laufendem Betrieb die Abweichungen zu der einmal abgespeicherten Schließposition ermittelt und diese Abweichungen dann als Maß für die noch verbliebene Dicke der Farbkastenfolie verwendet. Im Rechner kann dazu eine noch zulässige Mindestdicke der Farbkastenfolie hinterlegt sein, so dass bei einem Unterschreiten der noch zulässigen Farbkastenfoliendicke ein nicht mehr zulässiger Verschleiß der Farbkastenfolie detektiert wird. Die Abweichungen von der erstmals ermittelten Schließposition werden also mit der noch verbliebenen Dicke der Farbkastenfolie gleichgesetzt.
Es ist außerdem vorgesehen, dass die vom Sensor erfassten Abweichungen von der Schließposition als aktuelle Dicke der Farbkastenfolie auf einer Anzeigevorrichtung darstellbar sind. Moderne Druckmaschinen werden über Bedienpulte mit Bildschirmen gesteuert, über die Eingaben an die Maschinensteuerung der Druckmaschine möglich sind. Mit diesen Eingaben können auch die Farbdosierelemente im Farbkasten einer Druckmaschine durch den Drucker verstellt werden. Der zur Bedienung der Druckmaschine ohnehin vorhandene Bildschirm kann auch dazu genutzt werden, um die durch den Sensor ermittelten Abweichungen als verbliebene Restdicke der Farbkastenfolie auf dem Bildschirm anzuzeigen. Auf diese Art und Weise kann das Bedienpersonal den Verschleiß der Farbkastenfolie immer im Blick haben, wobei in Abhängigkeit der noch verbliebenen Restdicke die auf dem Bildschirm angezeigte Folie auch die Farbe wechseln kann. Im neuen Zustand kann die Folie z. B. in grüner Farbe dargestellt werden, während bei mittlerer noch verbliebener Dicke die Farbkastenfolie gelb erscheint. Sobald sich die Farbkastenfolie dem gerade noch zulässigen Minimum nähert, wird die Farbkastenfolie in roter Farbe erscheinen. Damit wird dem Bedienpersonal auch optisch signalisiert, wie sich der Zustand der Farbkastenfolie im Bezug auf Verschleiß verändert.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Unterschreiten einer vorgegebenen Dicke der Farbkastenfolie ein Warnsignal erzeugt wird. Zusätzlich oder anstelle der optischen Darstellung des Zustands der Farbkastenfolie auf einem Bildschirm kann auch ein akustisches oder zusätzliches optisches Warnsignal in Form eines Blinklichts ausgegeben werden, wenn die minimal zulässige Dicke der Farbkastenfolie unterschritten wurde. Ein akustisches Warnsignal hat den Vorteil, dass das Bedienpersonal auch dann über den Zustand der Farbkastenfolie informiert wird, wenn es sich nicht im Sichtbereich des Bildschirms befindet sondern z. B. Wartungsarbeiten oder Rüstarbeiten an einem entfernten Teil der Druckmaschine vornimmt.
Vorteilhafter Weise ist außerdem vorgesehen, dass zur Ermittlung der aktuellen Dicke der Farbkastenfolie der Verlauf des Motorstroms eines elektrischen Antriebs zum Bewegen des Farbdosierelements ermittelt wird. Die Schließposition bei neuer Farbkastenfolie sowie die danach aufgrund des Verschleißes der Folie auftretenden Abweichungen können zum einen über einen separaten Abstandssensor ermittelt werden, der beständig die Dicke der Farbkastenfolie erfasst. Alternativ oder zusätzlich kann dies jedoch auch über die Erfassung des Motorstroms des meist elektrischen Antriebs der Farbdosierelemente geschehen. Wenn ein Farbdosierelement von einem Elektromotor angetrieben gegen den Duktor verfahren wird, so benötigt der Motor, in dem Moment, wo er das Dosierelement mit der Farbkastenfolie gegen den Duktor drückt, einen erhöhten Motorstrom. Diese Erhöhung des Motorstroms dient als Anhaltspunkt für die Schließposition. Der zeitliche und stellwegabhängige Verlauf des Motorstroms einschließlich der Stromspitze durch die Erhöhung des Motorstroms kann dabei auf dem Rechner der Druckmaschine abgespeichert werden. Wenn die Farbkastenfolie verschleißt, so wird die Erhöhung des Motorstroms an einer anderen Stelle des Stellweges auftreten. Durch den Vergleich der bei neuer eingelegter Farbkastenfolie auftretenden Stromerhöhung und der im Betrieb auftretenden Stromerhöhung kann auf Abweichungen von der ursprünglichen Schließposition geschlossen werden, welche dann wiederum auf eine abnehmende Dicke der Farbkastenfolie entsprechend schließen lassen. Somit kann über den Verlauf des Motorstroms die aktuelle mit der ursprünglichen Schließposition verglichen werden und so die aktuelle Dicke der Farbkastenfolie ermittelt werden.
