-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperierung von Farbwerken
und/oder Zonen von einem oder mehreren Farbwerken einer Offsetdruckmaschine,
bei welchem Verfahren ein gekühltes
Wärmeübertragungsmedium
aus einem Speicherbehälter
durch die Farbwerke und/oder Farbwerkzonen umgewälzt wird. Die Erfindung betrifft
weiter eine Vorrichtung zur Temperierung von Farbwerken und/oder
von Zonen eines oder mehrerer Farbwerke einer Offsetdruckmaschine,
mit einem Speicherbehälter
zur Speicherung von gekühltem
Wärmeübertragungsmedium
sowie mit Einrichtungen zum Beaufschlagen der Farbwerke und/oder
Farbwerkzonen mit gekühltem
Wärmeübertragungsmedium
aus dem Speicherbehälter.
-
Um
die Druckfarben in den Druckwerken von Offsetdruckmaschinen auf
einer Temperatur zu halten, bei der sie eine optimale Viskosität zum Verdrucken
aufweisen, werden die Farbwerke der Offsetdruckmaschinen gewöhnlich temperiert.
Die Druckmaschinen können
zu diesem Zweck mit einem Farbwerktemperierungskreislauf versehen
sein, in dem ein Wärmeübertragungsmedium
zum Beispiel in Form eines Wasser-Glykol-Gemischs umgewälzt wird.
Der Kreislauf kann eine Heizeinrichtung und eine Kühleinrichtung
umfassen, so dass das umgewälzte
Wärmeübertragungsmedium
bei Bedarf gekühlt
oder erwärmt
werden kann, um die Temperatur der Druckfarbe in den Farbwerken
abzusenken bzw. anzuheben.
-
In
der noch unveröffentlichten
Deutschen Patentanmeldung 10
2006 028 292.2 der Anmelderin wurde bereits ein Verfahren
und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Temperierung
von Farbwerken einer Offsetdruckmaschine vorgeschlagen. Der Speicherbehälter ist
dort als Wärmetauscher ausgebildet,
mit dem nicht nur das durch die Farbwerke und/oder Farbwerkzonen
umgewälzte
Wärmeübertragungsmedium
sondern auch Feuchtmittel für Feuchtwerke
der Offsetdruckmaschine gekühlt
werden kann. Zur Umwälzung
des Wärmeübertragungsmediums
ist dort ein Farbwerktemperierungskreislauf vorgesehen, der parallel
geschaltete Zweigleitungen zu den einzelnen Farbwerken bzw. Farbwerkzonen umfasst
und über
ein Mischventil mit gekühltem
Wärmeübertragungsmedium
aus dem Speicherbehälter sowie
mit erwärmtem
Wärmeübertragungsmedium aus
einer von den Farbwerken zum Speicherbehälter führenden Rücklaufleitung gespeist werden
kann, so dass es durch Steuerung des Mischventils möglich ist,
das Wärmeübertragungsmedium
mit einer einstellbaren Temperatur durch sämtliche Farbwerke bzw. Farbwerkzonen
umzuwälzen.
-
Da
die in den einzelnen Farbwerken einer Offsetdruckmaschine verdruckten
Druckfarben jedoch unterschiedliche physikalische Eigenschaften besitzen
können,
die auch zu Unterschieden bei der von der Temperatur abhängigen Viskosität der Druckfarben
führen
können,
lässt sich
durch Zufuhr eines auf dieselbe Temperatur gebrachten Wärmeübertragungsmediums
in sämtliche
Farbwerke bzw. Farbwerkzonen nicht überall eine optimale Temperatur bzw.
Viskosität
der Druckfarbe erzielen. Außerdem können sich
die Druckfarben in verschiedenen Zonen eines Farbwerks im Betrieb
der Druckmaschine unterschiedlich stark erwärmen bzw. bei oder nach einem
Stillstand der Druckmaschine unterschiedlich stark abkühlen, was
die Einstellung einer optimalen Temperatur bzw. Viskosität der Druckfarben
in sämtlichen
Farbwerken bzw. Farbwerkzonen ebenfalls erschwert.
