DE102009053087B4

DE102009053087B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Farbansatzherstellung, Computerprogrammprodukt und Verwendung

Info

Publication number: DE102009053087B4
Application number: DE102009053087A
Authority: DE
Inventors: Dr. Griffel Steffen; Jürgen Ross
Original assignee: SUEDDEKOR GmbH
Current assignee: Surteco Decor GmbH
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2009-11-13
Publication date: 2012-09-20
Anticipated expiration: 2029-11-14
Also published as: DE102009053087A1

Abstract

Farbansatzherstellungsverfahren zur Herstellung eines Farbansatzes (3) für Druckmaschinen, umfassend die Schritte: – Bereitstellen eines Farbansatzes (3) gemäß einer Farbrezeptur in einem Ansatzbehälter (61), – Durchführen folgender Farbansatzkorrekturschritte: – Herstellen eines Probedrucks mittels des Farbansatzes (3); – Visuelles Prüfen des Probedrucks mit einem Referenzmuster und, falls der Probedruck die visuelle Prüfung nicht besteht: – Ändern des Farbansatzes (3) durch – Hinzufügen zumindest einer Farbkomponente (21, 22, 23, 24, 27, 28, 29) zu dem Farbansatz (3) in dem Ansatzbehälter (61), wobei die hinzugefügte Menge jeder Farbkomponente (21, 22, 23, 24, 27, 28, 29) erfaßt und dokumentiert wird, und – Bestimmen der Viskosität η des Farbansatzes (3) und Hinzufügen zumindest einer Liquidkomponente (25, 26), falls die Viskosität η von einem vorgegebenen Viskositätsbereich abweicht, wobei die hinzugefügte Menge der Liquidkomponente (25, 26) erfaßt und dokumentiert wird, – Aktualisieren der Farbrezeptur anhand der zumindest einen hinzugefügten Farbkomponente...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Farbansatzherstellung, eine Farbansatzherstellungsvorrichtung für eine Druckmaschine, insbesondere für eine Tiefdruckmaschine sowie eine Verwendung der Farbansatzherstellungsvorrichtung in einer Druckmaschine, insbesondere in einer Tiefdruckmaschine.
Herkömmlicherweise werden zur Herstellung von farbig bedruckten Flächen Druckmaschinen (insbesondere Offsetdruckmaschinen) mit vier Druckwerken verwendet. Dabei ist jedem einzelnen Druckwerk eine der Grundfarben Rot, Grün oder Blau bzw. Cyan, Gelb oder Magenta oder Schwarz zugeordnet, wobei durch den Druckzylinder bzw. die Druckplatte des Druckwerkes der jeweilige Farbanteil bzw. Farbauszug des zu druckenden Motivs auf die zu bedruckende Fläche aufgetragen wird. Die Steuerung der Farbgebung des Motivs erfolgt dabei über die den einzelnen Grundfarben zugeordneten Druckzylinder bzw. -platten, welche die jeweilige Farbmenge steuern, die auf die zu bedruckende Fläche aufgetragen wird. Da für beliebige Druckaufträge immer die gleichen vier standardisierten Grundfarben verwendet werden, können diese vier Grundfarben problemlos und in beliebiger Menge bereitgestellt werden.
Bei Anwendungen, die eine besondere Farbtreue erfordern, beispielsweise dem Dekordruck für Holzfurniere bzw. Laminate, insbesondere im Bereich der Möbelindustrie, werden an den einzelnen Druckwerken statt den Grundfarben vorgemischte Farbansätze bereitgestellt, beispielsweise vier verschiedene Brauntöne einer Holzmaserung. Die Farbgebung bzw. der Farbton der zu bedruckenden Fläche wird mittels des Farbtons der vorgemischten Farbansätze gesteuert. Daher wird für jeden Druckauftrag ein individueller Farbansatz für jedes Druckwerk hergestellt, die benötigten Farbansätze für die einzelnen Druckwerke nach einer festgelegten Farbrezeptur gemischt und jeweils in einem Ansatzbehälter an dem zugeordneten Druckwerk bereitgestellt. Dabei muß die Viskosität η des Farbansatzes an die Druckgeschwindigkeit und das Material der zu bedruckenden Fläche angepaßt werden. Dies geschieht in der Regel durch Verdünnen des Farbansatzes mit Wasser. Dabei hat das Verdünnen einen Einfluß auf den Farbton des Farbansatzes und damit auf die Farbgebung der bedruckten Fläche, ebenso wie Schwankungen des zu bedruckenden Materials. Daher wird zunächst ein Probedruck hergestellt, welcher nach dem Trocknen durch den verantwortlichen Drucker begutachtet und mit einem Referenzmuster verglichen wird. Die auftretenden Farbabweichungen zwischen dem Probedruck und dem Referenzmuster werden auf Grundlage der Erfahrung des Druckers manuell durch Zugabe von weiteren Farbkomponenten zu den Farbansätzen der einzelnen Druckwerke korrigiert. Anschließend wird ein weiterer Probedruck hergestellt und durch den Drucker begutachtet. Der Prozeß der Begutachtung und Korrektur wird iterativ solange durchgeführt, bis die Abweichungen zwischen dem Probedruck und dem Referenzmuster unterhalb einer Toleranzschwelle liegen. Daraufhin wird die Produktion mittels der korrigierten Farbansätze durchgeführt.
Dies ist ein aufwendiger manueller Vorgang, der zu erheblichen Standzeiten der Druckmaschine führt, da die mit den Farbansätzen beschickten Druckwerke nicht anderweitig genutzt werden können. Weiterhin kann auch die Trockenzeit des Probedruckes nicht abgekürzt werden. Da eine gleichmäßige Materialschrumpfung zu einer gleichmäßigen Verdichtung der Farbpigmente auf der Oberfläche des bedruckten Materials führt, ist dieser in seiner Farbgebung nicht identisch zu einem noch feuchten oder nur oberflächlich getrockneten Probedruck. Die zum Teil mehrere Stunden pro Druckauftrag dauernden Standzeiten erhöhen somit den Zeit- und Kostenaufwand für jeden Druckauftrag.
Die Druckschrift DE 10 2007 059 176 A1 offenbart ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Druckmaschine mit zumindest einem Farbleitsystem, welches Farbe von einer Zuleitungsstelle zum Bedruckstoff zuführen kann, und zumindest einer optischen Meßeinrichtung.
Die Druckschrift DE 197 01 573 A1 offenbart ein Verfahren zum Regeln der Viskosität einer in einer Druckmaschine umlaufenden Farbe. Die Zusammensetzung der Farbe wird mit Hilfe der Laufzeit von Ultraschallpulsen in der Farbe bestimmt.
Die Druckschrift EP 1 245 387 A2 offenbart ein Verfahren zur Farbversorgung von Offset-Druckmaschinen. Mittels einer Anpassvorrichtung wird bei der Bildung einer Druckfarbe deren Farbsättigung verändert, wobei ein transparenter pigmentfreier Farbträger beigemischt wird.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, es zu ermöglichen den Druckauftrag effektiver abzuarbeiten, insbesondere den Zeitaufwand und den Materialverbrauch pro Druckauftrag zu senken.
Diese Aufgabe wird durch ein Farbansatzherstellungsverfahren gemäß Anspruch 1, ein Farbansatzherstellungsvorrichtung gemäß Anspruch 7 und deren Verwendung gemäß Anspruch 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Farbansatzherstellungsverfahren gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Farbansatzherstellungsverfahren zur Herstellung eines Farbansatzes für Druckmaschinen, insbesondere Tiefdruckmaschinen, umfassend die Schritte:

– Bereitstellen eines Farbansatzes gemäß einer Farbrezeptur in einem Ansatzbehälter,
– Durchführen folgender Farbansatzkorrekturschritte:
– Herstellen eines Probedrucks mittels des Farbansatzes,
– Visuelles Prüfen des Probedrucks mit einem Referenzmuster und, falls der Probedruck die visuelle Prüfung nicht besteht:
– Ändern des Farbansatzes durch
– Hinzufügen zumindest einer Farbkomponente zu dem Farbansatz in dem Ansatzbehälter, wobei die hinzugefügte Menge jeder Farbkomponente erfaßt und dokumentiert wird, und
– Bestimmen der Viskosität η des Farbansatzes und Hinzufügen zumindest einer Liquidkomponente, falls die Viskosität η von einem vorgegebenen Viskositätsbereich abweicht, wobei die hinzugefügte Menge der Liquidkomponente erfaßt und dokumentiert wird,
– Aktualisieren der Farbrezeptur anhand der zumindest einen hinzugefügten Farbkomponente und der zumindest einen hinzugefügten Liquidkomponente,

Falls die Viskosität η nicht von einem vorgegebenen Viskositätsbereich abweicht, ist die hinzugefügte Menge der Liquidkomponente gleich Null, so daß die Farbrezeptur lediglich anhand der zumindest einen hinzugefügten Farbkomponente aktualisiert wird bzw. der Anteil der Liquidkomponente bei der Aktualisierung der Farbrezeptur nicht verändert wird.
Vorteilhafterweise ist die Farbrezeptur zu jedem Zeitpunkt des Farbansatzherstellungsverfahrens bekannt und reproduzierbar. Daher ist für die wiederholte Herstellung eines Farbansatzes für die (wiederholte) Abarbeitung eines Druckauftrages die letztgültige Farbrezeptur bekannt, so daß die Anzahl der anzufertigenden Probedrucke und deren Begutachtung minimiert werden kann. Vorteilhafterweise wird dadurch die Produktionszeit und der bei den Probedrucken anfallende Ausschuß verringert.
Da die Probedrucke vor dem Vergleich mit dem Referenzmuster zunächst kaschiert bzw. verpreßt werden müssen, führt eine Verringerung der Anzahl der Korrekturschritte vorteilhafterweise zu kürzeren Stillstandzeiten der betroffenen Druckmaschine und einer besseren Maschinenauslastung.
Vorteilhafterweise ist die letztgültige Farbrezeptur, insbesondere zur Durchführung von Nachproduktionen des Druckauftrages, bekannt, obwohl die Farbrezeptur durch den Drucker in subjektiver Art und Weise verändert wird. Für den Fall, daß die vorbestimmte Menge des Farbansatzes für die einzelnen Druckwerke zu knapp bemessen wurde, um den Druckauftrag als auch die a priori unbekannte Anzahl von Probedrucken herzustellen, kann der Druckauftrag weiter vorteilhafterweise vollständig durchgeführt werden, da die fehlende Menge des Farbansatzes in beliebiger Menge nachproduziert werden kann. Es ist somit möglich, den Farbansatz in kleinen Mengen bzw. Chargen wiederholt zu erzeugen. Daher muß insbesondere an den einzelnen Druckwerken im wesentlichen kein Überschuß des Farbansatzes bereitgestellt werden. Folglich wird die Menge des nach Beendigung des Druckauftrages anfallenden Restfarbansatzes minimiert, so daß die Kosten pro Druckauftrag gesenkt werden. Ferner können die dennoch anfallenden geringen Mengen Restfarbansatz vollständig wiederverwendet werden, da dessen Farbrezeptur bekannt ist, so daß vorteilhafterweise die anfallende Menge zu entsorgender Materialien minimiert werden kann.
Besonders bevorzugt wird der Farbansatz in mehreren Teilfarbansätzen gemäß der Farbrezeptur hergestellt bzw. bereitgestellt. Vorteilhafterweise sind aufgrund der geringeren hergestellten Mengen des Teilfarbansatzes die möglicherweise als Überschuß produzierten Mengen des Farbansatzes gering.
Durch das Bereitstellen des Farbansatzes kann sowohl die gesamte im Voraus bestimmte Sollmenge des Farbansatzes für einen Druckauftrag als auch eine Testmenge des Farbansatzes zur Herstellung einer Anzahl von Probedrucken und/oder eines Teiles des Druckauftrages bereitgestellt werden. Insbesondere kann jedem Druckwerk der zugeordnete Farbansatz mittels eines dem Druckwerk zugeordneten Ansatzbehälters bereitgestellt werden. Dazu wird vorzugsweise eine Farbansatzmenge von etwa 30 kg bis etwa 150 kg bereitgestellt. Der zu Beginn des Farbherstellungsverfahrens bereitgestellte Farbansatz ist insbesondere gemäß einer initialen Farbrezeptur F^[n] gemischt, wobei n = 1 ist. Alle weiteren während des Farbherstellungsverfahrens bestimmten aktualisierten Farbrezepturen können wiederum als Farbrezeptur F^[1] gespeichert bzw. dokumentiert werden. Vorzugsweise werden die aktualisierten Farbrezepturen F^[n] jeweils individuell dokumentiert, wobei der Index n für jede aktualisierte Farbrezeptur F^[n] um 1 erhöht wird, d. h. n → n + 1.
Das Dokumentieren einer aktualisierten Farbrezeptur F^[n] ist insbesondere vorteilhaft, wenn eine Farbkomponente und gegebenenfalls eine Liquidkomponente zu dem Farbansatz hinzugefügt wurde(n). Dabei wird die hinzugefügte Menge jeder einzelnen Farbkomponente und/oder Liquidkomponente erfaßt und dokumentiert, wobei die hinzugefügte Menge auch gleich Null sein kann, wenn von einer Farbkomponente und/oder Liquidkomponente nichts hinzugefügt wurde.
Unter dem Begriff „Dokumentieren” kann eine zeitlich begrenzte oder unbegrenzte Speicherung verstanden werden, wobei die Speicherung sowohl in einem temporären Speicher, insbesondere dem RAM eines Computers und/oder Mikrocontrollers, als auch mittels eines Speichermediums, insbesondere eines magnetischen und/oder optischen Speichermediums und/oder eines Festkörperspeichermediums, wie beispielsweise Festplatten, CompactDiscs, Disketten, EEPROM-Chips, Mikrofilm, Papier, etc. durchführbar ist.
Die visuelle Prüfung kann beispielsweise eine Prüfung aufgrund einer Inaugenscheinnahme durch den Drucker, d. h. eine zumindest teilweise subjektive Prüfung, und/oder eine Prüfung mittels eines optischen Vergleichsverfahrens, d. h. eine im wesentlichen objektive, insbesondere maschinelle Prüfung, umfassen.
Der Begriff „Basiskomponente” bezeichnet eine Komponente, welche industriell, insbesondere gemäß industriellen Standards, vorgefertigt ist. Eine Basiskomponente ist ein Ausgangsstoff und kein Produkt des Farbansatzherstellungsverfahrens. Insbesondere bezeichnet der Begriff „Basiskomponente” reine Rohstoffe wie beispielsweise die Grundfarben Blau, Rot, Gelb, Grün, Cyan, Magenta, Schwarz, Weiß und Farblos sowie reine Liquide bzw. Liquidkomponenten, wie beispielsweise farbloser bzw. pigmentfreier Farbgrundstoff und/oder Wasser. Eine Basiskomponente kann eine Vielzahl chemischer Elemente und/oder Verbindungen umfassen.
Der Begriff „Farbkomponente” bezeichnet eine Basiskomponente, die Pigmente enthält, und/oder eine Mischung aus Basiskomponenten, wobei die Mischung Pigmente enthält, d. h. farbig ist. Insbesondere sind die farbigen Basiskomponenten (z. B. die Grundfarben) Farbkomponenten. Daneben kann eine „Farbkomponente” ebenfalls Anteile von Liquiden bzw. Liquidkomponenten enthalten, d. h. eine Mischung aus einer pigmenthaltigen Basiskomponente und einer pigmentfreien Basiskomponente.
Der Begriff ”Liquidkomponente” bezeichnet eine farblose bzw. pigmentfreie Basiskomponente und/oder eine Mischung von mehreren farblosen bzw. pigmentfreien Basiskomponenten, wie beispielsweise Wasser und farblosen Farbgrundstoff.
Unter dem Begriff ”Grundstoff” werden Farbkomponenten und/oder Liquidkomponenten und/oder Basiskomponenten sowie eine beliebige Mischung davon verstanden. Insbesondere kann ein Grundstoff mit einer definierten Farbrezeptur aus Farbkomponenten, Liquidkomponenten und/oder Basiskomponenten im Voraus gemischt sein. So kann ein Grundstoff sowohl Ausgangsstoff als auch Produkt des Farbansatzherstellungsverfahrens sein.
Bevorzugte Ausführungsformen des Farbansatzherstellungsverfahrens
Vorzugsweise umfaßt das Verfahren den dem Herstellen des Probedrucks vorgelagerten Schritt des kontinuierlichen Zirkulierens des Farbansatzes von dem Ansatzbehälter und/oder einem Vorratsbehälter über bzw. durch eine Viskositätserfassungsvorrichtung zurück in den Ansatzbehälter und/oder den Vorratsbehälter. Die Messung der Viskosität η kann weiter vorzugsweise über eine sondenförmige Viskositätserfassungsvorrichtung erfolgen, die in den im Ansatzbehälter und/oder Vorratsbehälter befindlichen Farbansatz zumindest bereichsweise eingetaucht wird. Dieser Schritt wird besonders vorzugsweise während des gesamten Verfahrens durchgeführt.
Vorzugsweise umfaßt das Verfahren die dem Herstellen des Probedrucks vorgelagerten Schritte: Messung der Viskosität η und Korrektur der Viskosität η durch Hinzufügen zumindest einer Liquidkomponente in den Ansatzbehälter und/oder den Vorratsbehälter, wobei die zugefügte zumindest eine Liquidkomponente erfaßt und dokumentiert wird, und Aktualisieren der Farbrezeptur anhand der dokumentierten zugefügten zumindest einen Liquidkomponente. Die Liquidkomponente wird dem Farbansatz hinzugefügt, falls die Viskosität η von einem vorbestimmten Sollwert η₀ um mehr als eine vorbestimmte Toleranz abweicht. So kann die Toleranz vorzugsweise etwa ±30 Prozent, weiter vorzugsweise etwa ±20 Prozent, besonders vorzugsweise etwa ±10 Prozent und insbesondere etwa ±5 Prozent betragen. Vorteilhafterweise kann die Viskosität η auf die zum Probedruck verwendete Druckgeschwindigkeit angepaßt werden.
Vorzugsweise umfaßt das Verfahren den Schritt des Bereitstellens der für einen gesamten Druckauftrag benötigten Menge des Farbansatzes anhand der aktualisierten Farbrezeptur. Vorteilhafterweise ist der Aufwand des Verwiegens besonders gering und Farbtonveränderungen während des Druckauftrages können minimiert werden. Besonders bevorzugt umfaßt das Verfahren den Schritt des Bereitstellens eines Teilfarbansätzes anhand der aktualisierten Farbrezeptur.
Das Verfahren umfaßt weiter die Schritte:

– kontinuierliches Erfassen der Menge des vorhandenen und/oder verbrauchten Farbansatzes sowie der noch zu bedruckenden und/oder bereits bedruckten Materials während der Durchführung des Druckauftrages,
– kontinuierliche Bestimmung der noch benötigten Menge Farbansatz bis zur Fertigstellung des Druckauftrages und falls die benötigte Menge Farbansatz größer ist als die vorhandene Menge Farbansatz den Schritt des Bereitstellens der für den verbleibenden Druckauftrag benötigten zusätzlichen Menge des Farbansatzes anhand der aktualisierten Farbrezeptur.

Vorteilhafterweise kann der momentane Farbansatzverbrauch berücksichtigt werden, der von zahlreichen Faktoren, wie beispielsweise der Papierqualität, der Temperatur, der Luftfeuchtigkeit, etc., abhängig ist. Es ist insbesondere nicht notwendig die gesamte Menge des Farbansatzes im Voraus bereitzustellen, wobei aufgrund der Unsicherheit in der Berechnung des Farbansatzverbrauchs vorzugsweise ein ausreichender Sicherheitszuschlag berücksichtigt wird. Der Sicherheitszuschlag verbleibt unter Umständen vollständig als Restfarbansatz nach der Beendigung des Druckauftrages ungenutzt zurück. Vorteilhafterweise kann bei der Berücksichtigung des momentanen Farbansatzverbrauchs auf den Sicherheitszuschlag verzichtet werden. Dabei wird das verbrauchte Material vorzugsweise in laufenden Metern beispielsweise einer Papierrolle bzw. einer Papierbahn gemessen.
Vorzugsweise umfaßt das Verfahren die Schritte:

– Abfüllen eines verbleibenden Farbansatzes nach Fertigstellung des Druckauftrages in einen Restfarbansatzbehälter, und/oder
– Zuordnen und Dokumentieren der Farbrezeptur des Restfarbansatzes, und/oder
– Bereitstellen des Restfarbansatzes als eine Farbkomponente bei einer nachfolgenden Farbansatzherstellung.

Vorteilhafterweise kann der Restfarbansatz vollständig wiederverwendet werden, da die momentane Farbrezeptur des Restfarbansatzes dokumentiert und jederzeit bekannt ist, wodurch eine erhebliche Reduktion des Materialverbrauches der Komponenten des Farbansatzes erreicht werden kann.
Vorzugsweise erfolgt das Erfassen der zugefügten Menge einer Liquidkomponente und/oder zumindest einer zugefügten Farbkomponente mittels Wiegen des Ansatzbehälters. Mit anderen Worten wird die zugefügte Menge eines Grundstoffes vorzugsweise durch Wiegen des Ansatzbehälters zumindest vor und nach dem Zufügen und durch Bestimmen der Gewichtsdifferenz erfaßt.
Weiter vorzugsweise kann eine gravimetrische und/oder volumetrische Erfassung der zugefügten Menge an bzw. mittels Dosierventilen erfolgen, durch welche eine Liquidkomponente und/oder eine Farbkomponente bzw. ein Grundstoff dem Ansatzbehälter zugeführt werden.
Vorzugsweise erfolgt der Vergleich eines Probedrucks mit dem Referenzmuster mittels einer optischen Prüfeinheit, beispielsweise mittels eines Scanners. Vorteilhafterweise kann der Vergleich objektiv durchgeführt werden.
Computerprogrammprodukt gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt, beispielsweise gespeichert auf einem Datenspeichermedium und/oder in Form eines Datensignals verwirklicht, welches, wenn geladen in den Speicher eines Computers und ausgeführt von einem Computer bewirkt, daß der Computer ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführt.
Farbansatzherstellungsvorrichtug gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Farbansatzherstellungsvorrichtung für Druckmaschinen, insbesondere für Tiefdruckmaschinen, zur Durchführung eines erfindungsgemäße Farbansatzherstellungsverfahrens, umfassend:

– eine Systemsteuerung mit einer Datenbank,
– einen Ansatzbehälter zur Aufnahme eines Farbansatzes, wobei das Gewicht des Ansatzbehälters, insbesondere inklusive dessen Inhalt, durch die Systemsteuerung mittels einer Waage, insbesondere kontinuierlich, erfaßbar ist, wobei der Ansatzbehälter durch eine Leitung mit einer Farbwanne eines Druckwerkes verbindbar und Farbansatz aus dem Ansatzbehälter der Farbwanne zuführbar ist,
– zumindest einen Tank mit jeweils einem Grundstoff eines zu mischenden Farbansatzes, wobei jedem Tank ein Dosierventil zugeordnet ist, durch welches der in dem Tank befindliche Grundstoff in den Ansatzbehälter füllbar ist,
– eine Viskositätserfassungsvorrichtung, wobei die Viskosität η des Farbansatzes durch die Systemsteuerung mittels der Viskositätserfassungsvorrichtung, insbesondere kontinuierlich, erfaßbar ist.

