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Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Kompensation von temperaturbedingten Druckbild- Lagefehlern in Rotationsdruckmaschinen mit Druckwerken in Reihenbauweise, welche Seitenregisterstelleinrichtungen für die Lagekorrektur der aufzubringenden Druckbilder aufweisen.
Rotationsdruckmaschinen sind mit Registerstelleinrichtungen zur lagerichtigen Aufbringung der in den einzelnen Druckwerken nacheinander aufzudruckenden Druckbilder ausgestattet, beispielsweise Umfangs- und Seitenregisterstelleinrichtungen an Plattenzylindern von Offsetrotationsdruckmaschinen für die Positionierung der Druckplatte in Umfangsrichtung und in axialer Richtung des Plattenzylinders.
Die Plattenzylinder einschließlich der Registerstellvorrichtungen zur Positionierung der Druckplatten werden bei der Montage der Druckmaschine zunächst in einer einheitlichen Position (Grundeinstellung) justiert.
Vor jedem neuen Druckauftrag werden beim Einrichten der Druckmaschine Abweichungen von der Druckbild- Solllage infolge von Abweichungen, die aus unvermeidlichen Toleranzen beim Aufspannen der Druckplatte resultieren oder infolge von Abweichungen der Position des Druckmotivs auf der Platte mittels Registerstelleinrichtungen korrigiert.
In der Druckpraxis hat sich gezeigt, dass trotz der Register-Justierung der Druckwerke vor Druckbeginn während des Druckens axiale Abweichungen der Druckbilder von ihrer Solllage auf dem Bedruckstoff auftreten, die mit der Druckdauer zunehmen.
In einer Rotationsdruckmaschine laufen während des Druckprozesses eine Reihe Wärme erzeugender Vorgänge ab, so dass sich die Druckmaschine während des Druckens erwärmt. Beispielsweise erwärmt sich das Farbwerk infolge der Rollreibung der Farbwalzen in den Farbwerken und der inneren Reibung der Druckfarbe während der Farbübertragung zwischen den Walzen. Durch die Anordnung von zusätzlichen Zylinder- und Hilfsantrieben an den Druckwerken oder infolge der Lager- und Zahnreibung im Antriebsräderzug der Druckmaschine wird ebenfalls Wärme in die Druckwerke eingebracht.
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Aus der
DE 10 2004 044 215 B4 ist ein Verfahren zur Einstellung einer Übertragung von Druckfarbe bekannt, wobei für eine Regelung der Temperatur an der Mantelfläche einer Rasterwalze die aktuell eingestellte Temperatur mithilfe mindestens eines an oder zumindest nahe an der Mantelfläche der Rasterwalze angeordneten Thermosensors erfasst werden kann, dessen Ausgangssignal einer Einstellvorrichtung zugeführt wird. Die Einstellvorrichtung steuert oder regelt eine Temperiereinrichtung zur Einstellung der Temperatur an der Mantelfläche der Rasterwalze.
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Aus der
DE 40 00 912 C1 ist eine Druckmaschine mit mehreren Druckwerken bekannt, wobei unabhängig voneinander regelbare Kühlkreisläufe für einzelne thermisch belastete Druckwerkkomponenten, wie Zylinder oder Feuchtmittelbehälter, vorgesehen sind.
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Die bekannten Kühlvorrichtungen sind jedoch nicht geeignet, mit der Druckdauer oder verarbeiteten Bedruckstoffmenge korrelierende Seitenregisterabweichungen der aufgedruckten Druckbilder zu verhindern.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, mit der Druckdauer oder verarbeiteten Bedruckstoffmenge korrelierenden Veränderungen in den Druckwerken entgegenzuwirken, die zu einer seitlichen Verlagerung des Druckbildes auf dem Bedruckstoff bzw. axialen Verlagerung des Bedruckstoffes relativ zu den Druckwerken führen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Verfahren mit den Merkmalen des ersten oder zweiten Anspruchs oder Vorrichtungen mit den Merkmalen des dritten oder vierten Anspruchs gelöst.
