DE102007063851B3

DE102007063851B3 - Integrierte Qualitätsregelung

Info

Publication number: DE102007063851B3
Application number: DE102007063851.7A
Authority: DE
Inventors: Dr. Kühlmeyer Lothar; Jürgen Schölzig
Original assignee: Manroland Sheetfed GmbH
Current assignee: Manroland Sheetfed GmbH
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2024-02-22
Anticipated expiration: 2027-02-22
Also published as: DE102007063853B3; DE102007063852B3

Abstract

Verfahren zur Vorbereitung und Regelung von Druckaufträgen in einer Druckmaschine mit einem Druckwerk, das mit einem Farbwerk, das einen Farbkasten, Farbdosiereinrichtungen, eine Farbduktor- und eine Heberwalze, Farbwerks-, Reiber- und Farbauftragwalzen aufweist, einem Feuchtwerk, das eine Feuchtduktorwalze, eine Dosierwalze und Feuchtauftragwalzen aufweist, einem Plattenzylinder, der eine Druckplatte trägt, einem Gummi-/ Drucktuchzylinder und mit Registerstelleinrichtungen versehen ist,dadurch gekennzeichnet,dass mittels einer optischen Erfassungseinheit Qualitätsmesswerte von Druckbogen und mittels einer oder mehrerer weiterer Erfassungseinheiten Abmessungen und/oder Kraftwirkungen von eine Druckqualität bestimmenden Maschinenelementen ausgemessen werden, dass die Daten der Messungen mindestens einer Auswerte- und Regeleinrichtung zugeführt werden und dass mittels der mindestens einen Auswerte- und Regeleinrichtung Einstellungen von Betriebszuständen oder Bewegungsabläufen von Farb- und/oder Feuchtwerkswalzen und/oder eines Plattenzylinders und/oder eines Gummi-/Drucktuchzylinders abhängig von der Erfassung der Qualitätsmesswerten an den Druckbogen und/oder der Messwerte der Abmessungen oder der Kraftwirkungen an den Maschinenelementen veränderbar ist,und dass zu einer Korrektur von Fehlern nach der Erfassung von Streifen auf einem Druckbogen quer zu einer Bogenlaufrichtung in der Auswerteeinheit Streifenmuster hinterlegt werden, die durch Bedingungen einer Farb-, Feucht- und Druckwerksgeometrie hervorgerufen werden, dass Streifenmuster mit den Qualitätsmesswerten verglichen werden und dass mittels der mindestens einen Auswerte- und Regeleinrichtung Beistellungswerte von einzelnen Auftragwalzen zur Druckplatte und/oder zu einer der Reiberwalzen motorisch verstellt werden oder einzelne der Farbauftragswalzen von der Druckplatte abgestellt werden oder Zwischenwalzen oder Reiterwalzen verstellt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbereitung und Regelung von Druckaufträgen.
Druckereien verfügen üblicherweise über mehrere Druckmaschinen, wobei zur Vorbereitung und Disposition eines neu zu druckenden Druckauftrags so vorgegangen wird, dass von einem Drucker zuerst manuell druckmaschinenunspezifische Basisdaten des neu zu druckenden Druckauftrags, wie z. B. die am Druck beteiligten Druckfarben, das Druckformat, die Bedruckstoffdicke bzw. Bedruckstoffgrammatur sowie der Bedruckstofftyp, festgelegt werden. Danach definiert der Drucker für den neu zu druckenden Druckauftrag in Bezug auf eine vorausgewählte Druckmaschine druckmaschinenspezifische sowie druckauftragsabhängige Voreinstellwerte für den Druckauftrag, wobei es sich hierbei z. B. um Druckwerkbelegungswerte, Lackwerkbelegungswerte, Lüfterbahnwerte, Farbwerkwerte und Feuchtwerkwerte handelt. Nach Festlegung der Basisdaten sowie der Voreinstellwerte ist der neu zu druckende Druckauftrag in Bezug auf die vorausgewählte Druckmaschine voreingestellt, wobei zur Vorbereitung des Druckauftrags demselben noch sujetabhängige Einstellwerte, wie z. B. Stellungen von Farbdosierelementen, zugeordnet werden. Ein für eine vorausgewählte Druckmaschine voreingestellter bzw. vorbereiteter Druckauftrag wird zur Ausführung bzw. Disposition desselben einer konkreten Druckmaschine zugeordnet, wobei sich bei der Disposition abhängig von der Auslastung der Druckmaschinen einer Druckerei der Druckmaschinentyp ändern kann. Im letzteren Fall müssten dann zumindest die entsprechend vorliegenden Daten eingestellten Voreinstellwerte des Druckauftrags vom Drucker manuell abgeändert werden. Nach der Praxis werden demnach eine Vielzahl von Druckaufträgen von einem Drucker manuell voreingestellt, wobei die Voreinstellwerte gegebenenfalls nach der Disposition manuell geändert werden müssen. Dies ist sehr aufwendig.
Aus der EP 1 466 734 A2 ist es bereits bekannt, zur Rationalisierung der Vorbereitung von Druckaufträgen Werte eines neu auszuführenden Druckauftrags mit Werten bereits ausgeführter Druckaufträge zu vergleichen, um auf Basis dieses Vergleichs die Vorbereitung des neu auszuführenden Druckauftrags zu automatisieren, indem zur Vorbereitung auf Werte bereits ausgeführter Druckaufträge zurückgegriffen wird. Die EP 1 466 734 A2 lässt jedoch das Problem unberücksichtigt, dass sich nach vorgenommener Voreinstellung sowie Vorbereitung eines Druckauftrags bei der Disposition desselben der Druckmaschinentyp ändern kann.
