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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine farbschonende Farbversorgung von Druckmaschinen.
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Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik
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Druckmaschinen müssen im Betrieb mit Farbe versorgt werden. Insbesondere bei Offsetdruckmaschinen werden zu diesem Zweck Farbwerke vorgesehen, die Farbe aus einem Farbkasten entnehmen und auf den oder die Druckzylinder übertragen. Teilweise ist es erforderlich, Farbe in diesen Farbkästen je nach Verbrauch nachzufüllen.
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Zu diesem Zweck sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, welche unterschiedliche Lösungswege aufzeigen.
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Zum Teil wird bei Offsetfarbversorgungen über ein Rohrsystem Farbe in die Farbkästen gefördert. Dazu werden in der Regel doppelt wirkenden Kolbenpumpen verwendet, die in dem Rohrsystem einen Druck aufbauen. Die Steuerung der Farbkastenbefüllung erfolgt über die Ansteuerung eines Farbventils, welches bei Bedarf öffnet und am Ende des Befüllvorganges wieder schließt. Während des Befüllvorgangs des Farbkastens fördert die Kolbenpumpe nach.
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Bekannt sind ferner Farbzufuhrsysteme, wie z. B. die
DE 199 53 324 A1 , bei denen die Farbzufuhr über Farbkartuschen bewirkt wird. Eine weitere derartige Farbzufuhrvorrichtung wird in der
DE 10 2004 001 751 A1 offenbart.
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Die
DE 20 2007 006 450 U1 beschreibt eine Einrichtung zum Dosieren eines Beschichtungsfluids. Die Einrichtung umfasst eine Förderpumpe. Es wird u. a. beschrieben, dass die Förderpumpe gestartet werden kann, so dass das Beschichtungsfluid in Richtung eines Beschichtungsspalts gefördert wird. Ferner wird beschrieben, dass der Volumenstrom mittels der Förderpumpe verändert werden kann.
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In der
DE 10 2007 020 678 A1 wird ein System und ein Verfahren zum Betreiben eines Systems beschrieben, welches eine Druckmaschine und ein Versorgungsgerät zum Versorgen einer Vorrichtung der Druckmaschine mit einem Fluid umfasst. Dabei wird beschrieben, dass der Druck in einer Kammer einer Dosiervorrichtung durch einen Sensor überwacht wird. Der Sensor signalisiert seine Messwerte einer elektronischen Maschinensteuerung der Druckmaschine. Ausgehend von den Messwerten des Sensors kann die Förderleistung oder Drehzahl der Vorlaufpumpe geregelt werden, um den Druck des Fluids in der Kammer der Dosiervorrichtung konstant zu halten. Ferner wird offenbart, wie eine Ansteuerung der Vorlaufpumpe in Abhängigkeit eines Füllstands erfolgt.
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Die
DE 103 05 918 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Versorgung einer Beschichtungsanlage, insbesondere einer Dosiereinrichtung einer Druckmaschine. Die Vorrichtung weist einen Druckaufnehmer auf. Es wird u. a. beschrieben, dass die Steuereinheit das von dem Druckaufnehmer erfasste Drucksignal auswertet und den Volumenstrom des Beschichtungsmaterials in Abhängigkeit von dem erfassten Drucksignal überwacht oder sogar regelt.
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In der
DE 102 46 946 A1 wird ein Verfahren zum Betreiben einer Einrichtung zum Beschichten von Bedruckstoffen in einer Druckmaschine sowie die Einrichtung selber beschrieben. U. a. wird in der D4 ein Umlaufleitungssystem beschrieben, mit einer Zuführungseinrichtung zum Zuführen eines flüssigen Mediums, das in einem Behälter aufgenommen ist, das einem Dosiersystem zugeordnet ist. Es wird ein automatisches Entleeren von zumindest der Zuflussleitung beschrieben. Hierzu wird vorgeschlagen, die Zuflussleitung durch Pumpen eines gasförmigen Mediums durch die Zuflussleitung zu entleeren. Durch die vorgeschlagene Vorrichtungen kann unter anderem eine reversierbare Zuführpumpe vermieden werden.