Die Datenbank kann die erfaßbaren Daten, vorzugsweise die Meßdaten der Waage und der Viskositätserfassungsvorrichtung, die insbesondere eine Viskositätserfassungsvorrichtung sein kann, zeitlich begrenzt oder unbegrenzt speichern. Die Speicherung kann in einem temporären Speicher der Systemsteuerung erfolgen. Ferner bzw. zusätzlich kann die Speicherung auch auf einem dauerhaften Speichermedium erfolgen, insbesondere in elektronischer und/oder menschenlesbarer Form.
Unter einem Tank wird allgemein ein Grundstoffvorratsbehälter verstanden, wobei ein Tank flüssige und/oder feste Grundstoffe bevorraten kann. Jeder Tank der Farbansatzherstellungsvorrichtung stellt dabei einen Grundstoff bereit. Das Dosierventil kann auch ein Bestandteil einer externen Einrichtung sein, wie beispielsweise einer Pumpe oder dergleichen.
Insbesondere umfaßt die Farbansatzherstellungsvorrichtung eine mit dem Ansatzbehälter verbundene Rückflußleitung, die mit der Farbwanne verbindbar ist, so daß Farbansatz aus der Farbwanne in den Ansatzbehälter rückführbar ist,
Bevorzugte Ausführungsformen der Farbansatzherstellungsvorrichtung
Vorzugsweise umfaßt die Farbansatzherstellungsvorrichtung

– zumindest einen Vorratsbehälter, dessen Gewicht durch die Systemsteuerung mittels einer Waage, insbesondere kontinuierlich, erfaßbar ist, wobei der zumindest eine Vorratsbehälter durch jeweils eine Leitung mit einer zuordenbaren Farbwanne des Druckwerkes verbindbar ist, und wobei Farbansatz aus dem zumindest einen Vorratsbehälter der zuordenbaren Farbwanne zuführbar ist und
– eine mit dem zumindest einen Vorratsbehälter verbundene Rückflußleitung, die mit der zuordenbaren Farbwanne verbindbar ist, so daß Farbansatz aus der Farbwanne in den Vorratsbehälter rückführbar ist.