Es ist außerdem vorgesehen, dass mehrere Farbzonen mit mehreren Farbdosierelementen vorhanden sind und für jede dieser Farbzonen die aktuelle Dicke der Farbkastenfolie separat ermittelbar ist. In diesem Fall wird jedes Farbdosierelement durch einen Sensor überwacht, so dass die Dicke der Farbkastenfolie über die gesamte Breite in allen Farbzonen ermittelt wird. Dies hat den Vorteil, dass eine unterschiedliche, örtliche Abnutzung der Farbkastenfolie erfasst werden kann, wobei dann diejenige Farbzone als Maßstab ausgewählt werden kann, die die aktuell noch verbliebene geringste Restdicke der Farbkastenfolie aufweist. Wenn diese Farbzone dann das zugelassene Minimum unterschreitet, wird das Warnsignal ausgegeben, so dass die Farbkastenfolie rechtzeitig ausgewechselt wird. Gegenüber der Lösung mit nur einem oder wenigen Sensoren ist damit sichergestellt, dass auch eine örtlich überproportionale starke Abnutzung der Farbkastenfolie rechtzeitig festgestellt wird, so dass keines der Farbdosierelemente in irgendeiner Farbzone die Farbkastenfolie durchscheuern und auf den Farbduktor treffen kann.
Weiterhin ist vorgesehen, dass zur Erfassung des Schließpunkts des Farbdosierelements das Drehmoment des Antriebsmotors bei geschlossenem Farbdosierelement erfasst wird. Neben dem separaten Dickensensor oder dem Sensor zur Erfassung des Motorstroms als Maß für die noch verbliebene Dicke der Farbkastenfolie kann der Schließpunkt des Farbdosierelements auch durch die Erfassung des Drehmoments des Antriebsmotors erfasst werden. Sobald das Farbdosierelement mit der Farbkastenfolie in der Schießposition die Duktorwalze kontaktiert, entsteht ein Drehmomentanstieg im Antriebsmotor. Dieser Drehmomentanstieg kann über dem zurückgelegten Stellweg auf dem Rechner der Druckmaschine als Datensatz abgespeichert werden. Wenn die Dicke der Farbkastenfolie abnimmt, wird sich dieser Drehmomentanstieg über dem zurückgelegten Stellweg des Farbdosierelements verändern. Durch den Verschleiß der Farbkastenfolie erhält man so eine abweichende Drehmomentkurve. Durch den Vergleich der ursprünglichen Drehmomentkurve bei der Erfassung des Schließpunkts des Farbdosierelements im unverbrauchten Zustand der Farbkastenfolie und den beim Betrieb auftretenden Abweichungen kann auf die noch verbliebene Dicke der Farbkastenfolie analog geschlossen werden. Auch auf diese Weise lässt sich der Farbkastenfolienverschleiß detektieren.
Weiterhin ist es alternativ oder zusätzlich möglich, dass zur Erfassung des Schließpunktes des Farbdosierelements die Drehzahl des Antriebsmotors erfasst wird. Über die Drehzahl des Motors lässt sich der Geschwindigkeitsverlauf und davon abgeleitet der Weg beim Verstellen der Farbdosierelemente ermitteln. Sobald das Farbdosierelement beim Schließen auf den Duktor trifft, fällt die Motordrehzahl ab, da ein erhöhter Widerstand auftritt. Somit ist der Schließpunkt erreicht. Dieser Geschwindigkeitsverlauf lässt sich mittels des in den meisten Elektromotoren vorhandenen Drehzahlsensors an den Rechner ausgeben. In diesem Fall ist kein zusätzlicher Sensor erforderlich, so dass sich eine besonders preisgünstige Lösung ergibt.
Außerdem ist vorgesehen, dass der Dosierspalt zwischen Farbdosierelement und Farbduktor zusätzlich durch ein Justageelement einstellbar ist. Das Farbdosierelement ist meistens federnd gelagert, so dass auch beim Auftreffen des Farbdosierelement auf den Duktor eine bestimmte Kraft nicht überschritten wird, und um schwere Beschädigungen zu vermeiden. Um den Stellweg des Farbdosierelements verkürzen oder verlängern zu können ist ein Justagelement vorgesehen, mit dem das Farbdosierelement in seiner Endposition in geöffnetem Zustand näher oder weiter an den Duktor positioniert werden kann. Ein solches Justageelement kann z. B. eine Schraube darstellen, die entsprechend der gewünschten Entfernung einstellbar ist.