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Die
EP 0 958 920 A1 beschreibt eine Druckmaschine mit einer an den Umfang einer Auftragswalze anstellbaren Kammerrakel. Die Kammerrakel bildet eine Farbkammer, in der kein zu großer Überdruck entstehen dar, da sonst die auftretenden Druckkräfte die Anstellkraft überwinden könnten, mit der die Kammerrakel gegen die Auftragswalze angedrückt wird. Es wird beschrieben, einen Drucksensor bereitzustellen, der ein für den Druck in der Farbkammer repräsentatives Signal erzeugt, und einen Regler, der die Förderleistung der Fördereinrichtung bei der Zufuhr und/oder beim Abziehen der Flüssigkeit in Abhängigkeit vom Signal des Drucksensors regelt. Es wird weiter beschrieben, dass somit der Flüssigkeitsdruck in der Farbkammer auf einen im wesentlichen konstanten Sollwert geregelt werden kann.
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In der
DE 10 2007 044 216 A1 wird bei einem Messverfahren zum Messen des Verbrauchs einer drucktechnischen Flüssigkeit die Flüssigkeit mittels einer Zuführpumpe zu einem Verbraucher gepumpt. Eine Steuerungseinrichtung kann einen Motor einer Pumpe regeln.
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Aufgabe
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein variabel einsetzbares Verfahren zur Verwendung mit einer Farbfördervorrichtung und eine solche Farbfördervorrichtung bereitzustellen, welche in Verbindung mit verschiedenen Druckmaschinen und Druckmaterialien Verwendung finden kann.
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Lösung der Aufgabe
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Die Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwendung mit einer Farbfördervorrichtung (30) zur Farbversorgung eines Farbwerks (20) einer Druckmaschine (10) mit Farbe umfassend ein Farbgebinde (35), ein Druckaufnehmer (36), Farbventile (34), Füllstandssensoren (37) ein als Rohrleitungssystem ausgebildetes Farbreservoir (31), einen Antrieb (32), welcher mit dem Farbreservoir (31) in Verbindung steht und derart gestaltet ist, dass mittels des Antriebs (32) das von dem Antrieb (32) bis zu den Farbentilen (34) erstreckende Farbreservoir (31) mit Druck beaufschlagbar ist, und eine Steuervorrichtung (33) zur Ansteuerung des Antriebs (32) der Farbfördervorrichtung (30), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- – Einleiten eines Farbfördervorgangs,
- – Erhöhen des Drucks in dem Farbreservoir (31) auf einen Sollarbeitsdruck,
- – Anpassen des Drucks im Farbreservoir (31) auf einen angepassten Arbeitsdruck und
- – Beenden des Farbfördervorgangs.
wobei hinsichtlich einer Reduzierung der mechanischen Belastung der Farbe der Schritt des Anpassens des Drucks im Farbreservoir (31) auf einen angepassten Arbeitsdruck, das Reduzieren des Drucks auf einen Ruhedruck umfasst.
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Es hat sich überraschend gezeigt, dass bei manchen Farbversorgungen, bei denen in einem Farbe enthaltenden Rohrsystem zum Fördern der Farbe ein Druck aufgebaut und aufrecht erhalten wird, die mechanische Belastung aufgrund des permanent auf die Farbe in wirkenden Drucks einen negativen Einfluss auf die Farbe hat. So können, insbesondere bei UV-Farbe, unerwünschte Reaktionen, wie z. B. ein Aushärten oder ein Verfestigen der Farbe auftreten. Diese Effekte werden durch das erfindungsgemäße Verfahren eliminiert oder zumindest reduziert, so dass das erfindungsgemäße Verfahren mit verschiedenen Druckmaschinen und unter Verwendung verschiedener Druckmaterialien, wie z. B. der Druckfarbe, einsetzbar ist. Erfindungsgemäß kann der Druckerhöhungsschritt gleichzeitig mit, vor oder nach dem Einleitungsschritt und der Beendigungsschritt gleichzeitig mit, vor oder nach dem Schritt des Reduzierens des Drucks im Farbreservoir erfolgen. Das Farbreservoir kann z. B. ein Volumen eines Rohrleitungssystems umfassen, welches sich z. B. zwischen einer Pumpe und einem oder mehreren Farbventil(en) erstreckt und ein Farbgebinde mit einem Farbkasten oder mehreren Farbkästen eines Farbwerks oder mehrerer Farbwerke verbindet. Das Farbreservoir kann ebenfalls ein Volumen einer Farbkartusche umfassen, in dem ein Farbvolumen z. B. über einen Kolben mit Druck beaufschlagbar ist. Andere Konstruktionsformen sind ebenfalls denkbar. Der Sollarbeitsdruck ist bevorzugt ein Druck, bei dem sich ein gewünschter geförderter Farbstrom, also eine gewünschte geförderte Farbmenge (Gewicht oder Volumen) pro Zeiteinheit einstellt. Der Sollarbeitsdruck kann über einen Förderzeitverlauf variabel sein, so dass der geförderte Farbstrom an verschiedene Parameter anpassbar ist. Derartige Parameter können z. B. sein: das Farbniveau im Farbkasten, insbesondere unterschiedliches Niveaus in unterschiedlichen Bereichen des Farbkastens, die Art der verwendeten Farbe (Viskosität, Druckbeständigkeit, Aushärteverhalten unter Druck, etc.), eine Anzahl von geöffneten Farbventilen, ein zu fördernder Gesamtfarbstrom, etc.
