-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Druckmaschine mit wenigstens
einem Druckwerk, welches einen mit einem Aufzug bespannten Zylinder
aufweist.
-
In
Bogenrotationsdruckmaschinen sind die Plattenzylinder und Gummituchzylinder
in einzelnen Druckwerken der Druckmaschine mit Klemm- und Spannvorrichtungen
versehen, welche einen Wechsel der Gummitücher und der Druckplatten erlauben. Bei
jedem neuen Druckauftrag können
so neue Druckplatten auf den zugehörigen Zylindern in den jeweiligen
Druckwerken aufgespannt werden. Gemäß dem Stand der Technik werden
die Druckplatten mittels hydraulischer oder pneumatischer Spann- und
Klemmeinrichtung auf dem Plattenzylinder fixiert. Eine solche Klemmvorrichtung
zum Befestigen von Druckplatten auf einem Zylinder im Druckwerk
einer Druckmaschine ist aus der
DE 41 29 831 C3 bekannt. Hier wird die Druckplatte
mittels einer fest stehenden oberen Klemmleiste und einer radial
dazu verschiebbaren unteren Klemmleiste auf dem Druckzylinder befestigt.
Die Stellelemente der unteren Klemmleiste können dabei pneumatisch oder
hydraulisch arbeiten.
-
Aus
der
EP 0 530 612 B1 ist
außerdem
eine elektrische Betätigung
von Spannschienen auf dem Plattenzylinder bekannt. Dabei weist wenigstens
eine Spannschiene einen Elektromotor mit einem Positionsrückmelder
für Passerkorrekturen
auf, wobei der Elektromotor fernverstellbar ist. Außerdem werden die
elektrischen Antriebe auf dem Plattenzylinder über einen kontaktlosen Übertrager
mit elektrischer Energie und Stellbefehlen von außerhalb
des Plattenzylinders versorgt. Zugleich können über diesen elektrischen Übertrager
Daten des Positionsmelders vom Zylinder an die außerhalb
des Zylinders befindliche Steuereinheit übertragen werden. Der Übertrager
besteht aus einem zweiteiligen Transformator, wobei mittels des
als induktivem Übertrager
ausgeführten
Elements sowohl elektrische Energie als auch Daten übertragen
werden. Zusätzlich
befindet sich auf dem Plattenzylinder eine Leistungselektronik zur
Ansteuerung ausgewählter
Stellmotoren der Spannschiene. Mittels Verstellung der Spannschiene über die
Elektromotoren sollen so Passerkorrekturen im Druckbild ausgeführt werden.
-
Beim
Druckvorgang besteht jedoch häufig das
Problem, dass die Geometrien des Druckbildes aufgrund von Feuchtigkeit
und Beschaffenheit des Papiers leicht verzerrt werden. Diese Geometrieveränderungen
sind aufgrund ihrer zum Teil ungleichmäßigen Ortsabhängigkeit über das
gesamte Druckbild hinweg nicht mit Stellmitteln an der Spannschiene
eines Plattenzylinders zu bewältigen.
-
Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Druckmaschine
mit einer Vorrichtung zu schaffen, welche eine automatische Korrektur
von Geometrieabweichungen im Druckbild erlaubt.
-
Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der
Erfindung sind den Unteransprüchen
und den Zeichnungen zu entnehmen. Die vorliegende Erfindung kann
im Druckwerk von Offsetdruckmaschinen sowohl auf dem Plattenzylinder
als auch auf dem Gummituchzylinder angewandt werden. Es ist auch möglich, dass
in einem einzigen Druckwerk sowohl Plattenzylinder als auch Gummituchzylinder
mit den erfindungsgemäßen Aktuatoren
bestückt
sind. Die Aktuatoren auf dem Zylinder sind Stellmittel, mit denen
der jeweilige Aufzug auf dem Zylinder in axialer und/oder Umfangsrichtung
des Zylinders in seiner Geometrie verändert werden kann. Der Aufzug
kann gedehnt, gestreckt oder anderweitig verformt werden. Am Plattenzylinder
ist der Aufzug die Druckplatte, während beim Gummituchzylinder
das Gummituch den Aufzug darstellt. Mittels der Aktuatoren auf dem
jeweiligen Zylinder kann nun der Aufzug so verformt werden, dass
etwaige im Druckbild festgestellte Geometrieabweichungen durch die
Verformung korrigiert werden können,
so dass Geometrieabweichungen entgegengewirkt werden kann. Zweckmäßigerweise
sind dazu mehrere Aktuatoren auf dem Zylinder vorhanden, so dass
der Aufzug über
das gesamte Druckbild hinweg gezielt verformt werden kann.
-
Eine
solche Verformung des Aufzuges wird auch als Manipulation der Druckplatte
oder des Gummituches bezeichnet.