-
Ausgehend
hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern,
dass in jedem Farbwerk bzw. jeder Farbwerkzone die Einstellung einer
optimalen Temperatur und Viskosität der Druckfarbe ermöglicht wird.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass mindestens ein Teil der Farbwerke und/oder der Farbwerkzonen
getrennt von anderen Farbwerken und/oder Farbwerkzonen mit einer
dosierbaren Menge des Wärmeübertragungsmediums aus
dem Speicherbehälter
beaufschlagbar ist, so dass diesen Farbwerken und/oder Farbwerkzonen unabhängig voneinander
bedarfsgerecht dosierte Mengen des gekühlten Wärmeübertragungsmediums aus dem
Speicherbehälter
zugeführt
bzw. bedarfsgerecht erwärmte
Mengen des Wärmeübertragungsmediums
im geschlossenen Kreislauf umgewälzt
werden können.
-
Eine
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Mehrzahl von getrennten
Temperierungszweigkreisen vor, von denen jeder mindestens ein Farbwerk
und/oder mindestens eine Farbwerkzone umfasst. Das gekühlte Wärmeübertragungsmedium
aus dem Speicherbehälter
wird jeweils durch einen dieser getrennten Temperierungszweigkreise
zu einem oder mehreren Farbwerken bzw. zu einer oder mehreren Farbwerkzonen
zugeführt,
wobei die Dosiermenge des in jeden Temperierungszweigkreis zugeführten Wärmeübertragungsmediums
bevorzugt durch Veränderung
der Ventilstellung eines zwischen dem Temperierungszweigkreis und
dem Speicherbehälter
angeordneten Mischventils gesteuert oder geregelt wird.
-
Als
Steuer- oder Regelgröße dient
dabei zweckmäßig die
gemessene Ist-Temperatur im Temperierungszweigkreis, die von einem
auf das Ventil einwirkenden Regler mit einer am Regler eingestellten
Soll-Temperatur verglichen wird, wobei vom Regler die Durchflussmenge
des Ventils zweckmäßig in Abhängigkeit
von der Differenz der Soll- und Ist-Temperatur eingestellt wird.
Alternativ dazu kann jedoch auch die Temperatur im Farbwerk bzw.
in der Farbwerkzone als Regelgröße verwendet
werden, wenn dort zum Beispiel mittels eines Infrarot-Sensors eine Temperaturmessung
vorgenommen wird.
-
Wenn
nach einem Stillstand der Druckmaschine abgekühlte Druckfarbe in den Farbwerken und/oder
Farbwerkzonen erwärmt
werden soll, wird zur Vermeidung von Energieverlusten kein gekühltes Wärmeübertragungsmedium
aus dem Speicherbehälter
in die Temperierungszweigkreise zugeführt, sondern statt dessen die
Temperierungszweigkreise vom Speicherbehälter getrennt, indem an den
zugehörigen
Mischventilen eine entsprechende Ventilstellung eingestellt wird,
um das Wärmeübertragungsmedium im
geschlossenen Temperierungszweigkreis umzuwälzen und es dabei vor seiner
Zufuhr in die Farbwerke und/oder Farbwerkzonen mittels einer im Temperierungszweigkreis
angeordneten Heizeinrichtung zu erwärmen.
-
Zur
Umwälzung
des Wärmeübertragungsmediums
ist in jedem Temperierungszweigkreis zweckmäßig eine Umwälzpumpe
vorgesehen, mit der sich das Wärmeübertragungsmedium
unabhängig
von der Ventilstellung des Mischventils mit einer konstanten Fördermenge
zu den Farbwerken und/oder Farbwerkzonen pumpen lässt.
-
Der
Speicherbehälter
weist zweckmäßig ein Volumen
von mehr als 100 Litern auf, so dass das im Speicherbehälter enthaltene
Wärmeübertragungsmedium
einen großen
Kältespeicher
oder Puffer bildet. Dadurch wird bewirkt, dass selbst bei einer
starken Zufuhr von betriebsbedingt erwärmtem Wärmeübertragungsmedium aus den Farbwerken
das im Speicherbehälter
enthaltene Wärmeübertragungsmedium
seine Temperatur nur unwesentlich verändert.