Weiter vorzugsweise kann jedem von mehreren Druckwerken ein Vorratsbehälter zugeordnet werden. Besonders bevorzugt ist jedem Vorratsbehälter ein Ansatzbehälter zugeordnet. Vorteilhafterweise können alle Vorratsbehälter und die zugeordneten Druckwerke gleichzeitig mit einem zugehörigen Farbansatz beschickt werden, wobei jedem Vorratsbehälter genau ein Ansatzbehälter zugeordnet ist. Es ist auch möglich, daß alle Vorratsbehälter nacheinander mittels eines einzigen Ansatzbehälters mit einem zugehörigen Farbansatz beschickt werden. Vorteilhafterweise ist für eine Vielzahl von Druckwerken, insbesondere der vier Druckwerke einer Vierfarbdruckmaschine, mit einem Ansatzbehälter und einer Systemsteuerung betreibbar.
Vorzugsweise ist der zumindest eine Vorratsbehälter mit dem Ansatzbehälter über eine, insbesondere verschließbare, Leitung verbunden, so daß Farbansatz aus dem Ansatzbehälter in den zumindest einen Vorratsbehälter zuführbar ist, wobei Farbansatz zwischen dem zumindest einen Vorratsbehälter und einer zuordenbaren Farbwanne des Druckwerks zirkulierbar ist und wobei nach Zuführen des Farbansatzes von dem Ansatzbehälter in den Vorratsbehälter ein weiterer Farbansatz in dem Ansatzbehälter herstellbar ist.
Insbesondere ist eine Zirkulation des Farbansatzes zwischen dem zumindest einen Vorratsbehälter und einer zuordenbaren Farbwanne des Druckwerks hydraulisch von dem Ansatzbehälter getrennt.
Verwendung gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung einer erfindungsgemäßen Farbansatzherstellungsvorrichtung in einer Druckmaschine, wobei jedem Druckwerk der Druckmaschine zumindest ein Ansatzbehälter und/oder ein Vorratsbehälter zugeordnet ist.
Die vorangehende Beschreibung der Aspekte der Erfindung ist nicht auf die jeweiligen Aspekte beschränkt. Vielmehr gelten die Ausführungen zu den jeweiligen Aspekten sinngemäß für die weiteren Aspekte der Erfindung. Insbesondere gelten die Ausführungen in Hinsicht auf das Verfahren auch für die Vorrichtung bzw. bevorzugte Ausführungsformen bzw. Ausführungsvarianten hiervon und umgekehrt.
Figurenbeschreibung
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand begleitender Figuren beispielhaft beschrieben. Einzelne Elemente der beschriebenen Ausführungsformen sind nicht auf die jeweilige Ausführungsform beschränkt. Vielmehr können Elemente der Ausführungsformen beliebig miteinander kombiniert werden und neue Ausführungsformen dadurch erstellt werden. Es zeigt:
1: eine schematische Ansicht einer Farbansatzherstellungsvorrichtung,
2: ein Flußdiagramm eines bevorzugten Farbansatzherstellungsverfahrens.
1 zeigt eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Farbansatzherstellungsvorrichtung 1 zur Herstellung eines Farbansatzes 3. Die Farbansatzherstellungsvorrichtung 1 zur Herstellung eines Farbansatzes 3 umfaßt mehrere Tanks 11 bis 19, um die Grundstoffe (Farbkomponenten und Liquidkomponenten) für das Farbansatzherstellungsverfahren zu bevorraten. Bevorzugt beinhalten die Tanks 11, 12, 13, 14 die Grundfarben. Beispielsweise beinhaltet der erste Tank 11 blaue Farbe 21, der zweite Tank 12 rote Farbe 22, der dritte Tank 13 gelbe Farbe 23 und der vierte Tank 14 schwarze Farbe 24. Die Farbansatzherstellungsvorrichtung 1 umfaßt zwei weitere Tanks 15, 16, wobei die darin bevorrateten hoch- und niedrigviskosen Liquide, beispielsweise farbloser Farbgrundstoff 25 und Wasser 26, zur Einstellung der Viskosität η des Farbansatzes 3 verwendet werden. Vorzugsweise umfaßt die Farbansatzherstellungsvorrichtung 1 einen oder mehrere Tank(s) 17, 18, 19, welche bereits im Voraus gemischte Restfarbansätze 27, 28, 29 beinhalten.
Die Grundfarben 21, 22, 23, 24 als bevorzugte Farbkomponenten werden mittels Pumpen 30 über die den Tanks 11, 12, 13, 14 zugeordneten Leitungen 31, 32, 33, 34 zu den Dosierventilen 41, 42, 43, 44 für blaue, rote, gelbe und schwarze Farbe 11, 12, 13, 14 geleitet. Die Dosierventile 41, 42, 43, 44 sind derart ausgebildet, daß jeweils eine Grundfarbe 21, 22, 23, 24 in einen Ansatzbehälter 61 fließt, wenn das entsprechende Dosierventil 41, 42, 43, 44 in einer Offen-Stellung ist. In der Geschlossen-Stellung wird der Ausfluß in den Ansatzbehälter 61 verschlossen. Statt dessen fließt die Grundfarbe 21, 22, 23, 24 durch die zugeordneten Rückflußleitungen 51, 52, 53, 54 zurück in die jeweiligen Tank 11, 12, 13, 14.
Analog zu der oben beschriebenen Leitungsführung wird das hochviskose Liquid 25, z. B. farbloser bzw. pigmentfreier Farbgrundstoff bzw. Verschnitt (d. h. Bindemittel und Füllstoffe ohne Farbpigmente) oder weiße Farbe, über die Leitung 35 zu dem Dosierventil 45 und von dort entweder bei Offen-Stellung des Dosierventils 45 in den Ansatzbehälter 61 oder bei der Geschlossen-Stellung über die Rückflußleitung 55 zurück in den Tank 15 geleitet.
In der Geschlossen-Stellung eines Dosierventils 41, 42, 43, 44, 45 wird eine Zirkulation der Grundfarben 21, 22, 23, 24 bzw. des Liquides 25 innerhalb eines geschlossenen Kreislaufs ausgebildet, so daß ein ständiges Durchmischen der bevorrateten Grundfarben 21, 22, 23, 24 bzw. des Liquides 25 gewährleistet ist.
Dadurch wird deren Eindicken oder Separieren in Einzelbestandteile vermieden bzw. ein Homogenisieren erreicht, insbesondere beim Nachfüllen frischer bzw. weiterer Grundfarbe 21, 22, 23, 24. Dies ist vorteilhaft da sich die Lagerzeit der Grundfarbe 21, 22, 23, 24 bzw. des Liquides 25 in den entsprechenden Tanks 11, 12, 13, 14, 15, die vorzugsweise ein Fassungsvermögen von etwa einem Kubikmeter (1 m³) aufweisen, ohne Qualitätseinbußen verlängern läßt.
Das niedrigviskose Liquid 26, z. B. Wasser für wasserverdünnbare Farbkomponenten, wird über die Leitung 36 zu dem Dosierventil 46 und von dort bei Offen-Stellung des Dosierventils 46 in den Ansatzbehälter 61 geleitet. Insbesondere bei Verwendung von Wasser als niedrigviskosem Liquid 26 ist eine kontinuierliche Zirkulation vorteilhafterweise nicht notwendig.
Vorzugsweise werden die Restfarbansätze 27, 28, 29 in den Tanks 17, 18, 19 je nach zu wiederverwendenden Restfarbansatz 27, 28, 29 mittels einer Pumpe 30 durch die Leitung 37 zu dem Dosierventil 47 und von dort bei Offen-Stellung des Dosierventils 47 in den Ansatzbehälter 61 geleitet. Die Restfarbansätze 27, 28, 29 sind regelmäßig zur zeitnahen Verwendung vorgesehen, so daß eine kontinuierliche Zirkulation vorteilhafterweise nicht notwendig ist.
Über die Dosierventile 41 bis 47 sind alle zur Herstellung eines Farbansatzes 3 notwendigen Grundstoffe in den Ansatzbehälter 61 zuführbar. Um die zugeführten Mengen der einzelnen Grundstoffe des Farbansatzes 3 zu bestimmen, wird vorzugsweise der Ansatzbehälter 61 gewogen. Das Gewicht des Ansatzbehälters 61 wird dabei durch zumindest einen Lastaufnehmer 63 einer Waage 65 aufgenommen. Beim sequentiellen Befüllen des Ansatzbehälters 61 mit einem Grundstoff des Farbansatzes 3 über jeweils eines der Dosierventile 41 bis 47 kann der Gewichtsanteil m_j des hinzugefügten j-ten Grundstoffes durch Differenzbildung zwischen dem aktuellen Gewicht m_A des Ansatzbehälters 61 minus dem Gewicht des Ansatzbehälters 61 m_0,j zu Beginn der Befüllung mit dem j-ten Grundstoff bestimmt werden. Vorteilhafterweise können so die Gewichtsanteile m_j aller Grundstoffe des Farbansatzes 3 mittels einer einzelnen Waage 65 bestimmt werden.