-
In
einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Aktuatoren zumindest teilweise elektrisch angetrieben sind. Elektrisch
angetriebene Aktuatoren weisen den Vorteil auf, dass die Energieversorgung
auf einem rotierenden Bauteil wie dem Plattenzylinder oder Gummituchzylinder
relativ unproblematisch durch einen elektrischen Drehübertrager
bewerkstelligt werden kann. Insbesondere ist es mittels elektrisch
angetriebener Aktuatoren auch möglich,
den Aufzug bei rotierenden Zylindern zu verformen. Außerdem können elektrische
Aktuatoren präzise
angesteuert werden und sind einfach in die Maschinensteuerung einzubinden.
Die Aktuatoren werden dabei als rotativ arbeitende Elektromotoren ausgeführt sein,
wie sie z. B. als Servoantriebe in Stellmotoren vorkommen. Alternativ
ist es auch möglich,
piezoelektrische Antriebe für
die Aktuatoren einzusetzen. Die piezoelektrischen Antriebe haben
den Vorteil, dass sie kaum Verschleißerscheinungen zeigen und außerdem hoch
genaue Stellvorgänge
erlauben, solange der Stellweg relativ gering ist. Bei den beabsichtigten
Verformungen des Plattenzylinders wird es sich jedoch um relativ
geringe Wege handeln, so dass hier piezoelektrische Antriebe eingesetzt
werden können.
Falls ein größerer Verstellweg
erforderlich ist, können
auch elektromagnetische Hubantriebe eingesetzt werden. Des Weiteren ist
auch an den Einsatz von elektrischen Linearmotoren gedacht, wenn
größere Verstellwege
erforderlich sind. Insbesondere beim Einsatz von rotativen Elektromotoren
kann das Drehmoment über
ein Getriebe vergrößert werden,
was aufgrund der großen
Kräfte beim
Dehnen einer Druckplatte erforderlich sein kann.
-
In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass eine Erfassungseinrichtung zur Rückmeldung der Position der Aktuatoren
vorhanden ist. Eine solche Erfassungseinrichtung zur Rückmeldung
der Position der Aktuatoren ermöglicht
dem Bedienpersonal eine Überprüfung der
eingestellten Verformung. Die erreichte Position der Aktuatoren
kann zu diesem Zweck auf einem Bildschirm der Druckmaschine angezeigt
werden, so dass das Bedienpersonal gegebenenfalls die angezeigte
Position noch einmal vor dem Druck korrigieren kann. Als Erfassungseinrichtung
kann dabei ein Drehwinkelgeber eingesetzt werden, welcher eine Relativposition
des Aktuators zurückmelden kann.
Es ist aber auch der Einsatz von absoluten Drehgebern möglich, so
dass auch nach einem Stromausfall oder einem Ausfall des Übermittlungssystems
immer die absolute Position der Aktuatoren zurückgemeldet werden kann. Des
Weiteren ist der Einsatz eines Referenzschalters als Erfassungseinrichtung
möglich.
Bei diesem Referenzschalter werden die Aktuatoren vor dem Stellvorgang
auf einen mechanischen Anschlag gefallen, um so den Null-Punkt zu
finden. Bei diesem mechanischen Anschlag muss keine Elektronik zu
Erfassung der Position des Aktuators vorhanden sein. Allerdings
ist diese Methode nicht so genau, da bei mehreren Umdrehungen eines
Motors vom Anschlag weg die Position durch Toleranzen bedingt ungenauer
wird.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
eine Positionierelektronik zur Ansteuerung der Aktuatoren vorhanden
ist, welche sich auf oder in dem Zylinder der Druckmaschine befindet.
Diese Positionierelektronik weist entsprechende Schnittstellen zum
Anschluss der Aktuatoren auf. Vorteilhafterweise müssen hier
die Rückmeldesignale
der Aktuatoren nicht erst aus dem Zylinder herausgeführt werden,
sondern können
von der Positionierelektronik direkt auf dem Zylinder ausgewertet werden.
In diesem Fall kann ein geschlossener Regelkreis innerhalb des Zylinders
verwirklicht werden, da die Positionierelektronik die hier von der
Druckmaschinensteuerung zugesandten Steuerbefehle unmittelbar vor
Ort mit den rückgemeldeten
Ist-Positionen der Aktuatoren vergleichen kann und gegebenenfalls festgestellte
Abweichungen ausregeln kann. Somit wird der Anteil der Signale geringer,
welcher zwischen dem Zylinder und der Druckmaschinensteuerung übertragen
werden muss.
-
Die
elektrische Energie zum Antrieb der Aktuatoren auf dem Zylinder
kann über
einen elektrischen Drehübertrager
auf denselben übertragen werden.