Die vorgeschlagenen Lösungen berücksichtigen im Gegensatz zu bekannten Temperiervorrichtungen die Ausbildung von Temperaturgradienten über die Druckwerkbreite infolge unterschiedlichen Wärmeeintrags durch die einseitige Anordnung von Wärmequellen an den Druckwerken, insbesondere Antriebsmittel, wie Antriebsmotoren und/oder Getrieberäder eines Antriebsräderzuges, die auf der sogenannten „Antriebsseite“ der Druckwerke angeordnet sind.
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In einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung werden die mit der Erwärmung der Druckwerke zunehmenden Seitenregisterfehler kompensiert durch eine Temperatur- oder Bedruckstoffmengen abhängige automatische Korrektur der Seitenregistereinstelldaten.
Die vorgeschlagene Temperatur- oder Bedruckstoffmengen abhängige Seitenregisterkorrektur besitzt den Vorteil, dass sie mit vorhandenen Mitteln auskommt und lediglich Testläufe oder erste Drucke mit unterschiedlichen Druckwerktemperaturen erfordert zur Bestimmung der Korrelation zwischen der Druckwerktemperatur bzw. dem axialen Temperaturgradienten und den Registerkorrekturwerten. Die selbsttätige Registerkorrektur führt zur Vereinfachung der Maschinenbedienung durch eine Reduzierung der manuellen Registereinstellungen und bewirkt eine Senkung des Makulaturanfalls bei größeren Druckaufträgen.
In einer zweiten Ausgestaltungsvariante wird der Ursache der temperaturabhängigen Seitenregisterfehler entgegengewirkt, indem zylinderaxiale Temperaturgradienten in den
Druckwerken durch eine differenzierte Kühlung beider Druckwerkseiten reduziert werden. Mit der Aufteilung der Temperiereinrichtungen für die Druckwerke in separate Temperiereinrichtungen für jede Druckwerkseite werden Temperaturdifferenz bedingte Seitenregisterfehler bereits in der Entstehung verhindert und die Regelungsbereiche der Seitenregisterstelleinrichtungen nicht für eine Temperatur abhängige Korrekturmöglichkeit eingeschränkt.
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Im Folgenden sollen die erfindungsgemäßen Lösungen näher erläutert werden:
- Während durch die Wärmeabgabe der Farbwerke eine annähernd gleichmäßige Erwärmung der Druckwerke über die Druckwerkbreite erfolgt, kommt es bei Druckmaschinen, in denen wärmeerzeugende Antriebsmittel (Motorabwärme, Getriebereibung) vorrangig auf der Antriebsseite der Druckmaschine angeordnet sind und Bedienelemente vorrangig auf der anderen Seite (Bedienseite), infolge des höheren Energieeintrages auf der Antriebsseite zu einer unterschiedlichen Erwärmung der beiden Druckwerkseiten.
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Aus einer unterschiedlichen Erwärmung der Druckwerkseiten resultieren unterschiedliche Wärmeausdehnungsbeträge zwischen den beiden Seiten der Druckwerke. Außerdem werden durch die beim Drucken prinzipiell ansteigende Temperatur die Funktionsspiele an Lagerstellen verändert.
Durch die sich über die Breite der Druckwerke (zylinderaxial) herausbildenden Temperaturgradienten innerhalb der Druckwerke kann deshalb der Effekt auftreten, dass ausgehend von einer zu Druckbeginn registergenauen Position der in den einzelnen Werken gedruckten Teilbilder mit einem Temperaturanstieg in der Maschine eine Lageabweichung der Druckbilder von ihrer seitlichen Solllage auf dem Bedruckstoff eintritt. Diese Veränderungen können beispielsweise durch ein „Verbiegen“ der Druckmaschine hervorgerufen werden, d.h. der Bedruckstoff läuft gerade durch die Maschine, aber die Maschine verformt sich oder die Bögen werden durch die Transportsysteme axial versetzt.