-
Um
das Wärmeübertragungsmedium
im Speicherbehälter
auf der gewünschten
Temperatur zu halten, die vorzugsweise zwischen 7°C und 13°C liegt,
wird das Wärmeübertragungsmedium
vorzugsweise zur Kühlung
durch einen mit dem Speicherbehälter
verbundenen Kühlkreislauf
geleitet. Der Kühlkreislauf
kann entweder einen aus einem Kälteaggregat
mit Kältemittel
beaufschlagbaren Wärmetauscher umfassen,
in dem ein Wärmetausch
zwischen dem Wärmeübertragungsmedium
und dem Kältemittel
erfolgt. Statt dessen kann jedoch auch eine bereits vorhandene zur
Kühlung
von Wärmeübertragungsmedium
zur Farbwerktemperierung dienende Kühleinrichtung genutzt werden.
Im zuerst genannten Fall wird das Kälteaggregat zweckmäßig so dimensioniert, dass
es im Dauerbetrieb betrieben werden kann, um die Temperatur des
im Speicherbehälter
befindlichen Wärmeübertragungsmediums
auf einem gewünschten
Wert zu halten. Dadurch kann der Kompressor des Kälteaggregats
kleiner ausgelegt und näher
bei seinem optimalen Betriebspunkt betrieben werden und hat darüber hinaus
auch weniger Schaltzyklen.
-
Im
folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigen:
-
1:
eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Temperierung
von mehreren Farbwerken einer Offsetdruckmaschine;
-
2:
eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Temperierung
von mehreren Farbwerkzonen eines Farbwerks einer Offsetdruckmaschine;
-
3:
eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Temperierung
von mehreren Farbwerkzonen zweier Farbwerke einer Offsetdruckmaschine.
-
Die
in der Zeichnung nur teilweise dargestellte Mehrfarben-Offsetdruckmaschine 2 umfasst
mehrere Druckwerke 4, von denen drei bzw. zwei schematisch
dargestellt sind. Jedes der Druckwerke 4 besitzt in bekannter
Weise ein Farbwerk 6, das einen Farbkasten 8 umfasst,
aus dem eine Druckfarbe von einem Farbduktor 10 über mehrere
Verreibwalzen 12, Farbreibzylinder 14 und Auftragwalzen 16 (nur teilweise
dargestellt) auf einen mit einer Druckform bestückten Plattenzylinder 18 und
von dort über
einen Gummituchzylinder auf einen Papierbogen auf einem benachbarten
Druckzylinder (nicht dargestellt) übertragen wird.
-
Um
zu gewährleisten,
dass die Druckfarbe eine zum Verdrucken optimale Temperatur und
damit Viskosität
aufweist, werden die Farbwerke 6 der Druckmaschine 2 temperiert,
wobei sie in der Regel im Betrieb der Druckmaschine 2 gekühlt werden,
um eine betriebsbedingte Erwärmung
der Druckfarben zu kompensieren, während sie bei oder nach einem Stillstand
der Druckmaschine 2 erwärmt
werden, um entweder eine Abkühlung
der Druckfarbe unter die optimale Temperatur zu vermeiden oder die
Druckfarbe nach einer Abkühlung
wieder auf die optimale Temperatur zu bringen.