Weiterhin sind aus der DE 10 2005 012 913 A1 Druckmaschinen mit mindestens einem durch ein Stellglied einstellbaren Maschinenelement bekannt geworden. Dort werden Druckmaschinen beschrieben, die mindestens ein durch ein Stellglied einstellbaren Maschinenelement aufweisen. Die Einstellung dieses Maschinenelements soll sich auf die Qualität eines von der Druckmaschine ausgeführten Druckes auswirken. Dazu erfasst eine optische Erfassungseinrichtung mittels eines auf die Oberfläche des Druckes gerichteten Sensors dessen Qualität und leitet Daten zu einer Regeleinrichtung. Diese ist mit dem Stellglied des Maschinenelements verbunden und kann dieses in Abhängigkeit einer Soll-/Istwert-Differenz zwischen einer vorgegebenen und einer gemessenen Qualität des Druckes die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert minimierend einstellen. Der Regelung liegt zugrunde, dass die Qualität des Druckes ganzheitlich von der optischen Erfassungseinrichtung erfasst und deren Daten im Hinblick von sich auf die Qualität des Druckes auswirkenden Störeinflüssen ausgewertet wird. Hierzu wird im Zusammenhang der Druckqualitätsregelung unter Anderem auf die Anwendung von Temperiereinrichtungen, schräg einstellbaren Formzylindern, Einstellungen des Tackwertes von Druckfarben, Veränderungen von Passmarkenabständen sowie auch Einstellungen von Walzenanpresskräften und von Farbdosiereinrichtungen näher eingegangen.
Weiterhin ist es bekannt in Druckmaschinen so genannte Bogeninspektionssysteme einzusetzen. Hierbei werden mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung Daten eines Druckes innerhalb einer Druckmaschine gewonnen und mit von einem Gutdruck ermittelten Daten verglichen. Bei der Feststellung von Fehlern können Druckbogen oder Nutzen während des Produktionsprozesses markiert und/oder aus dem Produktionsprozess oder nachgelagerten Weiterverarbeitungsprozessen ausgesondert werden.
Weiterhin ist es bekannt zur Optimierung der Druckqualität während des Druckens durch in- und externe Qualitätserfassungssysteme, bei denen einzelne Markierungen auf dem Bogen (z.B. Passkreuze), Messfelder (z.B. Druckkontrollstreifen) und/oder das gesamte Druckbild berücksichtigt werden. Diese Systeme sind gekoppelt mit Auswerte- und Regeleinrichtungen, die wiederum mit der Steuerung der Druckmaschine verbunden sind. In der Auswerte- und Regeleinrichtung ist eine Soll-Vorlage hinterlegt, mit der ein Vergleich mit dem Druckbild durchgeführt werden kann. Des Weiteren sind bekannte Druckschwierigkeiten hinterlegt (z.B. Abwicklungsstreifenmuster), wodurch die Erkennung bestimmter Qualitätsstörungen möglich ist. Durch Soll-Ist-Vergleich wird bei Überschreitung einer zulässigen Abweichung und Erkennung einer bestimmten Qualitätsstörung über die Regeleinrichtung ein Stellelement, das auf bestimmte Maschinenteile der Baugruppen wirkt, derart verstellt, dass der Ist-Wert in den Soll-Bereich überführt wird. Die Positionen der Stellelemente für einen Gutbogen sind abspeicherbar und damit für einen Wiederholauftrag nutzbar.
Vor Druckbeginn werden die Stellelemente auf Basis von Vorstufendaten zum Druckbild bereits voreingestellt bzw. mit Hilfe eines Leitstandrechners optimiert, bzw. bei Wiederholaufträgen wird deren zuletzt abgespeicherte Position wieder eingestellt.
Beim derzeitigen Stand der Technik muss beim Auftreten der als bekannt vorauszusetzenden Druckschwierigkeiten zunächst der Fehler erkannt werden, was in der Regel visuell erfolgt, dann muss die Druckmaschine angehalten werden und dann sind die betreffenden Maschinenteile manuell oder am Leitstand zu verstellen, also z.B. die Walzenbeistellung über Stellschrauben oder die Registerverstellung über den Maschinenleitstand bei Passerfehlern. Diese Vorgänge müssen im Bedarfsfall sogar mehrfach wiederholt werden. Die Rüstzeiten erhöhen sich also und es entsteht zusätzliche Anlaufmakulatur.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartige Verfahren zur Vorbereitung und Regelung von Druckaufträgen zu schaffen.
Druckmaschine mit Stellelementen mit denen verschiedene die Druckqualität beeinflussende Maschinenbauteile verstellbar sind. Die Stellelemente werden über eine Regeleinrichtung automatisch verstellt. Die dafür erforderlichen Signale werden aus einem optischen Erfassungssystem mit zugehöriger Auswerteeinheit generiert. Das optische Erfassungssystem ist an einem externen Messtisch installiert, womit Markierungen (z.B. Passkreuze), Messfelder (z.B. Kontrollstreifen) und der komplette Druckbogen erfassbar sind. Auswerteeinheit und Regeleinrichtung sind miteinander verbunden bzw. Bestandteil einer Steuerung (z.B. im Leitstand).
Mit den beschriebenen Verstell- bzw. Korrekturmöglichkeiten werden die Druckschwierigkeiten durch Voreinstellung schon vor Druckbeginn minimiert und während des Druckprozesses reduziert bzw. sogar beseitigt, ohne dass neben dem Erfassungsvorgang für die Messwerte auf dem Druckbogen manuelle Eingriffe an der Druckmaschine erforderlich würden. Die Erfassung von Messwerten am Druckbogen kann allerdings auch inline durch Messung während des Druckprozesses in der Druckmaschine erfolgen. Hierzu sind so genannte Inlinedensitometer oder -inspektionsanlagen bekannt. Dadurch ergibt sich eine erhebliche Reduzierung von Maschinenstillstandszeiten und damit eine verbesserte Produktivität, sowie eine Reduzierung der anfallenden Makulatur.