Vorzugsweise erfaßt eine Systemsteuerung 5 kontinuierlich die von der Waage 65 gelieferten Gewichtsdaten. Mittels dieser Gewichtsdaten regelt die Systemsteuerung 5 insbesondere die einzelnen Dosierventile 41 bis 47. Da die Systemsteuerung 5 vorzugsweise eine Datenbank 7 umfaßt, in welcher die verschiedenen Farbrezepturen der zu mischenden Farbansätze 3 gespeichert sind, kann mit Hilfe der Systemsteuerung 5 das Zuführen der notwendigen Mengen der einzelnen Grundstoffe 21 bis 28 des Farbansatzes 3 automatisch erfolgen. Die von der Waage 65 erfaßten Daten werden von der Systemsteuerung 5 in der Datenbank 7 erfaßt.
Weiter vorzugsweise ist es auch möglich jedes der Dosierventile 41 bis 47 mit jeweils einer zugeordneten Gewichtsmeßeinrichtung bzw. Massemeßeinrichtung zu versehen. Vorzugsweise erfolgt mittels der Dosierventile 41 bis 47 eine direkte Bestimmung der durch das jeweilige Dosierventil 41 bis 47 geflossenen Masse des Grundstoffes. Insbesondere kann die Gewichtsmessung indirekt auf volumetrischer Weise erfolgen. Dazu kann insbesondere jedem Dosierventil 41 bis 47 ein Durchflußzähler nachgeschaltet bzw. zugeordnet sein, welcher den Volumenanteil V_j des hinzugefügten j-ten Grundstoffes des Farbansatzes 3 mißt. Der entsprechende Gewichtsanteil m_j kann darauf mittels der Dichte ρ_j des hinzugefügten j-ten Grundstoffes bestimmt werden, da gilt: m_j = ρ_jV_j. Vorteilhafterweise können in diesem Fall alle Grundstoffe des Farbansatzes 3 zeitgleich in den Ansatzbehälter 61 eingefüllt werden. In diesem Fall sind vorzugsweise die Dichten ρ_j der Grundstoffe in der Datenbank 7 gespeichert und werden während des Hinzufügens der Grundstoffe 21 bis 28 in den Ansatzbehälter 61 von der Systemsteuerung verwendet, um die entsprechenden Dosierventile 41 bis 47 nach Erreichen der vorbestimmte Grundstoffmenge zu schließen.
Der Ansatzbehälter 61 umfaßt weiter vorzugsweise einen Rührquirl 67 als bevorzugte Durchmischungseinrichtung 67, um den Farbansatz 3 zu homogenisieren. Über das Auslaßventil 69 kann der Farbansatz 3 aus dem Ansatzbehälter 61 ausfließen. Mittels einer Pumpe 71 kann eine kontinuierliche Zirkulation des Farbansatzes 3 durch die Leitung 72 über das Drosselventil 73a und die Leitung 74a zurück in den Ansatzbehälter 61 erfolgen. Weiterhin kann durch die Leitung 72 der Farbansatz 3 auch über das Drosselventil 75 zur Viskositätserfassungsvorrichtung 76 fließen. In der Viskositätserfassungsvorrichtung 76 wird die Viskosität η des Farbansatzes 3 kontinuierlich gemessen bzw. erfaßt. Vorzugsweise kann der Farbansatz 3 anschließend in einer Viskositätsregelvorrichtung 77 durch Zugabe von niedrigviskosem Liquid 26, welches über die Leitung 78 der Viskositätsregelvorrichtung 77 zugeführt wird, auf derart verdünnt werden, daß vorbestimmbarer Sollwert η₀ bzw. Bereich eines Sollwerts der Viskosität η im wesentlichen erreicht wird.
Vorzugsweise kann gemessene Viskositätswert η genutzt werden, um über die Dosierventile 45, 46 dem Farbansatz 3 hochviskoses Liquid 25 oder niedrigviskoses Liquid 26 zuzugeben, so daß der vorbestimmte Sollwert η₀ der Viskosität bzw. der vorbestimmte Bereich erreicht wird. Das Verhältnis der Durchflußraten des über die Viskositätserfassungsvorrichtung 76 und des direkt in den Ansatzbehälter 61 zurückfließenden Farbansatzes 3 wird über die Stellungen der Drosselventile 73a, 75 gesteuert bzw. geregelt. Von der Viskositätserfassungsvorrichtung 76 bzw. der Viskositätsregelvorrichtung 77 fließt der Farbansatz 3 über eine Leitung 79 zurück in den Ansatzbehälter 61.
Über das Sperrventil 81 kann der Farbansatz 3 aus dem Ansatzbehälter 61 mittels der Pumpe 82 über die Leitung 83 und über die Leitung 84 der Farbwanne 103 eines Druckwerks 101 zugeführt werden. In die Farbwanne 103 taucht eine Farbaufnehmerwalze 105 des Druckwerks 101 bereichsweise ein, welche den Farbansatz 3 aus der Farbwanne 103 aufnimmt und diesen über Verreibewalzen (nicht gezeigt) dem Druckzylinder (nicht gezeigt) zuführt. Um den Farbansatz 3 in der Farbwanne 103 homogen und konstant temperiert zu halten, kann der Farbansatz 3 mittels der Pumpe 85 über die Leitungen 86, 87, 88 und 74a zurück zum Ansatzbehälter 61 zirkulieren. Ebenfalls können Heiz- und/oder Kühleinrichtung(en) vorhanden sein.
Vorzugsweise kann der fertig gemischte Farbansatz 3 auch aus dem Ansatzbehälter 61 mittels der Pumpe 71 über die Leitung 72, ein Sperrventil 73b und eine Leitung 74b in einen Vorratsbehälter 91 umgepumpt werden. Der Vorratsbehälter 91 umfaßt weiter vorzugsweise einen Rührquirl 97 als bevorzugte Durchmischungseinrichtung 97, um den Farbansatz 3 in einem homogenen Zustand zu halten. Über das Auslaßventil 99 kann der Farbansatz 3 aus dem Vorratsbehälter 91 zur Leitung 83 fließen, welche den Farbansatz 3 der Farbwanne 103 des Druckwerks 101 zuführt. Das Gewicht des Vorratsbehälters 91 wird vorzugsweise durch zumindest einen Lastaufnehmer 93 einer Waage 95 aufgenommen, so daß die verfügbare Farbansatzmenge kontinuierlich bestimmt werden kann. Das Füllgewicht des Vorratsbehälters wird dabei vorzugsweise kontinuierlich an die Systemsteuerung übermittelt.
Weiterhin vorzugsweise ist zwischen der Leitung 86 und der Leitung 87 ein Restfarbansatzbehälter 20 vorgesehen, so daß nach Beendigung eines Druckauftrages der nicht verbrauchte Farbansatz 3 aus dem Ansatzbehälter 61 und/oder dem Vorratsbehälter 91 und/oder der Farbwanne 103 als ein Restfarbansatz 29 aufgefangen werden kann. Anschließend kann der Restfarbansatz 29 in dem Restfarbansatzbehälter 20 gelagert oder über eine Rückflußleitung 59 in einen leeren Tank 17, 18, 19 umgepumpt werden, um in nachfolgenden Durchführungen des Farbansatzherstellungsverfahrens als Grundstoff zur Herstellung eines Farbansatzes 91 zu dienen.
Weiter vorzugsweise verfügen Ansatzbehälter 61, Vorratsbehälter 91 und Farbwanne 103 über Überfüllstandsdetektionsmittel 68, 98, 108, so daß eine Befüllung oberhalb des maximalen Füllstands frühzeitig detektiert und insbesondere verhindert werden kann. Besonders bevorzugt umfaßt die Farbwanne 103 über ein Unterfüllstandsdetektionsmittel 107, so daß eine Füllstand unterhalb des minimalen Füllstands frühzeitig detektiert und insbesondere verhindert werden kann.
Weiter vorzugsweise verfügen Ansatzbehälter 61 und Vorratsbehälter 91 über Wasserzuläufe 38, die das Reinigen der Behälter und Leitungen ermöglichen. Das Reinigungswasser wird vorzugsweise über die Farbwanne 103 in einen Abfluß 109 geleitet.
2 zeigt ein Flußdiagramm eines beispielhaften Farbansatzherstellungsverfahrens. Aus einer Datenbank 7 wird in einem ersten Schritt 110 des Farbansatzherstellungsverfahrens gemäß einem Druckauftrag eine zu verwendende initiale Farbrezeptur F ^[1], d. h. die relativen Gewichtsanteile der Basiskomponenten des zu mischenden Farbansatzes 3, bereitgestellt bzw. durch ein Steuerprogramm der Farbansatzherstellungsvorrichtung 1 eingelesen, wobei die einfache Unterstreichung von F die Farbrezeptur als vektorielle Größe kennzeichnet. Die Farbrezeptur besteht beispielsweise und ohne Beschränkung der Allgemeinheit dieses Verfahrens aus sechs Basiskomponenten mit den relativen Gewichtsanteilen [m_blau, m_rot, m_gelb, m_schwarz, m_farblos, m_Wasser], wobei die sechs numerischen Werte als Spaltenvektor F_i ^[1] indiziert werden können. Die hochgestellte Indizierung [1] bezeichnet dabei die initiale bzw. erste Farbrezeptur. Weitere geänderte bzw. aktualisierte Farbrezepturen, die auf der ersten Farbrezeptur aufbauen, werden im folgenden mit einem fortlaufenden Rezepturindex n mit n = 1, 2, 3, 4, 5...N weiter gezählt. Der Index i läuft über die Basiskomponenten, beispielsweise i = [1...6] für die sechs Basiskomponenten Blau, Rot, Gelb, Schwarz, Farblos und Wasser. Die Summe Σ_iF_i ^[1] der einzelnen relativen Gewichtsanteile der initialen Farbrezeptur F ^[1] ergibt dabei 1 oder 100 Prozent.