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Bevorzugt ist ferner ein Verfahren, bei dem der Druckerhöhungsschritt folgende Schritte umfasst:
- – Detektieren eines Istdrucks im Farbreservoir,
- – Vergleichen des detektierten Istdrucks mit einem Sollarbeitsdruck,
- – Ansteuern des Antriebs basierend auf dem Vergleichswert zwischen Istdruck und Sollarbeitsdruck derart, dass die Antriebsleistung des Antriebs erhöht wird.
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Ein Beispiel für das Erhöhen der Antriebsleistung des Antriebs der Fördervorrichtung ist das Einschalten oder Zuschalten des Antriebs, also das Erhöhen einer Förderleistung von Null auf einen Wert über Null. Ein derartiger Antrieb, kann z. B. eine Farbpumpe, wie z. B. eine über einen frequenzgeregelten Drehstrommotor angetriebene Spindelschneckenpumpe sein. Eine derartige Pumpe kann, die Farbe z. B. aus einem Farbgebinde in das Farbreservoir pumpen. Der Antrieb kann ferner ein Elektromotor sein, der z. B. über einen Schneckenantrieb einen Kolben im Farbreservoir betätigt. Denkbar ist ebenfalls, dass der Antrieb durch einen Kompressor gebildet wird, der einen Kolben im Farbreservoir auf einer der Farbe abgewandten Seite mit einem Sollarbeitsdruck beaufschlagt. In einer derartigen gasbetriebenen Fördervorrichtung kann der Antrieb auch durch einen Druckspeicher, z. B. einen Kompressionsbehälter, bereit gestellt werden, der z. B. über ein Ventil mit der farbabgewandten Seite des Kolbens im Farbreservoir verbunden werden kann. Denkbar ist ferner jede andere Art eines Antriebs, der ein Fördern der Farbe bewirken kann. Die Antriebsleistung kann gezielt derart angehoben werden, dass der Istdruck den Sollarbeitsdruck erreicht und somit die Förderleistung auf ein Sollniveau angehoben wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem das Verfahren ferner folgenden Schritt umfasst:
- – Halten des Drucks im Farbreservoir auf dem Sollarbeitsdruck.
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Vorzugsweise weist ein solches Verfahren eine Gestaltung auf, wonach der Schritt des Haltens des Drucks folgende Schritte umfasst:
- – Detektieren eines Istdrucks im Farbreservoir,
- – Vergleichen des detektierten Istdrucks mit dem Sollarbeitsdruck,
- – Ansteuern der Farbfördervorrichtung basierend auf dem Vergleichswert zwischen Istdruck und Sollarbeitsdruck derart,
dass die Antriebsleistung konstant gehalten wird, wenn der Istdruck dem Sollarbeitsdruck entspricht und/oder
dass die Antriebsleistung reduziert wird, wenn der Istdruck den Sollarbeitsdruck übersteigt und/oder
dass die Antriebsleistung erhöht wird, wenn der Istdruck unter dem Sollarbeitsdruck liegt.
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Ein Sollarbeitsdruck kann dabei als Bereich zwischen einem Sollarbeitsdruckoberwert und einem Sollarbeitsdruckunterwert definiert sein. Ein Halten des Drucks hat den Vorteil, dass auch bei einem Wechsel zwischen verschieden großen geförderten Farbströmen, z. B. wenn bei einer Farbfördervorrichtung mit mehreren Farbventilen unterschiedlich viele Farbventile geöffnet sind, ein gewünschter Arbeitsdruck nicht überschritten wird. Bei einer Farbfördervorrichtung, die eine z. B. über den Ausgangsdruck geregelte Farbpumpe (z. B. eine Spindelschneckenpumpe) aufweist, die über einen Drehstrommotor angetrieben wird, kann eine Erhöhung und/oder eine Reduzierung der Arbeitsleistung über eine Veränderung der Versorgerfrequenz erfolgen. Ein Beispiel für das Reduzieren der Antriebsleistung umfasst neben einer bloßen Verringerung auch das Reduzieren der Antriebsleistung auf Null (Ausschalten des Antriebs). Auch das Erhöhen der Antriebsleistung umfasst das Einschalten des Antriebs der Fördervorrichtung. Dadurch kann z. B. eine gepulste Regelung des Druckniveaus erfolgen.