Vorteilhafter Weise wird die Erfassung der Position des Farbdosierelements auch dazu genutzt, die Position des Farbkastens zu erfassen. Der Farbkasten ist zum Reinigen weg klappbar ausgeführt und muss im Druckbetrieb an den Farbduktor angestellt werden. In der weg geklappten Position vergrößert sich der Abstand vom Farbdosierelement zum Farbduktor, d. h. das Farbdosierelement kann über die Schließposition hinaus in Richtung Farbduktor bewegt werden. Kann das Farbdosierelement über die Schließposition hinaus bewegt werden, so ist das ein klares Signal dafür, dass der Farbkasten weg geklappt ist. In dieser Position kann nicht gedruckt werden, so dass ein Warnsignal ausgegeben wird oder der Druckbetrieb automatisch gesperrt wird, solange der Farbkasten weg geklappt ist.
Die vorliegende Erfindung wird anhand mehrerer Figuren näher beschrieben und erläutert: Es zeigen:
1: einen Ausschnitt aus einem Farbkasten mit einem Farbduktor und einem Farbdosierelement,
2: eine Draufsicht auf den Dosierspalt bei neu eingelegter Farbkastenfolie,
2a: eine Draufsicht auf den Dosierspalt bei abgenutzter Farbkastenfolie,
3: die Breite des Dosierspalts in Abhängigkeit der Farbzonenöffnung und des Zustands der Farbkastenfolie,
4: eine Druckmaschine mit einer erfindungsgemäßen Überwachung des Verschleißes der Farbkastenfolie in mehreren Farbkästen und
5: eine Vorrichtung zur Detektion der Position des Farbkastens in einer Druckmaschine.
1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Druckmaschine 101, die in 5 abgebildet ist. Der Ausschnitt zeigt einen Farbkasten 11 in einem Druckwerk 12. Der Farbkasten 11 dient dazu, das Farbwerk in einer Offsetdruckmaschine mit Druckfarbe zu versorgen. Der Farbkasten weist meist mehrere Farbzonen auf, in denen sich Farbdosierelemente 3 befinden. Der Farbkasten 11 ist mit Farbe gefüllt, die mit einem Farbduktor 1 Kontakt hat. Der Farbduktor 1 ist ein walzenförmiges Gebilde, das über einen elektrischen Antrieb verfügt oder über mechanische Getriebe von anderen rotierenden Bauteilen im Druckwerk 12 einer Druckmaschine 101 angetrieben wird. Der Farbduktor 1 fördert durch seine Rotationsbewegung Farbe vom Farbkasten 11 in das Farbwerk der Druckmaschine. Wie viel Farbe in das Farbwerk gelangt, hängt davon ab, wie dick der Farbaufbau auf dem Farbduktor 1 ist. Die Dicke des Farbaufbaus lässt sich durch das Farbdosierelement 3 bestimmen. In 1 ist eines der Farbdosierelemente 3 abgebildet und kann als Dosierexzenter gegen den Farbduktor 1 gefahren werden. Zwischen dem Farbdosierelement 3 und dem Farbduktor 1 befindet sich der Dosierspalt 2, welcher die Dicke des Farbauftrags auf dem Farbduktor 1 und somit die Menge der abgenommenen Farbe bestimmt. Je größer der Dosierspalt 2 ist, desto mehr Farbe wird vom Farbduktor 1 aufgenommen. Die Breite des Farbdosierspalts 2 lässt sich über das von einem Elektromotor 4 angetriebene Farbdosierelement 3 verändern. Der Antriebsmotor 4 treibt über ein mechanisches Getriebe das Farbdosierelement 3 an und kann es somit entweder zum Duktor 1 hin bewegen oder weg bewegen. Der Antriebsmotor 4 wird von einer Motorsteuerung 6 kontrolliert. Die Motorsteuerung 6 wiederum steht wie in 4 zu sehen ist, mit der Maschinensteuerung 160 der Druckmaschine 101 in Wirkverbindung. Über die Maschinensteuerung 160 kann der Dosierspalt 2 mittels des Elektromotors 4 und des davon angetriebenen Farbdosierelements 3 elektrisch verstellt werden, um so die Farbmenge auf dem Duktor 1 zu variieren. Weiterhin ist in 1 eine Justierschraube 7 zu sehen, mit der die Grundentfernung des Dosierelements 3 zum Farbduktor 1 verstellt werden kann.