-
Da
die in den einzelnen Farbwerken 6 verdruckten Druckfarben
eine unterschiedliche Zusammensetzung und/oder Viskosität besitzen
können, kann
die optimale Temperatur der Druckfarben von Farbwerk 6 zu
Farbwerk 6 differieren. Außerdem können sich im Betrieb der Druckmaschine 2 die Druckfarben
innerhalb eines einzigen Farbwerks 6, zum Beispiel in einer
den Farbkasten 8 und den Farbduktor 10 umfassenden
ersten Zone 20 und einer den Farbreibzylinder 14 und
die Auftragwalzen 16 umfassenden zweiten Zone 22 unterschiedlich
stark erwärmen,
während
sie bei einem Stillstand der Druckmaschine 2 in diesen
Zonen 20, 22 unterschiedlich stark abkühlen können, so
dass ihnen von Zone zu Zone unterschiedliche Wärmemengen zugeführt werden
müssen,
um sie auf der optimalen Temperatur zu halten bzw. wieder auf die
optimale Temperatur zu bringen.
-
Die
Temperierung der einzelnen Farbwerke 6 bzw. der einzelnen
Zonen 20, 22 jedes Farbwerks 6 erfolgt
mit Hilfe eines flüssigen
Wärmeübertragungsmediums,
zum Beispiel in Form eines Wasser-Glykol-Gemischs, das durch einen
Temperierungskreis 24 der Druckmaschine 2 zu den
einzelnen Farbwerken 6 bzw. den einzelnen Farbwerkzonen 20, 22 geleitet
wird, um Wärme
zu diesen zuzuführen bzw.
wärme aus
diesen abzuführen.
-
Der
Temperierungskreis 24 besteht im Wesentlichen aus einem
Speicherbehälter 26 für gekühltes Wärmeübertragungsmedium,
einer in der Nähe des
unteren Endes des Speichers 26 an diesen angeschlossenen
Vorlaufleitung 28, durch die gekühltes Wärmeübertragungsmedium aus dem Speicherbehälter 26 zu
den einzelnen Farbwerken 6 bzw. Farbwerkzonen 20, 22 geleitet
werden kann, einer in der Nähe
des oberen Endes des Speichers an diesen angeschlossenen Rücklaufleitung 30,
durch die betriebsbedingt erwärmtes
Wärmeübertragungsmedium
aus den einzelnen Farbwerken 6 bzw. Farbwerkzonen 20, 22 zur
Kühlung
zum Speicherbehälter 26 zurück geleitet
werden kann, sowie einer Reihe von Temperierungszweigkreisen 32, 34, 36 ... 44,
die in Parallelschaltung angeordnet und jeweils durch eine erste
Verbindungsleitung 46 mit der Vorlaufleitung 28 sowie
durch eine zweite Verbindungsleitung 48 mit der Rücklaufleitung 30 verbunden
sind.
-
Der
Speicherbehälter 26 weist
die Form eines aufrechten geschlossenen Druckbehälters auf, der ein Fassungsvermögen von
etwa 200 Litern besitzt und an einen Kühlkreislauf 50 angeschlossen
ist, um das im Speicherbehälter 26 enthaltene
Wärmeübertragungsmedium
auf eine Temperatur von etwa 10°C
abzukühlen
und auf dieser Temperatur zu halten.
-
Der
Kühlkreislauf 50 umfasst
einen Wärmetauscher 52 und
eine Umwälzpumpe 54,
mit der das Wärmeübertragungsmedium
aus dem Speicherbehälter 26 durch
den Wärmetauscher 52 umgewälzt werden
kann. Der Wärmetauscher 52 wird
von einem Kältemittel
durchströmt,
das dem Wärmetauscher 52 aus
einem Kälteaggregat
(nicht dargestellt) zugeführt wird.
Dessen Kälteleistung
ist so ausgelegt, dass die Temperatur des Wärmeübertragungsmediums im Speicherbehälter 26 bei
Dauerbetrieb des Kälteaggregats
auf dem zuvor genannten Wert von etwa 10°C gehalten wird.
-
Jeder
der Temperierungszweigkreise 32, 34, 36 ... 44 bildet
einen geschlossenen Kreislauf mit einem Zulauf 56, durch
den das Wärmeübertragungsmedium
zu den Farbwerken 6 bzw. den Farbwerkzonen 20, 22 zugeführt wird,
und einem Rücklauf 58. Während der
Zulauf 56 über
ein Mischventil 60 mit der zur Vorlaufleitung 28 führenden
Verbindungsleitung 46 verbindbar ist und eine Umwälzpumpe 62 sowie
eine der Umwälzpumpe 62 nachgeschaltete elektrische
Heizeinrichtung 64 enthält,
ist der Rücklauf 58 bei 66 an
die zur Rücklaufleitung 30 führende Verbindungsleitung 48 und
an eine zum Mischventil 60 führende Zirkulationsleitung 68 angeschlossen.