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Bevorzugt ist ferner ein solches Verfahren, bei dem der Schritt des Anpassens des Drucks im Farbreservoir auf einen angepassten Arbeitsdruck, folgende Schritte umfasst:
- – Detektieren eines Istdrucks im Farbreservoir,
- – Vergleichen des detektierten Istdrucks mit einem veränderten Sollarbeitsdruck,
- – Ansteuern der Farbfördervorrichtung basierend auf dem Vergleichswert zwischen dem Istdruck und veränderten Sollarbeitsdruck derart, dass die Antriebsleistung des Antriebs der Fördervorrichtung reduziert wird.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren umfasst der Schritt des Anpassens des Drucks im Farbreservoir auf einen angepassten Arbeitsdruck das Reduzieren des Drucks auf einen Ruhedruck.
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Dies hat den Vorteil, dass der Druck, der auf die Farbe im Farbreservoir in Zeiten wirkt, in denen die Farbfördervorrichtung ruht, also keine Farbe fördert, auf einen minimalen Druck reduziert wird. In dem Zusammenhang hat sich überraschend gezeigt, dass nicht nur Druckspitzen einen negativen Einfluss auf bestimmte Farben haben, sondern auch die Dauer, während der ein Druck auf die Farbe wirkt. Dadurch wird die Farbe nur einer minimalen mechanischen Belastung ausgesetzt und so in besonders hohem Maß geschont. Ein derartiger minimaler Druck kann z. B. der atmosphärische Druck, also der Umgebungsdruck, sein.
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Weiterhin bevorzugt ist eine Ausführung des Verfahrens, bei der der Schritt des Reduzierens des Drucks auf einen Ruhedruck einen oder mehrere der folgenden Schritte umfasst:
- – Reversieren der Förderrichtung der Farbfördervorrichtung und/oder
- – Öffnen eines Farbventils.
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Wenn die Fördervorrichtung eine Pumpe umfasst, kann das Umkehren der Förderrichtung, z. B. durch ein Rückwärtspumpen erfolgen. Durch eine derartige Ansteuerung kann, wie bereits dargestellt, der Druck auf einen vorteilhaften, besonders farbschonenden, minimalen Druck reduziert werden. Ein derartiger Druck kann beliebig eingestellt werden. Bevorzugt wird der Druck derart eingestellt, dass er knapp über dem Niveau des atmosphärischen Umgebungsdrucks liegt, noch bevorzugter in etwa auf dem Niveau des atmosphärischen Umgebungsdrucks, oder sogar unter dem Niveau des atmosphärischen Umgebungsdrucks. Eine einfache Abfolge von Verfahrensschritten, die zu einer gewünschten Reduzierung des Drucks auf den Ruhedruck führt, kann z. B. darin liegen, dass zunächst das Farbventil geschlossen wird, um den Farbfördervorgang definiert zu unterbrechen. Dem kann ein Ausschalten des Antriebs vorangehen, um nach dem Schließen des Ventils keinen unnötig hohen Druck zu erzeugen. Das Ausschalten kann auch gleichzeitig mit dem Schließen des Ventils erfolgen. Anschließend kann der Antrieb reversieren, um den Druck weiter zu reduzieren. Schließlich kann im Ruhezustand das Farbventil geöffnet werden um einen Druckausgleich mit dem Umgebungsdruck zu erzielen. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn eine Farbe mit einer geeigneten Viskosität verwendet wird, die ein Auslaufen der Farbe verhindert. Bei mehreren Farbventilen, kann nur ein Farbventil geöffnet werden.
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Ferner weist ein solches Verfahren bevorzugt eine Ausführung auf, bei der der Schritt des Reduzierens des Drucks auf einen Ruhedruck einen oder mehrere der folgenden Schritte umfasst:
- – Anhalten oder außer Eingriff bringen des Antriebs der Farbfördervorrichtung und/oder
- – Inverbindungbringen des Farbreservoirs mit einem Raum, in dem der Sollruhedruck herrscht und/oder
- – Öffnen eines Farbventils.