Ein solcher Drehübertrager
kann nach dem Induktionsprinzip arbeiten, wodurch insbesondere größere Stromstärken zur
Versorgung der Aktuatoren möglich
sind. Über
einen solchen induktiven Übertrager
können
aber zusätzlich
auch aufmodulierte Steuersignale übertragen werden, welche Steuerbefehle
für die
Aktuatoren enthalten. Es ist des Weiteren möglich, dass der Drehübertrager
zur Übertragung
der elektrischen Signale mit Funkübertragung oder einer kapazitiven
Kopplung arbeitet, hier können
auch hochfrequente Steuersignale zuverlässig übertragen werden. Des weiteren
ist der Einsatz von optischen Übertragern
vorgesehen. Insbesondere zur Energieübertragung kann auch ein Schleifringübertrager
genutzt werden, welcher rotationssymmetrisch zur Zylinderachse angeordnet
ist. Es ist außerdem
möglich,
den Drehübertrager
in zwei Teile aufzuspalten, wobei ein Teil am einen Ende des Zylinders mit
den Aktuatoren elektrische Daten auf den Zylinder überträgt, während der
andere Teil des Drehübertragers
am anderen Ende des Zylinder elektrische Energie auf den Zylinder überträg. Selbstverständlich kann
die Übertragung
der elektrischen Energie und insbesondere der elektrischen Daten
bidirektional ausgeführt
sein, so dass auch elektrische Daten und auch elektrische Energie
vom Zylinder in das Steuerungssystem der Druckmaschine zurückfließen können. Durch
diese Art der Datenübertragung
können die
Positionen der Aktuatoren an die Druckmaschinensteuerung zurückgemeldet
werden und gegebenenfalls dem Bedienpersonal angezeigt werden.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die Aktuatoren zumindest teilweise pneumatisch arbeiten. Insbesondere
wenn der Aufzug auf dem Zylinder im Stillstand verformt werden soll,
kann auch auf den Einsatz pneumatischer Aktuatoren zurückgegriffen
werden. Es ist außerdem
möglich,
die heute für
die Klemmung des Aufzugs auf dem Zylinder genutzten pneumatischen Aktuatoren
abzuwandeln und auch für
das Verformen des Aufzugs zu verwenden. Des Weiteren können sich
auf dem Zylinder sowohl elektrische als auch pneumatische Aktuatoren
befinden. Damit können etwaige
pneumatische Aktuatoren, welche auch für das Klemmen der Platte auf
dem Zylinder zuständig sind,
durch elektrische Aktuatoren ergänzt
werden, welche eine flexible Dehnung des Aufzuges über das gesamte Druckbild
hinweg ermöglichen.
Es können auch
kombinierte Aktuatoren auf dem Zylinder zum Einsatz kommen, welche
sowohl elektrische als auch pneumatische Funktionen aufweisen. Diese
kombinierten Aktuatoren verfügen
sowohl über
einen pneumatischen als auch einen elektrischen Antrieb. Insbesondere
kann auch hier der pneumatische Antrieb zur Unterstützung der
elektrischen Antriebe im Stillstand eingesetzt werden. Mit den pneumatischen
Aktuatoren können
bei gleicher Baugröße auch
größere Kräfte übertragen
werden. So ist es auch denkbar, dass der pneumatische Teil der Aktoren
den größeren Verstellweg
beim Dehnen vornimmt, während
die Feineinstellung mit einem geringen Verfahrweg vom elektrischen
Teil wahrgenommen wird. Zur Versorgung der pneumatischen Aktuatoren
auf dem Zylinder kann die Lagerung des Zylinders mit einer Durchführung versehen
werden, welche die pneumatische Druckluftversorgung auf dem Zylinder
ermöglicht. Eine
solche Durchführung
wird bevorzugterweise nur im Stillstand des Zylinders betrieben,
da bei einem rotierenden Zylinder die Abdichtung gegen Druckverlust
sehr schwierig aber möglich
ist. Aus diesem Grund werden die Verstellvorgänge der pneumatischen Aktuatoren
auch bevorzugt im Stillstand ausgeführt. Die Integration der Druckluftdurchführung in die
Lagerung des Zylinders bietet den großen Vorteil, dass diese Durchführung direkt
in der Mitte auf der Achse des Zylinders stattfinden kann, so dass
die Übertragung
von Druckluft bei jedem Drehwinkel des Zylinders möglich ist.
Allerdings ist hier nur ein Luftkanal möglich. Falls sich die Druckluftdurchführung außerhalb
des Zentrums befindet, so kann nur in einem sehr geringen Drehwinkelbereich
Druckluft auf den Zylinder übertragen
werden, da sich die Gegenstücke
auf dem Zylinder und der stillstehenden Durchführung in der Seitenwand bei
der Druckluftübertragung
exakt gegenüberstehen
müssen.