Da die Überwachung der Druckqualität an Hand der Aufnahme von Bildern der gedruckten Bogen nicht direkt das Verhalten der Druckmaschine im Betrieb berücksichtigen kann, ist es sinnvoll, die ermittelten Druckstörungen in Relation zu Veränderungen des Betriebsverhaltens von Maschinenelementen zu setzen.
Es ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, auch Veränderungen im kinematischen Bereich der Druckwerke zu berücksichtigen. Es ist bekannt, dass sich Farbauftragwalzen, Feuchtauftragwalzen oder Drucktücher (Gummituch) durch die Einwirkung von Druckfarbe, Feuchtmittel und Waschmittel in ihrer Gestalt oder Abmessung verändern, da die verwendeten Gummiwerkstoffe quellen oder schrumpfen. Die Folge ist, dass sich durch die Veränderung der Durchmesser auch die Kontaktstellen bzw. die Berührungsstreifen verändern und zu Auswirkungen auf die Druckqualität führen. Daher kann in Kombination mit den bereits geschilderten Verfahren und Vorrichtungen eine Überwachung der Abmessungen der genannten Maschinenelemente vorgesehen werden, um Stellelementen, die mit diesen Maschinenelementen zusammenwirken, anzusteuern.
In vorteilhafter Weise erfolgt eine Inlineerfassung von Messwerten wie Walzen- oder Zylinderdurchmesser. Mit Hilfe der Messwerte kann dann eine automatisierte oder teilautomatisierte Einstellung der optimalen Betriebsbedingungen erfolgen. Hierbei werden die Beistell- oder Kontaktstreifen zwischen Walzen oder Walzen und dem Gummi-/Drucktuchzylinder unter allen von außen einwirkenden Betriebsbedingungen eingestellt. In Verbindung hiermit kann eine Temperaturkompensation vorgenommen werden.
In bevorzugter Weise werden außerdem Regelstrategien entwickelt, bei denen Stellsignale aus der Bildauswertung mit denen aus der kinematischen Überwachung abgeglichen werden.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Hierbei zeigen

1 ein Funktionsschema in der Art eines Blockschaltbildes und
2 ein Funktionsschema einer Regeleinrichtung.

Die Darstellung geht aus von einer Offsetdruckmaschine, die in der Regel mehrere Druckwerke enthält. Jedes Druckwerk ist mit einem Farbwerk und ggf. einem Feuchtwerk versehen. Jedes Farbwerk enthält einen Farbkasten mit einer Farbduktorwalze und Farbdosierelementen, meist eine Heberwalze oder eine Filmwalze, eine Vielzahl von Farbwalzen und Reiberwalzen, sowie Farbauftragwalzen. Es sind auch Farbwerke mit so genannten Aniloxwalzen, ggf. als Kurzfarbwerke aufgebaut, bekannt. Weiterhin enthält - wenn vorhanden - das Feuchtwerk eine Feuchtduktorwalze, Feuchtwalzen und wenigstens eine Feuchtauftragwalze.
Die Farb- und Feuchtauftragwalzen sind einem Plattenzylinder zugeordnet, der eine Druckplatte trägt. Der Plattenzylinder ist einem Drucktuch- oder Gummizylinder zugeordnet, der ein Farbbild von der Druckplatte auf einen an einem Gegendruckzylinder gehaltenen Druckbogen überträgt.
Der Druckbogen durchläuft alle Druckwerke und nimmt dabei die verschiedenen Teilbilder eines Druckbildes in unterschiedlichen Farben auf.
Weiterhin können einem oder mehreren Druckwerken zugeordnet auch Trocknereinrichtungen vorgesehen sein.
In dem Funktionsschema nach 1 sind Vorstufendaten über eine Auswerte- und Regeleinrichtung in der Druckmaschine vorhandenen Stellelementen zuführbar, die in Maschinenbauteilen bzw. Aggregaten zur Beeinflussung von Prozessschritten wie Farbdosierung, Feuchtung, Trocknung o. ä. dienen. Über die Auswerte- und Regeleinrichtung können weiterhin von einem Gut- oder Druckbogen aufgenommene Daten einer optischen Erfassungseinheit dem Produktionsprozess mittels der Stellelemente zugeleitet werden.
Letztlich wird auf diese Weise die Druckqualität der Druckbogen beeinflusst. Hiermit wird der Regelkreis geschlossen.
a) Voreinstellung am Beginn eines Druckauftrages
Aus Vorstufendaten zu einzelnen Farbauszügen eines mehrfarbigen Druckbildes werden vielfältig bereits übliche Voreinstellungen z. B. von Farbdosierelementen, der Geschwindigkeit eines Farbduktormotors und einer Heberanlagezeit an einer Farbduktorwalze, die so genannte Heberstreifenbreite, vorgenommen. Zusätzlich können sujetabhängig die so genannte Beistellung von einzelnen Farb- und Feuchtauftragwalzen sowohl an eine Druckplatte als auch an eine Reiberwalze und eine Feuchtduktorwalze angepasst werden. Im Bedarfsfall können einzelne der Walzen des Farb- und/oder Feuchtwerkes auch ganz abgestellt werden.
Des Weiteren kann eine Farbflussumschaltung im Farbwerk im Bedarfsfall automatisch aktiviert werden. Hierbei ist es möglich eine so genannte vorderlastige Einstellung bei schablonieranfälligen Druckformen zu wählen, wobei die Druckfarbe hauptsächlich über die ersten Farbauftragwalzen auf die Druckplatte am Plattenzylinder aufgetragen wird.
Zusätzlich werden auch Parameter der Verreibung, nämlich ein so genannte Verreibungshub, ein Verreibungseinsatz und eine Changierung der Farbauftragwalzen sujetabhängig voreingestellt. Die Verreibung kann im Bedarfsfall auch abgestellt werden.