Weiter werden in Schritt 110 jeweils der Anteil der i-ten Basiskomponenten K_i,j der einzelnen Grundstoffe K _j in den bereitgestellten Tanks 11 bis 18 aus einer Datenbank 7 in ein Steuerprogramm, beispielsweise in Form der Matrix K, eingelesen (die doppelte Unterstreichung kennzeichnet K als 2-dimensionale Matrix), wobei der Index i wie oben beschrieben über die Basiskomponenten läuft. Der Index j läuft über die Anzahl N_K der bereitgestellten Grundstoffe 21 bis 28 bzw. Tanks 11 bis 18, d. h. beispielsweise j = [1...8] für die in der 1 gezeigten Tanks 11 bis 18 (Tank 19 sei leer und wird nicht berücksichtigt). Schließlich wird die gewünschte Gesamtmenge M des Farbansatzes 3 in das Steuerprogramm eingegeben.
In dem folgenden Schritt 112 werden die Gewichtsanteile m_i der einzelnen bereitgestellten Grundstoffe K _j berechnet. Dies kann beispielsweise durch das Lösen des Gleichungssystems
für alle i Gleichungen, beispielsweise nach dem Gauß-Newton-Verfahren gelöst werden. Die Lösung des Gleichungssystem lautet dann in Matrixschreibweise
wobei die Inverse K ^–1 der nicht quadratischen Matrix K beispielsweise mittels der Penrose-Pseudo-Inversen berechnet werden kann.
Damit sind die Mengen der einzelnen Grundstoffe für die initialen Farbrezeptur bestimmt, z. B. m₁ Kilogramm der ersten Farbkomponente (blaue Farbe 21), m₂ Kilogramm der zweiten Farbkomponente (rote Farbe 22), m₃ Kilogramm der dritten Farbkomponente (gelbe Farbe 23), m₄ Kilogramm der vierten Farbkomponente (schwarze Farbe 24), m₅ Kilogramm der ersten Liquidkomponente (farblos 25), m₆ Kilogramm der zweiten Liquidkomponente (Wasser 26), m₇ Kilogramm der fünften Farbkomponente (Restfarbe 27), m₈ Kilogramm der sechsten Farbkomponente (Restfarbe 28). Die Summe der Farbkomponenten ergibt demzufolge die Gesamtmenge M.
Beispiel:
Sei die erste Farbkomponente (blaue Farbe 21) durch K T / 1, = [1, 0, 0, 0, 0, 0], die zweite Farbkomponente (rote Farbe 22) durch K T / 2, = [0, 1, 0, 0, 0, 0], die dritte Farbkomponente (gelbe Farbe 23) durch K T / 3, = [0, 0, 1, 0, 0, 0], die vierte Farbkomponente (schwarze Farbe 24) durch K T / 4, = [0, 0, 0, 1, 0, 0], die erste Liquidkomponente (farblos 25) durch K T / 5, = [0, 0, 0, 0, 1, 0] und die zweite Liquidkomponente (Wasser 26) durch K T / 6, = [0, 0, 0, 0, 0, 1] charakterisiert sowie die fünfte Farbkomponente (Restfarbe 27) durch K T / 7, = [0.1, 0.1, 0.3, 0, 0, 0.5] und die sechste Farbkomponente (Restfarbe 28) durch K T / 8, = [0.2, 0.2, 0.2, 0.1, 0, 0.4] charakterisiert, wobei K T / j, jeweils den transponierten Spaltenvektor K _j beschreibt.
Die herzustellende Farbrezeptur sei gegeben durch F ^[ ¹ ^] = [0.2, 0.2, 0.2, 0.1, 0, 0.3] und die herzustellende Gesamtmenge sei 1 kg. Dann lautet die zu lösende Aufgabe:
Die Lösung der Aufgabe, d. h. die einzelnen Menge m_1...8 lautet dann:
Die oben dargestellte Berechnung stellt eine beispielhafte Vorgehensweise dar. Es können auch andere Berechnungsmethoden angewendet werden.
Nach Berechnen der Gewichtsanteile der Grundstoffe werden diese im Schritt 114 einzeln zur Verwiegung mittels einer Waage 65 über die entsprechenden Dosierventile 41 bis 47 in den Ansatzbehälter 61 gefüllt. Dabei werden der Rührquirl 67 und die Pumpe 71 aktiviert sowie die Drosselventile 73a und 75 geöffnet, so daß der Farbansatz 3, teilweise über die Viskositätserfassungsvorrichtung 76, im Ansatzbehälter 61 zirkuliert. Im Schritt 116 wird der Beginn der Ausführung des nächsten Schrittes 118 um eine vorbestimmbare Wartezeit verzögert, so daß durch eine hinreichende Homogenität des Farbansatzes erreicht wird. Dabei kann die Wartezeit auch 0 Sekunden betragen.
Im Schritt 118 wird der durch die Viskositätserfassungsvorrichtung 76 bestimmte Viskositätswert η mit dem Sollwert der Viskosität η₀ verglichen. Für den 1. Fall, daß der Viskositätswert η unterhalb des Sollwertes η₀ liegt (η < η₀), wird im Schritt 120 dem Farbansatz 3 ein hochviskoses Liquid 25 hinzugefügt. Für den 2. Fall, daß der Viskositätswert η oberhalb des Sollwertes η₀ liegt (η < η₀), wird dem Farbansatz 3 im Schritt 122 ein niedrigviskoses Liquid 26 hinzugefügt. In beiden Fällen wird das Gewicht Δm des hinzugefügten Grundstoffes durch Verwiegen ermittelt. Es wird jeweils eine aktualisierte Farbrezeptur F ^[2] erstellt, wobei im 1. Fall F ^[2] = F ^[2] + ΔmK ₅ und im 2. Fall F ^[2] = F ^[1] + ΔmK ₆ gilt. Im Schritt 124 wird die aktualisierte Farbrezeptur F ^[2] in die Datenbank 7 gespeichert und zum Schritt 116 zurückgekehrt.
Für den 3. Fall in Schritt 118, nämlich der Übereinstimmung des Viskositätswerts η mit dem Sollwert η₀ im Rahmen der erforderlichen Genauigkeit, wird das Verfahren mit Schritt 126 fortgesetzt. In Schritt 126 wird geprüft, ob sich die Gesamtmenge M des Farbansatzes 3 durch die Viskositätseinstellung zu stark geändert hat, d. h. insbesondere eine Variation des Gewichtes von mehr als ±10 Prozent aufgetreten ist. In diesem Fall wird weiter mit Schritt 128 verfahren, wobei zur Erhöhung der Farbsättigung weitere Farbkomponenten 21, 22, 23, 24 hinzugefügt werden. Anschließend wird über Schritt 124 zum Schritt 116 zurückgekehrt.
Wurde die Gesamtmenge in Schritt 126 als nicht zu stark geändert festgestellt, erfolgt im Schritt 130 eine Umstellung der Farbansatzzirkulation von der oben beschriebenen Zirkulation auf eine Zirkulation über die Farbwanne 103. Dabei wird die Pumpe 71 deaktiviert und die Drosselventile 73a und 75 werden geschlossen.
Das Sperrventil 81 wird geöffnet. Mittels der Pumpe 82 erfolgt eine Zirkulation des Farbansatzes 3 über die Leitungen 83 und 84 in die Farbwanne 103 und anschließend mittels der Pumpe 85 über die Leitungen 86, 87 und 88 zurück in den Ansatzbehälter 61. Sobald die Zirkulation stabil erfolgt und die Farbwanne 103 den notwendigen Füllstand aufweist, wird ein Probedruck hergestellt. In dem daran anschließenden Schritt 132 wird der Probedruck mit dem Referenzmuster verglichen. Der Vergleich kann durch eine Sichtprüfung oder ein photometrisches Verfahren erfolgen. Liegt der Farbton bzw. die Farbgestaltung des Probedrucks außerhalb tolerierbarer Abweichungen vom Referenzmuster, wird das Verfahren mit Schritt 140 fortgesetzt. Ansonsten, d. h. wenn der Probedruck hinreichend genau dem Referenzmuster gleicht, wird mit Schritt 134 fortgefahren.
In Schritt 140 wird eine Korrektur des Farbtons des Farbansatzes 3 durch Hinzufügen zumindest einer Farbkomponente 21, 22, 23, 24, 27, 28, 29 in den Ansatzbehälter 61 durchgeführt. Die zur Korrektur benötigten Mengen der einzelnen Farbkomponenten 21, 22, 23, 24, 27, 28, 29 können aufgrund von Erfahrungswerten oder anhand eines photometrischen Verfahrens bestimmt werden.