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Das Inverbindungbringen des Farbreservoirs mit einem Raum, in dem der Sollruhedruck herrscht, umfasst das Inverbindungbringen einer farbabgewandten Seite eines druckbetätigten Kolbens im Farbreservoir mit einem Umgebungsdruck. Diese Variante ist zum Beispiel bei einem Einsatz von Farbkartuschen von Vorteil, bei denen die Farbe über die Erhöhung eines Drucks in einem an die Farbe im Farbreservoir angrenzenden Volumen erhöht wird. Der Druck in dem angrenzenden Volumen kann z. B. über einen Kolben auf die Farbe im Farbreservoir übertragen werden. Bei einer derartigen Vorrichtung kann der Antrieb der Farbfördervorrichtung einen Kompressor und/oder einen Druckbehälter aufweisen, der den Sollarbeitsdruck in dem angrenzenden Volumen bereit stellt. Dieser kann dem bevorzugten Verfahren entsprechend ausgeschaltet werden bzw. ein Druckbehälter kann über ein Ventil von dem angrenzenden Volumen getrennt werden. Das angrenzende Volumen kann z. B. über das Öffnen eines Ventils mit dem atmosphärischen Umgebungsdruck oder mit einem Entspannungsbehälter verbunden werden. Bei Vorrichtungen, die ein oder mehrere ansteuerbare Farbventile aufweisen, kann das Inverbindungbringen des Farbreservoirs mit einem Raum, in dem der Sollruhedruck herrscht, das Offenlassen eines oder mehrerer der Farbventile umfassen, welche den Austritt der Farbe aus dem Farbreservoir in den Farbkasten eines Farbwerks ermöglichen und somit eine Verbindung zwischen Farbreservoir und umgebender Luft bereitstellen.
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Bevorzugt ist ferner ein Verfahren, bei dem der Schritt des Einleitens eines Farbfördervorgangs folgenden Schritt umfasst:
- – Öffnen eines Farbventils.
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Der Begriff Farbventil bezeichnet vorliegend ein Ventil welches den Austritt der Farbe aus dem Farbreservoir in den Farbkasten eines Farbwerks ermöglicht. Ein oder mehrere derartige Farbventile können z. B. an einer verfahrbaren Farbkartusche oder stationär an sogenannten Farbführrohren vorgesehen sein, welche derart an einem Farbwerk angeordnet sind, dass verschiedene Bereiche eines Farbkastens mit Farbe versorgt werden können.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem der Schritt des Beendens des Farbfördervorgangs folgenden Schritt umfasst:
- – Schließen eines Farbventils.
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Vorzugsweise weist ein solches Verfahren eine Gestaltung auf, wonach das Verfahren ferner folgende Schritte umfasst:
- – Detektieren eines Istfarbniveaus,
- – Vergleichen des detektierten Istfarbniveaus mit einem Sollfarbniveau,
- – Einleiten des Farbfördervorgangs, wenn das detektierte Istfarbniveau unterhalb des Sollfarbniveaus liegt und/oder
- – Erhöhen des Drucks in dem Farbreservoir auf einen Sollarbeitsdruck, wenn das detektierte Istfarbniveau unterhalb des Sollfarbniveaus liegt.
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Bevorzugt ist ferner eine solches Verfahren, bei dem das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- – Detektieren eines Istfarbniveaus,
- – Vergleichen des detektierten Istfarbniveaus mit einem Sollfarbniveau,
- – Beenden des Farbfördervorgangs, wenn das detektierte Istfarbniveau das Sollfarbniveau übersteigt und/oder
- – Reduzieren des Drucks im Farbreservoir auf einen Ruhedruck, wenn das detektierte lstfarbniveau das Sollfarbniveau übersteigt.
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Eine weitere vorteilhafte Abwandlung betrifft ein solches Verfahren, bei dem das Verfahren ferner folgenden Schritt umfasst:
- – Bestimmen des Sollarbeitsdrucks und/oder des angepassten Arbeitsdrucks.
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Weiterhin bevorzugt ist eine Ausführung des Verfahrens, bei der der Schritt des Bestimmens des Sollarbeitsdrucks und/oder des angepassten Arbeitsdrucks folgende Schritte umfasst:
- – Detektieren des Farbniveaus in einem Farbkasten, insbesondere unterschiedlicher Niveaus in unterschiedlichen Bereichen eines Farbkastens, und/oder
- – Bestimmen der Art der verwendeten Farbe und deren Eigenschaften insbesondere deren Viskosität und/oder Druckbeständigkeit und/oder Aushärteverhalten unter Druck, und/oder
- – Bestimmen des maximal zulässigen Drucks in Abhängigkeit von der ermittelten Art der verwendeten Farbe und/oder
- – Detektieren der Anzahl von geöffneten Farbventilen,
- – Bestimmen des zu fördernden Gesamtfarbstroms, und/oder
- – Bestimmen der Zeit, die für einen Fördervorgang zur Verfügung steht, und/oder
- – Berechnen des Sollarbeitsdrucks basierend auf einem oder mehreren der vorgenannten Werte.