Eine weitere Voreinstellgröße mit Auswirkung auf die Färbung ist der so genannte Hebertakt, der angibt, wie oft pro Maschinenumdrehung die Heberwalze an die Farbduktorwalze zur Farbaufnahme angelegt wird. Auf der Basis der Vorstufendaten wird automatisch eine Standard-Voreinstellart oder spezifische Einstellung für geringe Farbverbräuche bei geringen Flächendeckungen auf der Druckplatte eingestellt.
b) Optimierung während des Druckprozesses
In der Auswerteeinheit ist eine Vorlage des Druckbildes aus Daten der Druckvorstufe (theoretischer Gutbogen) z.B. als berechneter, virtuell optimierter Druckbogen oder ein realer eingescannter Gutbogen gespeichert. Diese Daten dienen als Referenz für die im Folgenden zu erfassenden aktuell hergestellten Druckbogen. Hierbei sind die im Folgenden genannten Druckschwierigkeiten messtechnisch erfassbar, die in einem Druckbild erkennbar und über Stellelemente an Maschinenbauteilen während des Druckens beeinflussbar sind:

- Abwicklungsstreifen (aus der Geometrie der Druckwerke resultierende Markierungen im Farbbild),
- Streifen infolge mechanischer Stöße,
- Kanalstreifen (hervorgerufen durch Kanaldurchgang der Feuchtauftragwalze, die sich dabei stärker mit Wasser auflädt),
- Cordstreifen (aus der Feuchtung resultierende Markierungen),
- Schablonieren (geisterhafte Bildwiederholungen),
- Butzen (Verschmutzungen aus dem Druckprozess),
- Unter- oder Überfärbung,
- geschwindigkeitsabhängige Einflüsse (Kompensationen),
- Störungen der Walzenabwicklung oder der Breite der Beistellstreifen zwischen Walzen durch Schrumpfen oder Quellen der Walzenbezüge und
- Schmieren (bei zu geringer Feuchtung).

Die genannten Druckschwierigkeiten lassen sich alle mittels optischer Dichtemessung oder mittels eines Bogeninspektionssystems erfassen. Bei den genannten Druckschwierigkeiten handelt es sich um abgrenzbare Abweichungen von den vorgegebenen Sollwerten (optische Dichte, Helligkeit) im Druckbild (zu viel oder zu wenig). Weitere erkennbare und beeinflussbare Abweichungen sind Passerfehler (Fehler in der Lage von Teilbildern auf dem Druckbogen) und Drucklängenänderungen (Abweichung der Länge eines Druckbildes durch den Druckprozess).
Im Zusammenhang mit Maß- oder Betriebsstörungen, wie Geschwindigkeitseinflüsse, Walzenabwicklungsstörungen oder Veränderungen der Beistellstreifen kann die zusätzliche Erfassung von Daten an der Druckmaschine erforderlich sein. Insbesondere können Messeinrichtungen für Maschinengeschwindigkeit, Walzendurchmesser, Beistelldruck oder Beistellstreifen vorgesehen sein.
Ein schwieriges Problem stellen Streifen quer zur Bogenlaufrichtung dar. Zu deren eindeutiger Zuordnung müssen in der Auswerteeinheit Streifenmuster, die durch die Farb-, Feucht- und Druckwerksgeometrie hervorgerufen werden können, hinterlegt sein, wobei zu berücksichtigen ist, dass so genannte Abwicklungsstreifen und Streifen infolge mechanischer Stöße immer im gleichen Abstand zur Bogenvorderkante auftreten. Bei einem einmal erkannten Streifen können die Beistellungswerte der einzelnen Auftragwalzen zur Druckplatte und/oder zu einer Reiberwalze motorisch verstellt werden. Gleichfalls können einzelne Auftragswalzen ganz von der Platte abgestellt. Ggf. werden auch Zwischenwalze, die der Weiterleitung des Farbstromes dienen, und auch so genannte Reiterwalzen, die der Speicherung und Vergleichmäßigung des Farbstromes dienen, sofern sie Einfluss auf die Streifenbildung haben, verstellt werden.
Bei einem erkannten Kanalstreifen wird die Feuchtmittelmenge über die Anpassung der Geschwindigkeit der Feuchtduktorwalze oder die Beistellung der Feuchtdosierwalze zur Feuchtduktorwalze angepasst werden.
Die Verstellung der Parameter wird solange durchgeführt, bis die Sollwerte stabil eingehalten werden. Alternativ ist auch eine Anzeige der Fehlfunktionen an einem Maschinenleitstand möglich. Hierbei können dem Bediener Vorgaben zur manuellen Verstellung der Walzen zur drucktechnischen Optimierung vorgegeben werden.
Das so genannte Schablonieren lässt sich über typische Dichteabweichungen erfassen. Bei erkanntem Schablonieren werden bevorzugt die relevanten Verreibungsparameter angepasst, nämlich der Verreibungshub, der Verreibungseinsatz oder die Changierung der Farbauftragwalzen. Gleichfalls kann das Farbwerk über eine Fabflussumschaltung in einen Schaltzustand vorderlastig umgeschaltet werden.
Die so genannten Cordstreifen lassen sich über signifikante Dichteunterschiede im Druckbild und die Abstände zweier Maximal- und/oder Minimalwerte quer zur Bogenlaufrichtung erkennen. Durch Anpassung der Drehzahl der Feuchtduktorwalze und/oder der Feuchtmitteltemperatur werden die Cordstreifen beseitigt bzw. minim iert.