2 zeigt eine Draufsicht von oben auf den Dosierspalt 2, so dass deutlich zu erkennen ist, dass sich zwischen dem Farbduktor 1 und dem Dosierelement 3 eine Farbkastenfolie 8 befindet. In 2 ist ausschnittsweise eine Farbzone FZO im Farbkasten 11 zu sehen, welche im geöffneten Zustand gezeigt ist. Um die Farbzone FZO zu öffnen oder zu schließen, wird das Farbdosierelement 3 relativ zum Farbkastenrahmen 10 des Farbkastens 11 bewegt. Bei geöffneter Farbzone FZO bildet sich eine entsprechende Farbschicht 9 auf der Duktorwalze 1 aus. Wenn die Farbzone FZO geschlossen ist, baut sich im Bereich des geschlossenen Farbdosierelements 3 keine Farbe auf dem Duktor 1 auf.
Im Vergleich zu 2 ist in 2a die Farbkastenfolie 8 durch den Betrieb bereits verschlissen. Die Farbkastenfolie 8 hat daher an Dicke abgenommen, wodurch sich bei geöffneter Farbzone FZO der Farbauftrag 9 auf dem Farbduktor 1 verringert, da die Farbkastenfolie im Bereich des Farbkastenrahmens 10 deutlich an Dicke verloren hat, so dass der Farbkastenrahmen 10 näher an den Farbduktor 1 heran ragt. Beim Auftreffen des Farbkastenrahmens 10 auf den Duktor 1 würde dieser beschädigt. Es ist daher wichtig, dass die Farbkastenfolie 8 so rechtzeitig ausgewechselt wird, dass der Farbkastenrahmen 10 nicht auf den Duktor 1 trifft.
In 3 ist exemplarisch die Verlagerung der Schließzeitpunkte in Abhängigkeit des Zustands der Farbkastenfolie 8 zu sehen. Aufgetragen über der Farbzonenöffnung in Dioden ist dabei die Breite des Dosierspalts 2 in Mikrometer. Der ideale Schließzeitpunkt bei neuer Folie ISN ist dabei schwarz markiert, während der ideale Schließzeitpunkt ISA bei alter Folie weiß markiert ist. Der aktuelle Schließpunkt SH ist ganz links im Bild zu erkennen. Der ideale Schließzeitpunkt befindet sich deswegen nicht bei Null Dioden der Farbzonenöffnung, da durch den Überhub bedingt auch bei völlig geschlossener Farbzone FZO im Bereich des Farbkastenrahmens 10 trotzdem Farbe auf dem Farbduktor 1 aufgetragen wird. Bei neuer Farbkastenfolie liegt daher der ideale Schließzeitpunkt ISN bei 20 Dioden, während bei verschlissener Farbkastenfolie 8 sich der ideale Schließzeitpunkt ISA zu 50 Dioden hin verlagert. Um diese Verlagerung des Schließzeitpunkts zu ermöglichen, muss zunächst bei neu eingelegter Farbkastenfolie der aktuelle Schließpunkt SH ermittelt werden. Davon ausgehend wird der ideale Schließpunkt bei neuer Folie ISN vorgegeben, indem dieser auf 20 Dioden festgelegt wird. In Abhängigkeit der durch den Farbkastenfolienverschleiß bedingten Änderungen verlagert sich dann der ideale Schließpunkt zunehmend zum Punkt ISA. Diese beim Betrieb der Druckmaschine 101 auftretenden Abweichungen können in 1 durch die Motorsteuerung 6 festgestellt werden, indem der Verlauf der Drehmomentkurven oder der Spitzen des Motorstroms des Motors 4 in der Schließposition SH bei neuer Folie erfasst werden und die im Betrieb auftretenden Abweichungen ins Verhältnis gesetzt werden. Dazu ist im Motor 4 oder in der Motorsteuerung 6 ein entsprechender Sensor vorhanden, der den Motorstrom oder das Drehmoment erfasst. Ebenso kann die Motordrehzahl als Maßstab genommen werden, von der der Stellweg abgeleitet werden kann. Ein Drehzahlsensor ist in fast allen Elektromotoren vorhanden.