Dafür können hier
mehrere Luftkanäle
angeordnet sein.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
der Zylinder sowohl über eine
pneumatische Durchführung
mit Druckluft als auch über
einen elektrischen Drehübertrager
mit elektrischer Energie und/oder elektrischen Signalen versorgt
wird. Auf diese Art und Weise können
sowohl pneumatische Aktuatoren als auch elektrische Aktuatoren oder
kombinierte pneumatisch/elektrische Aktuatoren sowohl mit Energie
als auch mit Steuersignalen versorgt werden. Eine besonders kompakte
Bauform ergibt sich dadurch, dass Druckluftversorgung und Versorgung
elektrischer Energie am selben Ende des Zylinders erfolgen. Insbesondere
kann die Drehdurchführung
zur Versorgung pneumatischer Energie auf dem Zylinder in den elektrischen Übertrager
integriert sein. Dazu kann sich die Durchführung für die Pneumatik auf der Rotationsachse
des Zylinders befinden, während
um diese Rotationsachse herum ein drehsymmetrischer induktiver Übertrager
angeordnet ist. Eine solche Anordnung nimmt besonders wenig Bauraum
ein und bietet eine hohe Flexibilität, da zu jeder Zeit und bei
jeder Drehwinkelstellung des Zylinders pneumatische Luft auf den
Zylinder übertragen
werden kann und gleichzeitig über
den induktiven Drehübertrager
elektrische Energie und Signale dorthin gelangen können.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die Positionierelektronik der Aktuatoren mit der Maschinensteuerung
der Druckmaschine über
ein Bus-System verbunden ist. Die an die Positionierelektronik angeschlossenen
Aktuatoren können
so in das Bus-System der Maschinensteuerung der Druckmaschine eingebunden
werden. In diesem Fall findet auch der Datenaustausch über den
Drehübertrager
oder per Funkübertragung nach
dem Protokoll eines solchen Bus-Systems statt. Die mit dem Bus-System
auf den Zylinder der Druckmaschine übertragenen Daten werden in
der Positionierelektronik für
die Ansteuerung der Aktuatoren entsprechend aufbereitet. Umgekehrt
werden die Rückmeldesignale
der Aktuatoren in der Positionierelektronik gemäß dem Protokoll des Bus-Systems verpackt
und über
das Bus-System an die Maschinensteuerung der Druckmaschine außerhalb
des Zylinders übertragen.
Dabei können
die üblichen Bus-Systeme
wie CAN-Bus, Profibus oder auf Ethernet-Technik basierende Systeme
wie Ethercat oder Ethernet-Powerlink eingesetzt werden. Grundsätzlich kann
eine synchrone Datenübertragung
vorgesehen sein, d. h. es können
gleichzeitig in beide Richtungen Daten übertragen werden, wie es z.
B. bei der Funkübertragung
der Fall ist. Alternativ können
die Daten auch asymmetrisch übertragen
werden, so dass z. B. abwechselnd immer nur in eine Richtung Daten
fließen
können.
Dafür ist
in diesem Fall nur ein Übertragungskanal
erforderlich, was die Realisierung mittels eines optischen Übertragers
erleichtert. Bei einer speziellen Ausführungsform werden die Daten auch
nicht direkt im Protokoll des Bus-Systems über den Drehübertrager
geschickt, sondern im Übertrager
zunächst
in ein anders Protokoll umgewandelt, welches Fehler bei der Drehübertragung
besser korrigieren kann. Auf dem Zylinder werden dann die Daten
entweder in der gewandelten Form verarbeitet oder wieder in das
vorherige Protokoll oder ein anderes Protokoll umgewandelt.
-
Neben
der Eingabe von Steuerbefehlen durch das Bedienpersonal an die Aktuatoren
auf dem Zylinder über
eine elektronische Bedieneinrichtung, welche mit der Maschinensteuerung
der Druckmaschine in Verbindung steht, ist auch der Einsatz eines geschlossenen
Regelkreises möglich.
In diesem Fall ist vorgesehen, dass ein Bildinspektionsgerät zumindest
zur geometrischen Vermessung von bedruckten Bedruckstoffen vorhanden
ist, welches in Verbindung mit der Maschinensteuerung der Druckmaschine steht.
Dieses Bildinspektionsgerät
kann zum einen zur farblichen Vermessung von fertigen Bedruckstoffen
genutzt werden, als auch zur geometrischen Vermessung, um geometrische
Fehler im Druckbild zu ermitteln. Diese geometrischen Fehler können dann über die
Aktuatoren auf dem Plattenzylinder durch das Verformen der Druckplatte
ausgeglichen werden. Bei dieser Ausführungsform ist es von Vorteil,
dass die Druckmaschine einen Rechner aufweist, welcher die Messergebnisse
des Bildinspektionsgerätes
verarbeitet und in der Lage ist, einen Soll-/Istwertvergleich durchzuführen und
bei festgestellten Abweichungen die Aktuatoren derart anzusteuern,
dass die festgestellten Abweichungen minimiert werden. In diesem
Fall werden die Messergebnisse des Bildinspektionsgerät an einen
Rechner übertragen,
welcher entweder in die Maschinensteuerung integriert ist oder an
diese angeschlossen ist. Die übermittelten Messergebnisse
werden dann im Rechner mit einer digitalisierten Druckvorlage verglichen.