Bei einem erkannten so genannten Butzen wird je nach dessen Lage eine Relativgeschwindigkeit der Feuchtauftragwalze zum Plattenzylinder für einen begrenzten Zeitraum aktiviert, wenn der Butzen sich im mittleren bis hinteren Teil der Druckplatte bzw. Druckbild befindet. Gleichfalls kann eine zwischen Farb- und Feuchtauftragwalzen anstellbare Brückenwalze auf „integriert“ geschaltet werden. Da sie dann auch Feuchtmittel ins Farbwerk fördert, kann, damit dadurch die Feuchtmittelmenge im Farbwerk nicht unzulässig ansteigt, eine Farbwerkblasvorrichtung aktiviert werden, um überschüssiges Feuchtmittel aus dem Farbwerk zu entfernen. Bekannt ist es auch, so genannte Butzenfänger in Form von an Walzen oder die Druckplatte anstellbaren Schabeklingen automatisch mittels einer Koordinate der Verschmutzung anzustellen.
Bei gleichmäßiger Unter- oder Überfärbung im Druckbild auf dem Druckbogen in einem oder auch in mehreren Druckwerken kann anstatt einer Verstellung der Farbdosierelemente eine Erhöhung oder Senkung der Farbduktorgeschwindigkeit und damit der Heberstreifenbreite bei damit gleichmäßig erhöhter Farbzufuhr zur Erreichung des erwünschten Sollzustandes führen.
Beim so genannten Schmieren tritt an druckfreien Flächen, d.h. an Druckbildfreien Bereichen, der Druckplatte Druckfarbe auf. Dieser Vorgang ist in der Regel auf eine zu geringe Feuchtmittelzuführung zurückzuführen. Bei Erkennung des Schmierens wird die Feuchtmittelmenge erhöht, indem eine höhere Feuchtduktordrehzahl oder eine Vergrößerung des Dosierspaltes im Feuchtwerk durch eine Verstellung der Dosierwalze vorgenommen wird. Bei einseitiger Lage des Schmierens in Bezug auf das Druckbild wird eine so genannte Verschränkung der Feuchtdosierwalze angepasst, indem deren Schrägstellung zur benachbarten Feuchtwerkswalze verändert wird.
Weitere erkennbare und beeinflussbare Druckschwierigkeiten sind Passerfehler. Passerfehler lassen sich durch entsprechende Markierungen auf der Druckplatte bzw. dann auch auf dem Druckbogen und deren Abweichungen erkennen. Wird eine Abweichung festgestellt, die auf einem Messtisch im Offline-Messverfahren oder auch inline innerhalb der Druckmaschine erfassbar ist, werden automatisch die entsprechenden Registereinstellungen, nämlich ein Umfangs-, Seiten- und/oder Schrägregister aktiviert. Hierbei wird in der Regel eine Relativverstellung der Druckplatte bzw. des Plattenzylinders zum Druckbogen oder eine Relativverstellung des Druckbogens zum Druckwerk vorgenommen.
Eine erkannte Abweichung der Drucklänge, z.B. weil ein Druckbogen durch Feuchtmittelaufnahme sich verlängert, kann durch einen Antriebskorrektur am Plattenzylinder behoben werden. Dies ist in vorteilhafter Weise mittels eines gesondert - z.B. mittels eines eigenen Antriebsmotors - angetriebenen Plattenzylinders möglich, der die Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit des Plattenzylinders relativ zur Maschinengeschwindigkeit erlaubt.
Zur kontinuierlichen Überwachung des Druckprozesses werden während des Druckens fortlaufend Druckbogen erfasst und Einstellwerte bei Bedarf korrigiert.
Die Überwachung der Druckqualität an Hand der Aufnahme von Bildern der gedruckten Bogen berücksichtigt nicht das Verhalten der Druckmaschine im Betrieb und über längere Betriebsdauer. Daher ist es sinnvoll, die nach dem beschriebenen Verfahren ermittelten Druckstörungen in Relation zu aus dem Betriebsverhalten der Druckmaschine resultierenden Veränderungen, wie Maß-, Kraft- oder Temperaturschwankungen von Maschinenelementen zu setzen.
Es ist daher vorgesehen, auch Druckstörungen zu berücksichtigen, die von Veränderungen im kinematischen Bereich der Druckwerke herrühren. Es ist bekannt, dass sich Farbauftragwalzen, Feuchtauftragwalzen oder Drucktücher (Gummituch) durch die Einwirkung von Druckfarbe, Feuchtmittel und Waschmittel, mit denen sie zwangsläufig in Kontakt kommen, in ihrer Gestalt oder den Abmessungen verändern. Die hier standardmäßig verwendeten Gummiwerkstoffe quellen dabei auf oder schrumpfen zusammen. Die Folge ist, dass sich durch die Veränderung der Durchmesser auch die Kontaktstellen bzw. die Berührungsstreifen verändern. Dies hat wiederum Auswirkungen auf die drucktechnische Qualität des Druckes. Daher kann in Kombination mit den bereits geschilderten Verfahren und Vorrichtungen eine Überwachung der Abmessungen der genannten Maschinenelemente vorgesehen werden, um Stellelementen, die mit diesen Maschinenelementen zusammenwirken, anzusteuern.
Die beschriebenen Störungen können des Weiteren auch im Zusammenhang mit Temperaturschwankungen innerhalb der Druckmaschine auftreten. Zu deren Bekämpfung sind zwar bereits Temperiereinrichtungen bekannt. Die Auswirkungen können aber auch anhand der genannten Überwachung von Maschinenelementen angegangen werden. Die im Folgenden beschriebenen Maßnahmen sollen sich daher unter anderem auch auf die Bekämpfung von die Funktion der Druckwerke störenden Temperaturverläufen beziehen.
In vorteilhafter Weise erfolgt eine Inlineerfassung von Messwerten wie Walzendurchmesser oder Zylinderdurchmesser. Mit Hilfe der Messwerte kann dann eine automatisierte oder teilautomatisierte Einstellung der optimalen Betriebsbedingungen erfolgen. Hierbei werden die Beistell- oder Kontaktstreifen zwischen Walzen oder Walzen und dem Gummi-/Drucktuchzylinder unter allen von außen einwirkenden Betriebsbedingungen eingestellt. In Verbindung hiermit kann eine Temperaturkompensation vorgenommen werden.