Gemäß 4 steht die Motorsteuerung 6 mit der Maschinensteuerung 160 der Druckmaschine 101 in Verbindung. Die Maschinensteuerung 160 steuert alle Elektromotoren sowie elektrische, hydraulische oder pneumatische Verstellelemente und sonstige Einstellvorrichtungen an der Druckmaschine 101. Zur Bedienung der Druckmaschine 101 ist ein Bildschirm 170 vorgesehen, der mit der Maschinensteuerung 160 in Wirkverbindung steht. Auf dem Bildschirm 170 kann das Bedienpersonal den Zustand der Druckmaschine 101 kontrollieren und gegebenenfalls über eine Eingabevorrichtung entsprechende Bedienkommandos geben. Über den Bildschirm 170 ist auch der Zustand der Dosierelemente 3 in den einzelnen Farbzonen der Farbkästen 11 in den Druckwerken 12 erkennbar und einstellbar. Auf dem Bildschirm 170 kann auch der Zustand der Farbkastenfolien 8 in den einzelnen Farbkasten 11 grafisch dargestellt werden, so dass das Bedienpersonal ständig über den Zustand der Farbkastenfolien 8 informiert ist und bei nicht mehr zulässigem Verschleiß optisch oder akustisch gewarnt wird.
Die Druckmaschine 101 in 4 weist vier Druckwerke 12 auf und dient zur Verarbeitung von bogenförmigen Bedruckstoffen. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung aber bei allen Offsetdruckmaschinen mit zonalen Farbkästen 11 zu verwenden. Jedes der Druckwerke 12 weist neben einem Farbkasten 11 ein Farbwerk 16 auf, welches die dem Farbkasten 11 entnommene Farbe dem Plattenzylinder 13 mit der Druckplatte zuführt. Vom Plattenzylinder 13 wird die Druckfarbe über einen Gummituchzylinder 14 auf einen zwischen Gummituchzylinder 14 und Gegendruckzylinder 15 befindlichen Bogen aufgedruckt. Die bogenförmigen Bedruckstoffe werden im Anleger 130 vereinzelt und über ein Anlegersaugband 120 und eine Anlegerzuführtrommel 110 dem ersten Druckwerk 12 zugeführt. Der Transport zwischen den einzelnen Druckwerken 12 geschieht über Umführtrommeln 150, die die bogenförmigen Bedruckstoffe durch die gesamte Druckmaschine 101 transportieren. Nach dem letzten Druckwerk 12 wird der fertig bedruckte Bogen an den Ausleger 140 übergeben und dort abgestapelt.
Damit der bogenförmige Bedruckstoff die richtige Färbung erlangt, müssen in den einzelnen Druckwerken 12 die Farbzonen in den Farbkästen 11 entsprechend geöffnet werden. Diese Öffnung kann das Bedienpersonal entweder manuell über den Bildschirm 170 vornehmen oder über eine automatische Auftragsdatenübermittlung in der Maschinensteuerung 160 der Druckmaschine 101 berechnet werden. Die Anzahl der Farbzonen und damit der Farbdosierelemente 3 in den Farbkästen 11 ist von der Druckformatbreite der Druckmaschine 101 abhängig. Jedes Farbdosierelement 3 verfügt über einen elektrischen Antriebsmotor 4, der wiederum jeweils an eine Motorsteuerung 6 angeschlossen ist. Diese Vielzahl von Motorsteuerungen 6 wird von der Maschinensteuerung 160 kontrolliert. In 4 ist beispielhaft nur eine Motorsteuerung 6 abgebildet. Es ist technisch auch möglich, mehrere oder alle Antriebsmotoren 4 durch eine gemeinsame Motorsteuerung 6 zu kontrollieren.