Sollte der Rechner Abweichungen zu der Druckvorlage feststellen,
so werden die festgestellten Abweichungen in Verfahrbefehle für die Aktuatoren
umgerechnet, um die Druckplatte auf dem Zylinder entsprechend so zu verformen,
dass den festgestellten Abweichungen entgegengewirkt wird. Auf diese
Art und Weise kann ein geschlossener Regelkreis erreicht werden,
welcher messtechnisch erfasste geometrische Abweichungen automatisch
mittels Verstellung der Aktuatoren korrigiert. Da auf dem Zylinder
relativ viele Aktuatoren vorhanden sind, kann der Rechner die Verstellung
eines Aktuators und deren Wirkung auf die Verstellung der anderen
Aktuatoren automatisch gegenseitig berücksichtigen, während bei
einer Verstellung durch das Bedienpersonal über eine Eingabeeinrichtung
dieses die Aktuatoren nach und nach iterativ oder auch intuitiv
einstellen müsste.
Dadurch wird dem Bedienpersonal die Arbeit erheblich erleichtert.
-
Grundsätzlich können die
Aktuatoren individuell oder in Gruppen angesteuert werden. Dabei
ist es z. B möglich,
eine bestimmte Gruppe von Aktuatoren mit den gleichen Steuerbefehlen
anzusteuern, während
andere Aktuatoren andere Steuerbefehle erhalten. Insbesondere bei
der manuellen Einstellung über
die Bedieneinrichtung ist es auch möglich, dass das Bedienpersonal über die
Bedieneinrichtung jeden Aktuator individuell ansteuert.
-
Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch,
dass die Positionierelektronik in die Aktuatoren integriert ist.
Insbesondere bei kleineren Bogendruckmaschinen in kleineren Formaten
ist in den Zylindern relativ wenig Platz. Durch die Integration
der Positionierelektronik in der Aktuatoren kann so Bauraum gespart
werden. Auf diese Art und Weise kann die Positionierelektronik auch
dann in den Zylinder integriert werden, wenn es sich um eine kleinformatige
Bogendruckmaschine handelt.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
der Zylinder ein Plattenzylinder oder ein Gummituchzylinder ist,
und dass sich die Aktuatoren zumindest teilweise in einem Kanal des
Zylinder befinden. Die Klemmleisten zur Befestigung von Druckplatten
und Gummitüchern
befinden sich meist in einem Kanal des zugehörigen Zylinders. Auf diese
Art und Weise wird erreicht, dass die Klemmleisten versenkt angeordnet
sind, so dass keine Einwirkung auf benachbarte Zylinder stattfindet, auf
welchen der Gummituchzylinder oder Plattenzylinder abrollt. In diesem
Kanal können
auch zumindest teilweise die Aktuatoren angeordnet werden, so dass
sie ebenfalls nicht in den Radius benachbarter Zylinder hereinragen.
-
Vorteilhafter
Weise ist vorgesehen, dass bei einer geometrischen Änderung
des Aufzugs auf dem Zylinder in axialer Richtung eine etwaige zuvor
vorgenommene Änderung
in Umfangsrichtung durch Ansteuerung der Aktuatoren zunächst rückgängig gemacht
wird und dass nach Ausführung
der axialen Änderung
die Änderung
in Umfangsrichtung weder hergestellt wird. Durch die Aufhebung der Änderung in
Umfangsrichtung wird zunächst
Spannung aus dem Aufzug genommen, so dass er sich in axialer Richtung
leichter verformen lässt.
Damit wird ein Rubbeln des Aufzugs auf dem Zylinder vermieden. Nach
Durchführung
der axialen Veränderung
wird dann die Änderung
in Umfangsrichtung wieder hergestellt. Dieser Ablauf bei axialer
Veränderung
wird durch geeignete Ansteuerung der Aktuatoren durch die Maschinensteuerung
automatisch erledigt. Dazu speichert die Maschinensteuerung zunächst die
in Umfangsrichtung durchgeführte Änderung
ab, um sie nach dem axialen Verstellvorgang wieder herstellen zu
können.
-
Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Figuren näher beschrieben
und erläutert.
Es zeigen:
-
1 einen
Plattenzylinder in einem Druckwerk einer Bogendruckmaschine mit
mehreren Aktuatoren zur Manipulation der Druckplatte,
-
2 die
Anordnung der Aktuatoren auf dem Plattenzylinder einer Bogendruckmaschine,
-
3 den
Ablauf eines geschlossenen Regelkreises zur Korrektur von Abweichungen
mittels der Aktuatoren auf einem Zylinder einer Bogendruckmaschine
und
-
4 eine
Druckmaschine mit zwei Druckwerken, welche über einen gemeinsamen Stator
mit Strom und Signalen versorgt werden.