Die Ausführung der Vorrichtung ist so gestaltet, dass direkt über Stellmotoren eingestellt wird oder über eine visuelle Anzeige am Leitstand dem Bediener von der Druckmaschine Hinweise zur optimalen Einstellung z.B. in Form von Korrekturwerten vorgegeben werden.
Die Erfassung einer Veränderung von Durchmessern von Walzen oder des Gummi-/Drucktuchzylinders kann tastend oder auch berührungslos z.B. durch Lasermessung, durch Ultraschallmessung oder durch magnetische, induktive, kapazitive oder mit Infrarot-Sensoren ausführbare Messverfahren erfolgen. Hierzu werden bekannte Verfahren und Messeinrichtungen verwendet, die sich eignen um die entsprechenden Oberflächen von Walzen oder Gummi-/Drucktuchzylinder abzutasten.
In 2 ist ein Blockschaltbild zu diesem Verfahrensteil gezeigt. Eine Messeinrichtung ist mit Pfeilen angedeutet einer Walze zugeordnet. Die Messeinrichtung liefert während des Maschinenbetriebs ständig oder in Abständen Messwerte zum aktuellen Durchmesser einer Walze. Dies kann wie zuvor gesagt auch der Gummi-/Drucktuchzylinder sein. Die Messwerte werden eine Regeleinrichtung zugeleitet. Die Regeleinrichtung wiederum ist auch mit den Stellelementen zur Einstellung der Walzen verbunden. So kann ständig ein Abgleich zwischen den im Zusammenhang mit den eingestellten Werten der Walzeneinstellung vorausgesetzten Walzendurchmessern mit den aktuell gemessenen Ist-Werten vorgenommen werden. Bei steigendem Walzendurchmesser durch Quellen würde sich ohne Veränderung der Walzeneinstellung eine stärkere Walzenbeistellung ergeben, die zu schlechterer Druckqualität führt. Daher kann die Regeleinrichtung mittels entsprechender Stellsignale an die Stelleinrichtungen der Walzen diesen Fehler korrigieren, indem der Walzenabstand entsprechend vergrößert wird.
Beim Schrumpfen der Walzen wird entsprechend der Walzenabstand verringert.
Das Messverfahren kann dadurch vereinfacht werden, dass nur eine Walze gemessen wird. Da alle Walzen die gleiche Behandlung erfahren, kann mit hoher Sicherheit angenommen werden, dass auch das Änderungsverhalten gleich oder sehr ähnlich ist. Daher kann von der Veränderung einer Walze auf das Änderungsverhalten weiterer in gleicher Funktion eingesetzter Walzen geschlossen werden. Hierbei werden die Durchmesserverhältnisse berücksichtigt.
Die Messung einer Farbauftragwalze kann also mittels eines entsprechenden Rechenmodells zur Ermittlung des Durchmessers von weiteren Farbauftragwalzen oder sogar der Feuchtauftragwalze(n) genutzt werden. Dadurch ist nur eine Messeinrichtung im Farbwerk bzw. Feuchtwerk notwendig.
Das zuvor gesagte ist auch für den Gummi-/Drucktuchzylinder anwendbar. Dessen Zusammenwirken mit dem Plattenzylinder und dem Gegendruckzylinder kann mittels eines Druckbeistellantriebes gesteuert werden. Die Regeleinrichtung wird hierbei sinngemäß in gleicher Weise eingesetzt wie dies im Zusammenhang der Farb-/Feuchtwerkswalzen ausführlich beschrieben wurde. Damit ist eine die Druckqualität störende Entwicklung der Druckbeistellung zwischen Gummi-/Drucktuchzylinder und Platten- bzw. Gegendruckzylinder während des Druckprozesses vermeidbar.
Eine andere Möglichkeit zur Vermeidung die Druckqualität störender Effekte besteht darin, dass über zwischen Maschinenelementen wirkende Kräfte auf die prozessgemäße Einstellung der Maschinenelemente zueinander geschlossen wird. Hierzu können Kräfte in Walzenlagerungen, Zylinderlagern oder in Schmitzringkontakten erfasst werden. Aus der Entwicklung der gemessenen Kräfte kann wiederum auf Veränderungen der Kontaktstreifenbreite geschlossen werden. Ansteigende Kräfte sind daher zu reduzieren, abfallende Kräfte sind nachzukorrigieren. Es werden also entsprechende Korrekturwerte zur Aufrechterhaltung des Ausgangszustandes ermittelt und in die entsprechenden Stellmittel eingeleitet. Ebenso können die Korrekturwerte angezeigt werden, damit der Bediener die Korrekturen durchführen kann.
Mittels der beschriebenen Maßnahmen können also weitere Störungen der Druckqualität durch unbeabsichtigte Veränderungen von Kontaktstreifenbreiten (Beistellstreifen) erkannt und behoben werden.
Gemäß 2 kann nun beispielsweise in den Regelprozess zusätzlich die Einrichtung zur Druckbildüberwachung entsprechend 1 eingebunden werden. Damit wird vermieden, dass sich aus der Druckbildauswertung ergebende Stellsignale in sich in der Addition verschlechternder Weise mit den Stellsignalen aus der Walzen- bzw. Gummi-/Drucktuchzylinderüberwachung überlagern. Die Regeleinrichtung nach 2 kann also die aus der Druckbildüberwachung kommend vorgeschlagenen Stellsignale mit denen, die durch die Durchmesser- oder Kräfteüberwachung an Walzen oder Gummi-/Drucktuchzylinder gewonnen und vorgeschlagen wurden, vergleichen. In der Regeleinrichtung ist hierzu eine oder ein Satz von Regelstrategien hinterlegt, die berücksichtigen, wie die Druckqualität aus den jeweils ermittelten Werten zu beeinflussen ist.