Im Ergebnis nimmt mit zunehmender Temperatur in der Maschine die seitliche Verlagerung der aufgedruckten Teilbilder zu. Obwohl die Lagedifferenzen der in benachbarten Druckwerken aufgedruckten Farben zueinander ähnlich sind, summieren sich diese aber über aufeinander folgende Druckwerke zu sichtbaren Registerfehlern.
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In Vorversuchen oder Testläufen werden deshalb mit Temperatursensoren, die über die Druckwerkbreite verteilt sind, die zylinderaxialen Temperaturverteilungen in den einzelnen Druckwerken der Druckmaschine in Abhängigkeit von der Druckdauer bzw. Menge an verarbeitetem Bedruckstoff bestimmt, die auftretenden Seitenregisterfehler ermittelt und die entgegen gesetzten Werte als Korrekturtabelle oder Korrekturfunktion druckwerkspezifisch in einem Temperaturmodul innerhalb der Druckmaschinensteuerung gespeichert. Dabei können die Seitenregisterkorrekturdaten in Abhängigkeit von der Druckwerktemperatur, vom Temperaturgradienten oder von der verarbeiteten Bedruckstoffmenge (unter Berücksichtigung einer Temperaturausgangssituation) abgespeichert werden.
Zur Bestimmung der Temperaturverteilung in den Druckwerken kann beispielsweise die Öltemperatur auf beiden Seiten der Druckwerke gemessen werden.
Während des Druckprozesses werden dann die Temperaturen in den Druckwerken fortlaufend direkt oder indirekt ermittelt und an das Temperaturmodul übertragen. Vom Temperaturmodul werden die zugeordneten diskret gespeicherten oder als Temperatur-Seitenregister- Korrelationsfunktion hinterlegten Registerkorrekturdaten an die Seitenregisterstelleinrichtungen übermittelt und die Seitenregister selbsttätig in den einzelnen Druckwerken korrigiert. Die Seitenregisterkorrekturdaten werden dabei zu den Seitenregistereingabedaten des Druckers addiert.
Die Korrekturdaten für die einzelnen Druckwerke sind nicht identisch, sondern von der Position des Druckwerkes in der Maschine abhängig. Die Registerkorrekturdaten sind deshalb vorteilhaft für jedes Druckwerk separat anzupassen.
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Es ist auch zweckmäßig, dass die Seitenregister- Korrekturdaten für druckende und nicht druckende Werke oder für unterschiedliche Bedruckstoffdicken differenziert werden.
Die Korrektur der Seitenregistereinstellungen erfolgt vorteilhafterweise schrittweise, um eine permanente Verstellung der Seitenregister zu vermeiden.
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Bei der zweiten Variante der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Druckwerken Temperiersysteme vorhanden, die für jede Druckwerkseite getrennt temperaturregelbar sind. Der Ausgleich der zylinderaxialen Temperaturgradienten kann dann entweder durch Erwärmen der Bedienseite oder Kühlen der Antriebsseite der Druckwerke (bezogen auf das Temperaturniveau der jeweils anderen Druckwerkseite) erfolgen. Die separate Regelbarkeit wird entweder in bekannter Weise über getrennte Temperierkreisläufe mit jeweils separaten Wärmetauschern oder zumindest über unabhängig regelbare Temperiermittel-Volumenströme für jede Druckwerkseite erreicht.
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Die temperaturgesteuerte Seitenregisterkorrektur sollte für Druckmaschinen, für die sie - aufgrund anderer Randbedingungen für die Aufstellung der Druckmaschine, wie andere Fundamente etc. - nicht notwendig ist, deaktivierbar sein.
Die vorgeschlagene Lösung ist ebenso für Lackwerke oder andere Druckwerkaggregate mit hohen Genauigkeitsanforderungen und temperaturabhängigen Positionierungsfehlern anwendbar.