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Der Schritt des Bestimmens der Art der verwendeten Farbe kann durch benutzerseitige Eingabe der Farbart und Abspeichern des Parameters in die Steuereinheit erfolgen. Denkbar ist, auch, dass die Farbart, z. B. durch geeignete Sensoren automatisch oder halbautomatisch detektiert und/oder gespeichert wird. Der Schritt des Bestimmens des zu fördernden Gesamtfarbstroms, also des Gesamtvolumens pro Zeiteinheit, kann in Abhängigkeit von der Zahl der geöffneten Ventile erfolgen.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Farbfördervorrichtung zur Farbversorgung eines Farbwerks einer Druckmaschine mit Farbe umfassend ein Farbreservoir, einen Antrieb, welcher mit dem Farbreservoir in Verbindung steht und derart gestaltet ist, dass mittels des Antriebs das Farbreservoir mit Druck beaufschlagbar ist, und eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung des Antriebs der Farbfördervorrichtung, wobei der Antrieb und die Steuervorrichtung derart gestaltet und miteinander verbunden sind, dass die Farbfördervorrichtung basierend auf einem der vorstehenden Verfahren betreibbar ist.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Farbfördervorrichtung ergeben sich aus den gegenständlichen Merkmalen, die sich aus der Erläuterung der vorstehenden Verfahren und/oder der nachfolgenden Figurenbeschreibung ergeben.
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Im Folgenden werden einzelne besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft beschrieben. Dabei weisen die einzelnen beschriebenen Ausführungsformen zum Teil Merkmale auf, die nicht zwingend erforderlich sind, um die vorliegende Erfindung auszuführen, die aber im Allgemeinen Vorteile aufweisen können. So sollen auch Ausführungsformen als unter die Lehre der Erfindung fallend offenbart angesehen werden, die nicht alle Merkmale der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. Genauso ist es denkbar, Merkmale, die in Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben werden, selektiv miteinander zu kombinieren.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Farbfördervorrichtung 30. Die Farbfördervorrichtung 30 ist in der dargestellten Ausführungsform an einer Druckmaschine 10 angeordnet, von der in 1 nur ein Teil dargestellt ist. Die Farbfördervorrichtung 30 kann auch an mehreren Druckmaschinen 10 angeordnet werden und diese mit Farbe versorgen.
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Dargestellt sind Teile zweier Farbwerke 20, wobei die Farbfördervorrichtung 30 beide dargestellte Farbwerke 20 mit Farbe versorgt. Denkbar ist ebenfalls, dass die Farbfördervorrichtung 30 nur ein Farbwerk 20 oder mehr als die dargestellten zwei Farbwerke 20 mit Farbe versorgt.
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Die Farbfördervorrichtung 30 weist einen Antrieb 32, eine Steuervorrichtung 33 und Farbventile 34 auf. Der Antrieb 32 ist in der bevorzugten Ausführungsform als Spindelschneckenpumpe ausgebildet, die über einen Drehstrommotor angetrieben werden kann. Eine Drehzahl der Pumpe kann über die Frequenz des Drehstroms, mit dem der Drehstrommotor versorgt wird, eingestellt werden, so dass die Förderleistung der Pumpe über die Drehzahl einstellbar ist.
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Zwischen dem Antrieb 32 und den Farbventilen 34 ist ein Farbreservoir 31 gebildet. In der dargestellten Ausführungsform wird das Farbreservoir 31 daher durch ein Rohrleitungssystem gebildet. Der Begriff Farbreservoir 31 bezeichnet bei der bevorzugten Ausführungsform daher das Volumen, das zwischen Pumpe und Farbventilen eingeschlossen ist. Je nach Anordnung des Antriebs 32 und dessen Zuordnung zu einem oder mehreren Farbwerken mit jeweils einem oder mehreren Farbventilen 34 kann ein derartiges Rohrleitungssystem stark verzweigt ausgebildet sein, wobei die einzelnen Rohrabschnitte zwischen Pumpe und den einzelnen Farbventilen 32 unterschiedlicher Durchmesser und Längen aufweisen können.