Hierzu kann wie folgt vorgegangen werden:

- Wenn beide Strategien zur Verstellung konsistent sind kann die Verstellung vorgenommen werden.
- Wenn beide Strategien zur Verstellung die gleiche Tendenz aufweisen, aber zu unterschiedlichen Stellwerten führen, kann ein Mittelwert aus beiden Stellsignalen gebildet werden.
- Wenn beide Strategien zur Verstellung sich widersprechen, kann eine zu bevorzugende Strategie ausgewählt oder für die aus der Druckbildbewertung gefundene Strategie zur Verstellung eine alternative Strategie gesucht werden.
- Wenn aus einer oder beiden Strategien zur Verstellung Stellsignale außerhalb eines Stellbereiches vorgegeben werden oder wenn keine zureichende Strategie zur Verstellung ermittelbar ist, können Warnungen an den Bediener ausgegeben werden, um die Druckmaschine, deren Einstellungen und die Funktionsfähigkeit der beteiligten Maschinenelemente zu überprüfen.

Die beschriebenen Verfahren können an Bogen- und Rollenmaschinen eingesetzt werden. Sie eignen sich sowohl für Nass-Offset als auch für wasserlosen Offsetdruck. Die Farbwerke können herkömmlich mit mehreren Farbwalzen ausgestattet sein oder als Flexofarbwerk - als Kammerrakel mit Rasterwalze - oder als Aniloxwerk - Kammerrakel, Rasterwalze und einer oder mehreren Farbauftragwalzen - ausgebildet sein.

Claims

Verfahren zur Vorbereitung und Regelung von Druckaufträgen in einer Druckmaschine mit einem Druckwerk, das mit einem Farbwerk, das einen Farbkasten, Farbdosiereinrichtungen, eine Farbduktor- und eine Heberwalze, Farbwerks-, Reiber- und Farbauftragwalzen aufweist, einem Feuchtwerk, das eine Feuchtduktorwalze, eine Dosierwalze und Feuchtauftragwalzen aufweist, einem Plattenzylinder, der eine Druckplatte trägt, einem Gummi-/ Drucktuchzylinder und mit Registerstelleinrichtungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer optischen Erfassungseinheit Qualitätsmesswerte von Druckbogen und mittels einer oder mehrerer weiterer Erfassungseinheiten Abmessungen und/oder Kraftwirkungen von eine Druckqualität bestimmenden Maschinenelementen ausgemessen werden, dass die Daten der Messungen mindestens einer Auswerte- und Regeleinrichtung zugeführt werden und dass mittels der mindestens einen Auswerte- und Regeleinrichtung Einstellungen von Betriebszuständen oder Bewegungsabläufen von Farb- und/oder Feuchtwerkswalzen und/oder eines Plattenzylinders und/oder eines Gummi-/Drucktuchzylinders abhängig von der Erfassung der Qualitätsmesswerten an den Druckbogen und/oder der Messwerte der Abmessungen oder der Kraftwirkungen an den Maschinenelementen veränderbar ist, und dass zu einer Korrektur von Fehlern nach der Erfassung von Streifen auf einem Druckbogen quer zu einer Bogenlaufrichtung in der Auswerteeinheit Streifenmuster hinterlegt werden, die durch Bedingungen einer Farb-, Feucht- und Druckwerksgeometrie hervorgerufen werden, dass Streifenmuster mit den Qualitätsmesswerten verglichen werden und dass mittels der mindestens einen Auswerte- und Regeleinrichtung Beistellungswerte von einzelnen Auftragwalzen zur Druckplatte und/oder zu einer der Reiberwalzen motorisch verstellt werden oder einzelne der Farbauftragswalzen von der Druckplatte abgestellt werden oder Zwischenwalzen oder Reiterwalzen verstellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Korrektur der Fehler bei einer Erfassung von Kanalstreifen die Feuchtmittelmenge über die Anpassung der Geschwindigkeit der Feuchtduktorwalze oder die Beistellung der Dosierwalze zur Feuchtduktorwalze angepasst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer Korrektur von Fehlern eine Auswertung der Messdaten hinsichtlich einer Abweichung von Färbungsstörungen und/oder einer Abweichung einer Drucklänge eines Druckbildes erfolgt, indem eine Veränderung der Beistellung zwischen dem Plattenzylinder- und dem Gummi-/Drucktuchzylinder vorgenommen wird.
Verfahren zur Vorbereitung und Regelung von Druckaufträgen in einer Druckmaschine mit einem Druckwerk, das mit einem Farbwerk, das einen Farbkasten, Farbdosiereinrichtungen, eine Farbduktor- und eine Heberwalze, Farbwerks-, Reiber- und Farbauftragwalzen aufweist, einem Feuchtwerk, das eine Feuchtduktorwalze, eine Dosierwalze und Feuchtauftragwalzen aufweist, einem Plattenzylinder, der eine Druckplatte trägt, einem Gummi-/ Drucktuchzylinder und mit Registerstelleinrichtungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer optischen Erfassungseinheit Qualitätsmesswerte von Druckbogen und mittels einer oder mehrerer weiterer Erfassungseinheiten Abmessungen und/oder Kraftwirkungen von eine Druckqualität bestimmenden Maschinenelementen ausgemessen werden, dass die Daten der Messungen mindestens einer Auswerte- und Regeleinrichtung zugeführt werden und dass mittels der mindestens einen Auswerte- und Regeleinrichtung Einstellungen von Betriebszuständen oder Bewegungsabläufen von Farb- und/oder Feuchtwerkswalzen und/oder eines Plattenzylinders und/oder eines Gummi-/Drucktuchzylinders abhängig von der Erfassung der Qualitätsmesswerten an den Druckbogen und/oder der Messwerte der Abmessungen oder der Kraftwirkungen an den Maschinenelementen veränderbar ist, und dass zu einer Korrektur von Fehlern eine Auswertung der Messdaten in der mindestens einen Auswerte- und Regeleinrichtung hinsichtlich typischer Dichteabweichungen erfolgt und dass bei einer Erfassung eines Schablonierens an einer oder mehreren Reiberwalzen bevorzugt ein Verreibungshub und/oder ein Verreibungseinsatz und/oder ein An- bzw. Abschaltung einer Changierung einzelner oder aller Farbauftragwalzen verstellt werden oder dass das Farbwerk mittels einer Farbflussumschaltung in einen Schaltzustand „vorderlastig“ umgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer Korrektur von Fehlern eine Auswertung der Messdaten hinsichtlich einer Abweichung von Färbungsstörungen und/oder einer Abweichung einer Drucklänge eines Druckbildes erfolgt, indem eine Veränderung der Beistellung zwischen dem Plattenzylinder- und dem Gummi-/Drucktuchzylinder vorgenommen wird.