-
In 1 ist
schematisch ein Ausschnitt eines Druckwerks einer Bogendruckmaschine 15 abgebildet.
Dieser Ausschnitt umfasst den Plattenzylinder 6, die seitliche
Lagerungen 8 sowie teilweise die Ansteuerung der Aktuatoren 3.
Der Plattenzylinder 6 ist beidseitig in der jeweiligen
Seitenwand 7 der Druckmaschine 15 drehbar gelagert.
Auf dem Plattenzylinder 6 sind mehrere Aktuatoren 3 angeordnet,
welche jeweils an den Außenkanten
einer auf dem Plattenzylinder 6 befindlichen Druckplatte
angreifen, was in 2 näher dargestellt ist. Durch
Bewegung der Aktuatoren 3 kann die auf dem Plattenzylinder 6 befindliche
Druckplatte 16 sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer
Richtung verformt werden. Durch die Verformung der Druckplatte 16 wird
gleichzeitig das Druckbild auf der Platte 16 entsprechend
verändert. Die
Aktuatoren 3 arbeiten in 1 mit Elektromotoren,
welche an eine Positionierelektronik 2 angeschlossen sind.
Diese Positionierelektronik 2 befindet sich im Innern des
Plattenzylinders 6 und dient der Ansteuerung der Aktuatoren 3.
Zusätzlich
zu den in 1 gezeigten elektrischen Aktuatoren 3 können auch
hier nicht gezeigte pneumatische Stellglieder auf dem Plattenzylinder 6 vorhanden
sein, welche an die Pneumatik 12 auf dem Zylinder angeschlossen werden
können.
Dazu weist die Lagerung 8 des Plattenzylinders 6 auf
der linken Seite eine pneumatische Drehdurchführung 13 auf, welche
es erlaubt, bei Stillstand des Plattenzylinders 6 Druckluft
auf den Plattenzylinder 6 zu bringen. Diese Druckluft wird
außerhalb
der Seitenwände 7 der
Druckmaschine 15 in einem Kompressor der Druckluftversorgung 14 erzeugt.
Zur Ansteuerung der Aktuatoren 3 müssen diese mit elektrischer
Energie versorgt werden. Dies kann auf verschiedene Art und Weise
geschehen, wobei die in 1 beispielhaft gezeigten Möglichkeiten
alternativ oder parallel verwirklicht werden können. Auf der linken Seite
erfolgt die Zufuhr elektrischer Energie über einen induktiven Drehübertrager, welcher
aus einem Rotor 1 und einem Stator 9 besteht.
Der Rotor 1 dreht sich mit dem Plattenzylinder 6,
während
der Stator 9 stillsteht und an die elektrische Energieversorgung 10 der
Druckmaschine 15 angeschlossen ist. Auf diese Art und Weise
kann auch bei sich drehendem Plattenzylinder 6 elektrische
Energie permanent auf den Zylinder 6 übertragen werden. Über den
induktiven Übertrager
können außerdem von
der Maschinensteuerung 18 kommende und an diese gesendete
elektrische Steuersignale 11 durch Trägermodulation übertragen
werden. Die elektrischen Steuersignale könne aber auch zusätzlich oder
alternativ über
die auf der rechten Seite gezeigte Funkübertragung 5 auf den
Zylinder 6 übertragen
werden. Eine weitere Möglichkeit
elektrische Energie und elektrische Steuersignale auf dem Plattenzylinder 6 zu übertragen
stellt der Ringübertrager 4 im
Spalt zwischen Plattenzylinder 6 und Seitenwand 7 der
Druckmaschine 15 dar. Auch dieser Ringübertrager 4 arbeitet
nach dem induktiven Prinzip, wobei ein feststehender Ring in einer
auf dem Plattenzylinder 6 ringförmig angeordneten Nut rotiert
und so berührungslos
induktiv Energie und Signale in beide Richtungen übertragen
kann.
-
Die
Maschinensteuerung 18 der Druckmaschine 15 ist
an ein Bildinspektionsgerät 19 angeschlossen,
auf welches fertig produzierte Bedruckstoffe zur Kontrolle aufgelegt
werden können.