-
Bei
dem Mischventil 60 handelt es sich um ein regelbares Drei-Wege-Ventil, das
zwei mit der Verbindungsleitung 46 bzw. mit der Zirkulationsleitung 68 verbundene
Eingänge
und einen mit dem Zulauf 56 bzw. mit der Umwälzpumpe 62 verbundenen Ausgang besitzt.
Mit dem Mischventil 60 lässt sich im Betrieb der Druckmaschine 2 gekühltes Wärmeübertragungsmedium
aus dem Speicherbehälter 26 in den
zugehörigen
Temperierungszweigkreis 32, 34, 36 ... 44 zudosieren,
indem bei einer durch die Fördermenge
der Umwälzpumpe 62 vorgegebenen
konstanten Strömungsmenge
durch den Ausgang des Mischventils 60 das Mengenverhältnis zwischen
der aus der Verbindungsleitung 46 und der aus der Zirkulationsleitung 68 zuströmenden Menge
an Wärmeübertragungsmedium
verändert
wird. Die Einstellung dieses Mengenverhältnisses erfolgt mit Hilfe
eines Reglers 70, der über
einen Temperatursensor 72 die augenblickliche Ist-Temperatur des Wärmeübertragungsmediums
im Rücklauf 58 erfasst
und diese Ist-Temperatur mit einer zuvor am Regler 70 eingestellten
Soll-Temperatur vergleicht und je nach Abweichung der Ist-Temperatur
von der Soll-Temperatur mehr oder weniger gekühltes Wärmeübertragungsmedium aus dem Speicherbehälter 26 in
den Temperierungszweigkreis 32, 34, 36 ... 44 zudosiert, um
eine betriebsbedingte Erwärmung
der Druckfarbe im Farbwerk 6 oder den Farbwerkzonen 20, 22 zu kompensieren.
-
Darüber hinaus
ist es mit Hilfe der Mischventils 60 möglich, bei oder nach einem
Stillstand der Druckmaschine 2 sämtliche Temperierungszweigkreise 32, 34, 36 ... 44 ganz
von der Vorlaufleitung 28 zu trennen und innerhalb von
jedem der Temperierungszweigkreise 32, 34, 36 ... 44 erwärmtes Wärmeübertragungsmedium
im geschlossenen Kreislauf umzuwälzen.
-
Dazu
wird das Wärmeübertragungsmedium von
der Umwälzpumpe 62 durch
den Temperierungszweigkreis 32, 34, 36 ... 44 gepumpt
und dabei das Mischventil 60 in eine Ventilstellung gebracht,
in der nur Wärmeübertragungsmedium
aus der Zirkulationsleitung 66 in den Vorlauf 56 strömt, während ein Zustrom
von gekühltem
Wärmeübertragungsmedium aus
dem Speicherbehälter 26 durch
die Verbindungsleitung 46 verhindert wird. Zur Erwärmung des
umgewälzten
Wärmeübertragungsmediums
wird die elektrische Heizeinrichtung 64 eingeschaltet,
wobei die zur Heizeinrichtung 64 zugeführte elektrische Leistung in
Abhängigkeit
von der Temperaturdifferenz zwischen einer vom Temperatursensor 72 gemessenen
Ist-Temperatur und einer am Regler 70 eingestellten Soll-Temperatur
geregelt werden kann, ähnlich
wie dies zuvor für
die Ventilstellung des Mischventils 60 beschrieben wurde.