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In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich in Strömungsrichtung der Farbe im Rohrleitungssystem hinter den jeweiligen Farbventilen 34 noch ein Farbführrohr 38, welches die geförderte Farbe gezielt in Farbkästen 21 der Farbwerke 20 leitet. Denkbar ist ebenfalls, dass die Farbventile 34 am Ende der Rohre angebracht sind, so dass keine Farbführrohre 38 hinter den Farbventilen 34 vorgesehen sind.
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In der dargestellten Ausführungsform pumpt die Pumpe Farbe aus einem Farbgebinde 35 durch das Rohrleitungssystem in die Farbkästen 21. Dabei kann das durch die Pumpe pro Zeiteinheit geförderte Farbvolumen (Farbstrom) je nach Pumpenart z. B. über die Drehzahl der Pumpe einstellbar sein. In Abhängigkeit von dem geförderten Farbstrom, vom Strömungswiderstand in verschiedenen Zweigen des Rohrleitungssystems, von der Anzahl der geöffneten Farbventile, von der Art der Farbe, insbesondere deren Viskosität, von der Temperatur und von anderen Parametern können in unterschiedlichen Abschnitten des Rohrleitungssystems unterschiedliche Drücke vorherrschen. Um diese Drücke detektieren zu können, ist kurz hinter dem Antrieb 32 ein Druckaufnehmer 36 vorgesehen. Eine Positionierung kurz hinter dem Antrieb 32 hat den Vorteil, dass hier in der Regel der höchste Druck im Rohrleitungssystem detektierbar ist. Alternativ oder zusätzlich zu dem dargestellten Druckaufnehmer 36 können weitere Druckaufnehmer 36 vorgesehen werden.
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Um ein gewünschtes Farbniveau in den Farbkasten 21 bereitzustellen und möglichst konstant zu halten, wird z. B. verbrauchte Farbe in den Farbkästen über die Farbfördervorrichtung 30 nachgeführt. Um einen derartigen Bedarf zu ermitteln, sind Füllstandssensoren 37 vorgesehen, über welche das Farbniveau im jeweiligen Farbkasten 21 detektierbar ist. Von den Füllstandssensoren 37 detektierte Farbniveaus sind an eine Steuervorrichtung 33 übermittelbar. Ferner ist die Farbfördervorrichtung 30 so gestaltet, dass der Befüllvorgang der Farbkästen über die Steuervorrichtung 33 steuerbar beziehungsweise regelbar ist. Diese Steuerung kann in Abhängigkeit von den detektierten Füllständen erfolgen. Zu diesem Zweck können sowohl der Antrieb 32 als auch die einzelnen Farbventile 34 von der Steuervorrichtung 33 steuerbar sein. Denkbar ist ebenfalls, dass nur entweder der Antrieb 32 oder die Farbventile 34 steuerbar sind. Z. B. könnte anstelle einer Steuerung des Antriebs 32 ein Bypassventil vorgesehen werden, welches den Farbstrom oder einen Teil des Farbstroms zurück in das Farbgebinde 35 fördert, wenn alle oder einzelne der Farbventile geschlossen sind.
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In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind sowohl der Antrieb 32 als auch die Ventile 34 von der Steuervorrichtung 33 steuerbar. Dabei kann die Steuervorrichtung 33 so gestaltet sein, dass der Antrieb sowohl hinsichtlich des Betriebszustandes (ein/aus) als auch hinsichtlich des Betrages eines geförderten Farbstroms steuerbar sein. Dabei ist die Steuervorrichtung 33 bevorzugt derart gestaltet, dass im Betrieb der Farbfördervorrichtung 30 der Farbstrom reduziert werden kann, wenn nur wenige Farbventile 34 geöffnet sind, dass der Farbstrom vergrößert werden kann, wenn mehr oder alle Ventile geöffnet sind, und dass der Antrieb ausgeschaltet werden kann, wenn alle Ventile geschlossen sind.
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Um z. B. im Betrieb mit bestimmten Farben, welche z. B. druckempfindlich sind (z. B. UV-Farben), den Druck im System möglichst gering zu halten, ist die Farbfördervorrichtung 30 bevorzugt derart gestaltet, dass Antrieb 32 und/oder die Farbventile 34 in Abhängigkeit des oder der durch den Druckaufnehmer 36 detektierten Drucks beziehungsweise Drücke steuerbar sind.
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Eine derartige bevorzugte Farbfördervorrichtung 30 kann z. B. wie folgt betrieben werden.