Für das Funktionieren der Erfindung ist es wesentlich, dass für eines oder mehrere der Farbdosierelemente 3 ein Sensor vorgesehen ist, der entweder direkt oder indirekt die aktuelle Dicke und damit den Verschleißzustand der jeweiligen Farbkastenfolie 8 überwacht. Dadurch wird zuverlässig verhindert, dass irgendwann Teile wie der Farbkastenrahmen 10 auf den Farbduktor 1 treffen und dort Schaden anrichten. Solch ein Sensor zur Erfassung der Dicke der Farbkastenfolie über die Position des Dosierelements 3 kann auch dazu genutzt werden, die Position des Farbkastens 11 an der Druckmaschine 101 zu erfassen. Diese Lösung zeigt 5. Der Farbkasten 11 in 5 kann etwa zum Reinigen von dem Farbduktor 1 weg geklappt werden. Diese Position ist gestrichelt dargestellt. Während des Druckbetriebs befindet sich der Farbkasten 11 dagegen in der oberen Position. Es ist zu erkennen, dass bei weg geklapptem Farbkasten 11 der maximale Verfahrweg s₂ des Dosierelements 3 größer ist als der maximale Verfahrweg s₁ bei angestelltem Farbkasten 11. Dies bedeutet, dass bei weg geklapptem Farbkasten 11 das Dosierelement über die Schließposition hinaus bewegt werden kann, da der Abstand zwischen Farbdosierelement 3 und Duktor 1 größer ist. Wird nun das Farbdosierelement 3 über die Schließposition hinaus in eine Position bewegt, welche bei angestelltem Farbkasten 11 nicht erreicht werden kann, so wird dies von dem Rechner 160 erkannt und es kann ein Signal an die Druckmaschine 101 ausgegeben werden, dass der Farbkasten weg geklappt ist. Dieses Signal kann etwa den Druckbetrieb sperren, solange der Farbkasten 11 in der weg geklappten Position ist.
Bezugszeichenliste

1: Farbduktor
2: Dosierspalt
3: Farbdosierelement
4: Antriebsmotor
5: Getriebe
6: Motorsteuerung
7: Justierschraube
8: Farbkastenfolie
9: Farbschicht
10: Farbkastenrahmen
11: Farbkasten
12: Druckwerk
13: Plattenzylinder
14: Gummituchzylinder
15: Gegendruckzylinder
16: Farbwerk
101: Druckmaschine
110: Anlegerzuführtrommel
120: Anlegersaugband
130: Anleger
140: Ausleger
150: Umführtrommel
160: Maschinensteuerung
170: Bildschirm
FZO: Farbzone geöffnet
SH: Aktueller Schließpunkt
ISN: Idealer Schließpunkt neue Folie
ISA: Idealer Schließpunkt alte Folie
S₁: maximaler Verfahrweg bei angestelltem Farbkasten
S₂: maximaler Verfahrweg bei weg geklapptem Farbkasten

Claims

Vorrichtung zur Ermittlung eines Verschleißes von Farbkastenfolien (8) in einem Farbkasten (11) mit wenigstens einem Farbdosierelement (3) und einem Farbduktor (1) in einer Druckmaschine (101), dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Farbdosierelement (3) in eine Richtung des Farbduktors (1) bewegbar ist, dass eine Schließposition des Farbdosierelementes (3) mit eingelegter Farbkastenfolie (8) ermittelbar ist und dass Abweichungen von der ermittelten Schließposition mittels eines Sensors (6) erfassbar sind und die erfassten Abweichungen einem Rechner (160) als Grundlage zur Ermittlung des Verschleiß der Farbkastenfolie (8) zuführbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels des Sensors (6) erfassten Abweichungen von der Schließposition im Rechner (160) mit der Dicke der Farbkastenfolie (8) vergleichbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Sensor (6) erfassten Abweichungen von der Schließposition als aktuelle Dicke der Farbkastenfolie (8) auf einer Anzeigevorrichtung (170) darstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten einer vorgegebenen Dicke der Farbkastenfolie (8) ein Warnsignal erzeugt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der aktuellen Dicke der Farbkastenfolie (8) der Verlauf des Motorstroms eines Antriebsmotors (4) zum Bewegen des wenigstens einen Farbdosierelements (3) ermittelt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Farbzonen mit mehreren Farbdosierelementen (3) vorhanden sind und für jede dieser Farbzonen die aktuelle Dicke der Farbkastenfolie (8) separat ermittelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung des Schließpunktes des wenigstens einen Farbdosierelements (3) ein Drehmoment des Antriebsmotors (4) bei geschlossenem Farbdosierelement (3) erfasst wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung des Schließpunktes des wenigstens einen Farbdosierelements (3) eine Drehzahl des Antriebsmotors (4) erfasst wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dosierspalt (2) zwischen dem wenigstens einen Farbdosierelement (3) und dem Farbduktor (1) zusätzlich durch ein Justageelement (7) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung des wenigstens einen Farbdosierelements (3) über die Schließposition des wenigstens einen Farbdosierelementes (3) hinaus mittels eines Sensors (6) erfassbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung des wenigstens einen Farbdosierelements (3) über die Schließposition des wenigstens einen Farbdosierelementes (3) hinaus vom Rechner (160) als ein Signal für einen weg geklappten Farbkasten (11) gewertet wird.
Druckmaschine (101) mit einem Farbkasten (11) und einer Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 11.