Ein solcher Bogen 20 kann von dem Bildinspektionsgerät 19 farblich
und geometrisch erfasst werden. Die so erzielten Messergebnisse
werden dann an den Rechner der Maschinensteuerung 18 übertragen,
wo die gemessenen Ist-Werte mit den Soll-Werten einer digital abgespeicherten
Druckvorlage aus der Druckvorstufe verglichen werden. Falls die
Maschinensteuerung 18 Abweichungen zwischen Druckvorlage
und Messergebnissen des Bogens 20 feststellt, welche außerhalb
der zulässigen
Toleranz liegen, so kann die Maschinensteuerung 18 die
festgestellten Abweichungen in Stellbefehle für die Aktuatoren 3 umsetzten,
welche als elektrische Steuersignale 11 über den Drehübertrager
bestehend aus Stator 9 und Rotor 1 zur Positionierelektronik 2 auf
dem Plattenzylinder 6 übertragen
werden. Die Positionierelektronik 2 wiederum bereitet die
Steuerbefehle für
die Aktuatoren 3 auf und positioniert die Aktuatoren 3 entsprechend der
gesendeten Steuerbefehle. Die tatsächlich angefahrene Position
der Aktuatoren 3 wird wiederum an die Positionierelektronik 2 zurückgemeldet
und dort mit den Steuerbefehlen verglichen. Falls Abweichungen zu
den Steuerbefehlen festgestellt werden, so werden die Aktuatoren 3 entsprechend
nachgeregelt, bis die Steuerbefehle der Maschinensteuerung 18 punktgenau
ausgeführt
worden sind. Der genaue Regelablauf wird in 3 noch ausführlicher
erläutert. Des
Weiteren ist an die Maschinensteuerung 18 eine Bedieneinrichtung 21 angeschlossen,
welche aus einem Computer mit Bildschirm und Tastatur besteht. Über den
Computer kann das Bedienpersonal die Druckmaschine 15 steuern
und individuelle Stellbefehle an die Aktuatoren 3 eingeben,
welche dann ausgeführt
werden. Die Wirkung der Stellbefehle auf die Druckplatte 16 kann
am Bildschirm der Bedieneinrichtung 21 zunächst simuliert
und nach der Durchführung
der Stellbefehle auch als Rückmeldung
an das Bedienpersonal angezeigt werden.
-
In 2 ist
zu erkennen, dass der Plattenzylinder 6 eine Druckplatte 16 trägt, welche
das Druckbild enthält.
Die Druckplatte 16 wird auf dem Plattenzylinder 6 durch
Klemmvorrichtungen in einem Kanal 17 befestigt. Diese Klemmvorrichtung
verhindert ein Verrutschen der Druckplatte 16 auf dem Plattenzylinder 6 und
sind bevorzugt im Kanal 17 angeordnet, da sie dort nicht
in den Bereich benachbarter Zylinder wie den Gummituchzylinder oder
das Farbwerk hineinragen. Im Bereich des Kanals 17 können über die gesamte
Länge auch
Aktuatoren 3 angeordnet sein, welche an beiden Enden der
Druckplatte 16 im Kanal 17 angreifen und die Druckplatte 16 z.
B. durch Dehnen verformen können.
Die Aktuatoren können
die Druckplatte 16 sowohl in Umfangsrichtung als auch in
Axialrichtung des Plattenzylinders 6 dehnen und strecken.
Des Weiteren sind in Umfangsrichtung in 2 zusätzlich mehrere
Aktuatoren 3 angeordnet, welche die Druckplatte 16 ebenfalls
sowohl in Umfangsrichtung als auch in Axialrichtung des Plattenzylinders 6 dehnen
und strecken können.
Auf diese Art und Weise ist eine sehr präzise Manipulation der Druckplatte 16 auf
dem Plattenzylinder 6 in alle Richtungen möglich, da
die Druckplatte 16 durch die vielen Aktuatoren 3 punktgenau
manipuliert werden kann. Die Aktuatoren 3 greifen seitlich
an der Druckplatte 16 an und sind im Seitenbereich versenkt
angeordnet, so dass sie nicht mit benachbarten umlaufenden Teilen
kollidieren können.
-
In 3 ist
der Regelkreis näher
dargestellt, welcher bei der Feststellung von Abweichungen des Druckbildes
von der Druckvorlage wirksam wird. Ein Bogen 20, welcher
außerhalb
der zulässigen
Toleranzen liegt, wird als Schlechtbogen bezeichnet. In regelmäßigen zeitlichen
Abständen
entnimmt das Bedienpersonal der Druckmaschine 15 einen
Bogen 20 und unterzieht ihn einer Sichtkontrolle oder einer optischen
Kontrolle durch ein Bildinspektionsgerät 19. Die bei einem
Schlechtbogen festgestellten Abweichungen von der Druckvorlage erfordern
eine Korrektur des Druckbildes auf der Druckplatte 16 des Plattenzylinders 6.