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Die Steuervorrichtung 33 detektiert einen Füllstand der Farbe in einem Farbkasten 21. Wird ein zu niedriger Fahrtstand detektiert, wird der Antrieb 32 angesteuert, der daraufhin beginnt, Farbe aus dem Farbgebinde 35 in das Farbreservoir 31 zu pumpen. Gleichzeitig kann das Farbventil 34 geöffnet werden, so dass die Farbe mit keiner oder nur einer geringen Druckerhöhung durch das Farbreservoir 31 an eine benötigte Stelle in den Farbkasten 21 gefördert wird.
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Wenn der Farbsensor 37 detektiert, dass ein gewünschter Füllstand im Farbkasten 21 erreicht ist, steuert die Steuervorrichtung 33 den Antrieb 32 und das betreffende Farbventil 34 derart an, dass der Antrieb 32 angehalten wird und das Farbventil 34 geschlossen wird. Dabei kann zunächst der Antrieb 32 angehalten werden und dann das Farbventil geschlossen werden, so dass eine Druckspitze vermieden wird. Zwischen dem oder den geschlossenen Farbventil(en) 34 und dem Antrieb 32 bildet das Farbreservoir 31 nun ein im Wesentlichen abgeschlossenes Volumen, in dem noch ein Restdruck herrscht. Der Restdruck kann in einem weiteren Verfahrenschritt z. B. durch ein Reversieren des Antriebs 32, also einen kurzen Fördervorgang zurück in das Farbgebinde 35, oder durch ein Öffnen eines oder mehrerer Ventile abgebaut werden.
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Ferner ist es denkbar, wenn ein Befüllvorgang über mehrere geöffnete Farbventile 34 erfolgt, dass die geöffneten Farbventilen nacheinander geschlossen werden, wenn in dem jeweiligen Bereich des Farbkastens 21 ein gewünschtes Farbniveau, also ein gewünschter Füllstand, erreicht wird. In diesem Fall kann das Verfahren derart gestaltet sein, dass zusammen mit dem Schließvorgang des jeweiligen Ventils die Förderleistung des Antriebs 32, z. B. über eine Reduzierung der Drehzahl des Antriebs 32, reduziert wird. Auch in diesem Fall kann eine Vermeidung von unnötigen Druckspitzen dadurch verringert oder vermieden werden, dass die Reduzierung der Förderleistung gleichzeitig oder kurz vor dem Schließen des jeweiligen Farbventils 34 erfolgt.
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Grundsätzlich können Druckspitzen besonders zuverlässig verhindert werden, wenn die zu öffnenden Farbventile 34 kurz vor dem Einschalten des Antriebs 32 beziehungsweise einer Erhöhung der Antriebsleistung des Antriebs 32 geöffnet werden, und im umgekehrten Fall, wenn die zu schließenden Farbventile 34 kurz nach dem Ausschalten des Antriebs 32 beziehungsweise einer Verringerung dessen Antriebsleistung geschlossen werden.
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Nach Beendigung eines Befüllvorganges kann ein im Farbreservoir 31 noch existierender Druck z. B. durch Reversieren des Antriebs 32 und/oder durch Verbinden des Reservoirs mit einem Raum mit niedrigerem Druck (z. B. dem Umgebungsdruck durch Öffnen eines Farbventils) verringert werden. Ein Reversieren des Antriebs 32 kann gestoppt werden, wenn ein ausreichend niedriger Druck im Farbreservoir 31 durch den Druckaufnehmer 36 detektiert und an die Steuervorrichtung 33 gemeldet wird. Denkbar ist ebenfalls, den Antrieb 33 derart anzusteuern, dass nach Beendigung eines Befüllvorganges immer um einen bestimmten Betrag reversiert wird.
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Daher kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Förderleistung der Farbpumpe oder eines anderen Antriebs über verschiedene Parameter geregelt werden. Beispielhaft können dies das Farbniveau in einem oder mehreren Farbbehältern beziehungsweise Fahrtkästen 21, eine Anzahl von geöffneten Farbventilen 34, der Farbdruck und/oder die Betriebsart der Druckmaschine (z. B. mit welcher Farbe gedruckt wird) sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Druckmaschine
- 20
- Farbwerk
- 21
- Farbkasten
- 30
- Farbfördervorrichtung
- 31
- Farbreservoir
- 32
- Antrieb
- 33
- Steuervorrichtung
- 34
- Farbventil
- 35
- Farbgebinde
- 36
- Druckaufnehmer
- 37
- Füllstandssensor
- 38
- Farbführrohr