-
Bei
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedes der
Farbwerke 6 der Druckmaschine 2 an einen getrennten
Temperierungszweigkreis angeschlossen, wie in 1 durch
die drei Temperierungszweigkreise 32, 34 bzw. 36 beispielhaft
dargestellt. Der Temperierungszweigkreis 32, 34 bzw. 36 jedes
Farbwerks 6 umfasst dabei beide Farbwerkzonen 20, 22,
die in Parallelschaltung vom Wärmeübertragungsmedium
durchströmt
werden. Mit einer solchen Anordnung kann jedes der Farbwerke 6 unabhängig von
den anderen Farbwerken 6 temperiert werden, indem ihm durch
eine entsprechende Regelung der Ventilstellung des Mischventils 60 eine
dosierte Menge an gekühltem
Wärmeübertragungsmedium
aus dem Speicherbehälter 26 zugeführt und
im Mischventil 60 mit erwärmtem Wärmeübertragungsmedium aus dem Temperierungszweigkreis 32, 34 bzw. 36 gemischt
wird.
-
Zusätzlich dazu
sind bei dem Ausführungsbeispiel
in 2 auch die beiden Zonen 20, 22 jedes Farbwerks 6 der
Druckmaschine 2 an einen getrennten Temperierungszweigkreis
angeschlossen, wie in 2 durch die zwei Temperierungszweigkreise 38, 40 von
einem der Farbwerke 6 beispielhaft dargestellt. Mit einer
solchen Anordnung können
verschiedene Farbwerkzonen 20, 22 jedes Farbwerks 6 unabhängig von
den anderen Farbwerkzonen 22, 20 temperiert werden,
indem man dem von den Umwälzpumpen 62 durch
die beiden Temperierungszweigkreise 38, 40 gepumpten
Wärmeübertragungsmedium über das
Mischventil 60 jeweils eine gewünschte Menge an gekühltem Wärmeübertragungsmedium aus
dem Speicherbehälter 26 zudosiert,
wie zuvor beschrieben.
-
Ein
entsprechendes Ergebnis wie bei dem Ausführungsbeispiel in 2 könnte alternativ
auch dadurch erzielt werden, dass bei dem Ausführungsbeispiel in 1 die
Menge des in eine der beiden Farbwerkzonen 20 oder 22 zugeführten Wärmeübertragungsmediums
mit einem Durchflussmengenregler (nicht dargestellt) abgeregelt
wird.
-
Bei
dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils
gleiche Farbwerkzonen 20 bzw. 22 von zwei Farbwerken 6 der
Druckmaschine 2 an getrennte Temperierungszweigkreise angeschlossen,
wie dies in 3 durch die beiden Temperierungszweigkreis 42 und 44 beispielhaft
dargestellt ist. Mit einer solchen Anordnung können verschiedene Farbwerkzonen 20 bzw. 22 von
mehreren oder sämtlichen
der Farbwerke 6 der Druckmaschinen unabhängig temperiert
werden, indem man jeweils die gleichen Farbwerkzonen 20 bzw. 22 dieser
Farbwerke 6 in Parallelschaltung in einem einzigen Temperierungszweigkreis 42, 44 anordnet
und dem durch die beiden Temperierungszweigkreise 42, 44 gepumpten Wärmeübertragungsmedium über das
Mischventil 60 jeweils unabhängig voneinander eine gewünschte Menge
an gekühltem
Wärmeübertragungsmedium aus
dem Speicherbehälter 26 zudosiert,
wie zuvor beschrieben.
-
Um
zu verhindern, dass das Wärmeübertragungsmedium
in der falschen Richtung durch die Vorlaufleitung 28 und
die Rücklaufleitung 30 strömt oder
dass der Vorlauf 56 und der Rücklauf 58 eines Temperierungszweigkreises 32, 34, 36 ... 44 in
der falschen Richtung vom Wärmeübertragungsmedium durchströmt werden,
kann jeweils in einer dieser Leitungen 28, 30 bzw. 56, 58 ein
Rückschlagventil
(nicht dargestellt) eingebaut werden. Gegebenenfalls kann jedoch
auch auf Rückschlagventile
verzichtet werden.