Dazu müssen
entsprechende Korrekturdaten entweder durch den Drucker oder durch
die an die Bildinspektionseinrichtung 19 angeschlossene
Maschinensteuerung 18 berechnet werden. Wenn die festgestellten
Abweichungen im Bereich der Geometrie außerhalb der Toleranz liegen, muss
eine entsprechende Korrektur durchgeführt werden. In diesem Fall
werden die notwendigen Korrekturdaten entweder vom Bedienpersonal
von Hand in die Maschinensteuerung 18 eingegeben oder durch
die Maschinensteuerung 18 in Kenntnis der digitalen Druckvorlage
automatisch berechnet. Die Maschinensteuerung 18 setzt
die Korrekturdaten außerdem
in Verfahrbefehle für
die Aktuatoren 3 um, wobei die Maschinensteuerung 18 genau
berechnet, welcher Aktuator 3 sich in welche Richtung bewegen muss,
und wie groß diese
Bewegung ausfallen muss. Auch die Geschwindigkeit der auszuführenden
Bewegung kann entsprechend von der Maschinensteuerung 18 vorausberechnet
werden. Die so berechneten Verfahrbefehle werden dann von der Maschinensteuerung 18 als
elektrische Steuersignale 11 an die Positionierelektronik 12 zur
Ansteuerung der Aktuatoren 3 gesendet. Die jeweils angesteuerten
Aktuatoren 3 verfahren entsprechend der gesendeten Verfahrbefehle
und melden dann ihre Position an die Positionierelektronik 2 zurück. Wenn
die Positionierelektronik 2 festgestellt hat, dass der
Aktuator 3 den Verfahrbefehl korrekt abgearbeitet hat,
so kann eine entsprechende Rückmeldung
an die Maschinensteuerung 18 abgegeben und dem Bedienpersonal
signalisiert werden. Zusätzlich
kann die exakte Position des Aktuators 3 auf dem Bildschirm
der Bedieneinrichtung 21 angezeigt werden. Auf diese Art
und Weise erfährt
das Bedienpersonal genau, wie die Druckplatte 16 manipuliert
worden ist und wie sich das darauf befindliche Druckbild verändert. Damit
ist der Manipulationsvorgang an der Druckplatte 16 abgeschlossen
und die Maschine 15 kann wieder den Druckbetrieb aufnehmen.
In diesem Fall beginnt der Regelkreis von vorne, wenn der nächste Probebogen entnommen
wurde und sich wiederum als Schlechtbogen erweist.
-
In 4 ist
eine spezielle Ausführungsform mit
induktiver Energie- und Signalübertragung
abgebildet. Die Besonderheit liegt darin, dass hier mehrere Druckwerke 22 einen
gemeinsamen Stator 9 aufweisen. Der Stator 9 ist
die Leitung zur Energieversorgung, welche zusätzlich auch aufmodulierte Signale
zur Steuerung übertragen
kann. Die Leitung durchläuft
alle Druckwerke 22 hintereinander, wobei sie in den Druckwerken
jeweils die Achse des Plattenzylinders 6 ringförmig und
konzentrisch fast umschließt.
Der Ring ist jedoch nicht ganz geschlossen, sondern wird am anderen
Ende wieder las Leitung zum nächsten
Druckwerk 22 geführt,
wo ebenfalls eine fast ringförmige
Anordnung angeschlossen ist. Gegenüber diesem offenen Ring rotiert
auf der Achse des Plattenzylinders 6 jeweils ein Rotor 1,
welcher dann die Energie und Daten, welche durch die offene Schleife
zum nächsten
Druckwerk 22 fließen,
induktiv auf den Zylinder 6 überträgt. Da die Druckwerke 22 in
Reihe geschaltet sind, muss die Energiezufuhr über die Leitung 10 entsprechend
großzügig dimensioniert
werden, so dass für
alle Zylinder 6 genügend Energie
zur Verfügung
steht. Die Daten verfügen über eine
codierte Adresse, so dass diese nur von der Positionierelektronik 2 auf
dem jeweils adressierten Zylinder 6 verarbeitet werden
können.
Selbstverständlich
kann ein Stellbefehl auch an mehrere Zylinder 6 gleichzeitig
adressiert und dann von diesen verarbeitet werden.
-
- 1
- Rotor
- 2
- Positionierelektronik
- 3
- Aktuatoren
- 4
- Übertragung
elektrischer Energie und Signale
- 5
- Funkübertragung
- 6
- Plattenzylinder
- 7
- Seitenwand
der Druckmaschine
- 8
- Lager
des Druckzylinders
- 9
- Stator
- 10
- elektrische
Energieversorgung
- 11
- elektrische
Steuersignale
- 12
- Pneumatik
auf Zylinder
- 13
- pneumatische
Drehdurchführung
- 14
- Druckluftversorgung
- 15
- Druckmaschine
- 16
- Druckplatte
- 17
- Kanal
- 18
- Maschinensteuerung
- 19
- Bildinspektionsgerät
- 20
- Bogen
- 21
- Bedieneinrichtung
- 22
- Druckwerk