Verfahren zur Vorbereitung und Regelung von Druckaufträgen in einer Druckmaschine mit einem Druckwerk, das mit einem Farbwerk, das einen Farbkasten, Farbdosiereinrichtungen, eine Farbduktor- und eine Heberwalze, Farbwerks-, Reiber- und Farbauftragwalzen aufweist, einem Feuchtwerk, das eine Feuchtduktorwalze, eine Dosierwalze und Feuchtauftragwalzen aufweist, einem Plattenzylinder, der eine Druckplatte trägt, einem Gummi-/ Drucktuchzylinder und mit Registerstelleinrichtungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer optischen Erfassungseinheit Qualitätsmesswerte von Druckbogen und mittels einer oder mehrerer weiterer Erfassungseinheiten Abmessungen und/oder Kraftwirkungen von eine Druckqualität bestimmenden Maschinenelementen ausgemessen werden, dass die Daten der Messungen mindestens einer Auswerte- und Regeleinrichtung zugeführt werden und dass mittels der mindestens einen Auswerte- und Regeleinrichtung Einstellungen von Betriebszuständen oder Bewegungsabläufen von Farb- und/oder Feuchtwerkswalzen und/oder eines Plattenzylinders und/oder eines Gummi-/Drucktuchzylinders abhängig von der Erfassung der Qualitätsmesswerten an den Druckbogen und/oder der Messwerte der Abmessungen oder der Kraftwirkungen an den Maschinenelementen veränderbar ist, und dass zu einer Korrektur von Fehlern eine Auswertung der Messdaten hinsichtlich signifikanter Dichteunterschiede in einem Druckbild und von Abständen zweier Maximal- und/oder Minimalwerte quer zu einer Bogenlaufrichtung erfolgt und dass bei einer Erfassung von Cordstreifen eine Anpassung einer Drehzahl der Feuchtduktorwalze und/oder einer Feuchtmitteltemperatur und/oder eine Anpassung oder eine An- bzw. Abschaltung einer Differenzgeschwindigkeit zwischen der Feuchtauftragwalze und dem Plattenzylinder erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer Korrektur von Fehlern eine Auswertung der Messdaten hinsichtlich einer Abweichung von Färbungsstörungen und/oder einer Abweichung einer Drucklänge eines Druckbildes erfolgt, indem eine Veränderung einer Beistellung zwischen dem Plattenzylinder- und dem Gummi-/Drucktuchzylinder vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer Korrektur von Fehlern hinsichtlich einer Druckqualität in einer Steuer- und Regeleinrichtung kombinierte Stell- und/oder Regelstrategien hinterlegt werden, derart dass, wenn eine vorgeschlagene Stell- und/oder Regelstrategie aus einer Bildauswertung und eine vorgeschlagene Stell- und/oder Regelstrategie aus der Ausmessung der Maschinenelemente konsistent sind, die vorgeschlagene Verstellung vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer Korrektur von Fehlern hinsichtlich einer Druckqualität in einer Steuer- und Regeleinrichtung kombinierte Stell- und/oder Regelstrategien hinterlegt werden, derart dass, wenn eine vorgeschlagene Stell- und/oder Regelstrategie aus einer Bildauswertung und eine vorgeschlagene Stell- und/oder Regelstrategie aus der Ausmessung der Maschinenelemente die gleiche Tendenz aufweisen, aber zu unterschiedlichen Stellwerten führen, ein Mittelwert aus beiden Stellsignalen gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer Korrektur von Fehlern hinsichtlich der Druckqualität in einer Steuer- und Regeleinrichtung kombinierte Stell- und/oder Regelstrategien hinterlegt werden, derart dass, wenn eine vorgeschlagene Stell- und/oder Regelstrategie aus einer Bildauswertung und eine vorgeschlagene Stell- und/oder Regelstrategie aus der Ausmessung der Maschinenelemente sich widersprechen, eine Vorzugsstrategie ausgewählt oder für die aus der Bildauswertung gefundene Stell- und/oder Regestrategie eine Alternativstrategie gesucht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer Korrektur von Fehlern hinsichtlich einer Druckqualität in einer Steuer- und Regeleinrichtung kombinierte Stell- und/oder Regelstrategien hinterlegt werden, derart dass, wenn eine vorgeschlagene Stell- und/oder Regelstrategie aus einer Bildauswertung und eine vorgeschlagene Stell- und/oder Regelstrategie aus der Ausmessung der Maschinenelemente Stellsignale außerhalb eines Stellbereiches ergeben oder keine zureichende Stell- und/oder Regelstrategie ermittelbar ist, Warnmeldungen ausgegeben werden, um die Druckmaschine und deren Einstellungen zu überprüfen.