Die einzeln zugefügten Mengen der jeweiligen Farbkomponenten 21, 22, 23, 24, 27, 28, 29 Δm_i werden mittels der Waage 63 erfaßt und an die Systemsteuerung 5 übertragen. Danach wird im eine aktualisierte Farbrezeptur erstellt, wobei F _i ^[n+1] = F _i ^[n] + Δm_i K_i gilt. Die aktualisierte Farbrezeptur F ^[n+1] wird in die Datenbank 7 gespeichert und dadurch dokumentiert und der Systemsteuerung als neue aktuelle Farbrezeptur F ^[ ⁿ ^] zur Verfügung gestellt, d. h. der Rezepturindex n wird um 1 erhöht.
Im nächsten Schritt 142 wird die Viskosität η des korrigierten Farbansatzes 3 bestimmt. Dazu wird die Pumpe 71 aktiviert sowie das Drosselventil 75 geöffnet, so daß der über Ansatzbehälter 61 und Farbwanne 103 zirkulierende Farbansatz 3, teilweise durch die Viskositätserfassungsvorrichtung 76 zurück in den Ansatzbehälter 3 fließt. Der durch die Viskositätserfassungsvorrichtung 76 bestimmte Viskositätswert η mit dem Sollwert der Viskosität η₀ verglichen. Für den 1. Fall, daß der Viskositätswert η unterhalb des Sollwertes η₀ liegt (η < η₀), wird dem Farbansatz 3 im Schritt 144 das hochviskose Liquid 25 hinzugefügt. Für den 2. Fall, daß der Viskositätswert η oberhalb des Sollwertes η₀ liegt (η > η₀), wird dem Farbansatz 3 im Schritt 146 ein niedrigviskoses Liquid 26 hinzugefügt. In beiden Fällen wird das Gewicht Δm des hinzugefügten Grundstoffes bzw. Liquids durch Verwiegen mittels der Waage 65 ermittelt und jeweils eine aktualisierte Farbrezeptur F ^[n+1] erstellt, wobei im 1. Fall F ^[n+1] = F ^[n] + Δm K ₅ und im 2. Fall F ^[n+1] = F ^[n] + Δm K ₆ gilt.
Im Schritt 148 wird die aktualisierte Farbrezeptur F ^[n+1] in die Datenbank 7 gespeichert bzw. dokumentiert und der Rezepturindex n wird um 1 erhöht, so daß die aktuelle Farbrezeptur als F ^[n] der Systemsteuerung 5 zur Verfügung steht bzw. in der Datenbank 7 abrufbar gespeichert ist. Anschließend wird zum Schritt 142 zurückgekehrt. Für den 3. Fall in Schritt 142, nämlich der Übereinstimmung des Viskositätswerts η mit dem Sollwert η₀ im Rahmen der erforderlichen Genauigkeit, wird das Verfahren mit einer erneuten Durchführung des Schrittes 130 fortgesetzt, wobei ein weiterer Probedruck mit dem Farbansatz 3 nach der aktualisierten Farbrezeptur, jetzt als F ^[n] bezeichnet, hergestellt wird.
In Schritt 134 wird anhand der durch die vorhergehenden Verfahrensschritte bestimmten Farbrezeptur F ^[n] die für den gesamten Druckauftrag benötigten Menge des Farbansatzes 3 für das zugeordnete Druckwerk 101 hergestellt. Die noch fehlende Menge Farbansatz 3 kann unter Zuhilfenahme der Länge der während des Druckauftrages zu bedruckenden Bahn und/oder der Länge der während der Probedrucke bedruckten Bahn und/oder der während der Probedrucke verbrauchten Farbansatzmenge und/oder der noch im Ansatzbehälter 61 vorhandenen Farbansatzmenge bestimmt werden. Dies kann insbesondere dazu führen, daß kein weiterer Farbansatz 3 nachgemischt werden muß.
In Schritt 136 wird der Druckauftrag durchgeführt. Dabei kann der benötigte Farbansatz 3 vorzugsweise direkt aus dem Ansatzbehälter 61 der Farbwanne 103 zugeführt werden. Weiter vorzugsweise kann der Farbansatz 3 mittels der Pumpe 71 über die Leitungen 72 und 74b in den Vorratsbehälter 91 gepumpt werden. In letzterem Fall findet die Zirkulation des Farbansatzes 3 von dem Vorratsbehälter 91 mittels der Pumpe 82 über das Auslaßventil 99 und die Leitung 84 zur Farbwanne 103 und mittels der Pumpe 85 über die Leitungen 86 und 87 zurück zum Vorratsbehälter 91 statt.
Während des Schrittes 136 werden vorzugsweise die laufenden Meter der bedruckten Bahn durch die Druckmaschine und der Verbrauch an Farbansatz 3 mittels der Waage 65 und/oder der Waage 95 ermittelt. Für den Fall, daß der Farbansatz 3 für die vollständige Abarbeitung des Druckauftrages nicht ausreicht, wird vorzugsweise der Farbansatz 3 in den Vorratsbehälter 91 umgepumpt und die Farbansatzzirkulation entsprechend umgestellt. Darauf wird eine ausreichende Menge Farbansatz 3 gemäß der Farbrezeptur F ^[n] (wie oben im Hinblick auf den initialen Farbansatz beschrieben) im Ansatzbehälter 61 gemischt, bezüglich ihrer Viskosität η auf den Sollwert eingestellt und homogenisiert. Der fertig nachgemischte Farbansatz 3 kann dann zu dem schon vorhandenen Farbansatz 3 in den Vorratsbehälter 91 umgepumpt werden.
Nach dem Druckauftrag wird eventuell verbliebener Farbansatz 3 in einen Restfarbansatzbehälter 20 umgefüllt, so daß nach Beendigung eines Druckauftrages der nicht verbrauchte Farbansatz 3 aus dem Ansatzbehälter 61, dem Vorratsbehälter 91 und der Farbwanne 103 als ein Restfarbansatz 29 aufgefangen werden kann. Anschließend kann der Restfarbansatz 29 in dem Restfarbansatzbehälter 20 gelagert oder vorzugsweise in den leeren Farbbehälter 19 umgepumpt werden. Die Farbrezeptur F ^[n] wird der Systemsteuerung 5 dann als Rezeptur der eines weiteren Grundstoffes K ₉ zur Verfügung gestellt, so daß vorteilhafterweise anfallender Restfarbansatz für nachfolgende Druckaufträge weiter verwendet werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Farbansatzherstellungsvorrichtung
3: Farbansatz
5: Systemsteuerung
7: Datenbank
11: erster Tank
12: zweiter Tank
13: dritter Tank
14: vierter Tank
15: fünfter Tank
16: sechster Tank
17: siebter Tank
18: achter Tank
19: neunter Tank
20: Restfarbansatzbehälter
21: erste Farbkomponente
22: zweite Farbkomponente
23: dritte Farbkomponente
24: vierte Farbkomponente
25: erste Liquidkomponente (hochviskos)
26: zweite Liquidkomponente (niedrigviskos)
27: fünfte Farbkomponente
28: sechste Farbkomponente
29: siebte Farbkomponente, Restfarbansatz
30: Pumpe
31: Leitung
32: Leitung
33: Leitung
34: Leitung
35: Leitung
36: Leitung
37: Leitung
38: Wasserzulauf
41: Dosierventil
42: Dosierventil
43: Dosierventil
44: Dosierventil
45: Dosierventil
46: Dosierventil
47: Dosierventil
51: Rückflußleitung
52: Rückflußleitung
53: Rückflußleitung
54: Rückflußleitung
55: Rückflußleitung
59: Rückflußleitung
61: Ansatzbehälter
63: Lastaufnehmer einer Waage 65
65: Waage
67: Durchmischungseinrichtung
68: Überfüllstandsdetektionsmittel
69: Auslaßventil
71: Pumpe
72: Leitung
73a: Drosselventil
73b: Sperrventil
74a: Leitung
74b: Leitung
75: Drosselventil
76: Viskositätserfassungsvorrichtung
77: Viskositätsregelvorrichtung
78: Leitung
79: Leitung
81: Sperrventil
82: Pumpe
83: Leitung
84: Leitung
85: Pumpe
86: Leitung
87: Leitung
88: Leitung
91: Vorratsbehälter
93: Lastaufnehmer einer Waage
95: Waage
97: Durchmischungseinrichtung
98: Überfüllstandsdetektionsmittel
99: Auslaßventil
101: Druckwerk
103: Farbwanne
105: Farbaufnehmerwalze
107: Unterfüllstandsdetektionsmittel
108: Überfüllstandsdetektionsmittel
109: Abfluß

Claims

Farbansatzherstellungsverfahren zur Herstellung eines Farbansatzes (3) für Druckmaschinen, umfassend die Schritte: – Bereitstellen eines Farbansatzes (3) gemäß einer Farbrezeptur in einem Ansatzbehälter (61), – Durchführen folgender Farbansatzkorrekturschritte: – Herstellen eines Probedrucks mittels des Farbansatzes (3); – Visuelles Prüfen des Probedrucks mit einem Referenzmuster und, falls der Probedruck die visuelle Prüfung nicht besteht: – Ändern des Farbansatzes (3) durch – Hinzufügen zumindest einer Farbkomponente (21, 22, 23, 24, 27, 28, 29) zu dem Farbansatz (3) in dem Ansatzbehälter (61), wobei die hinzugefügte Menge jeder Farbkomponente (21, 22, 23, 24, 27, 28, 29) erfaßt und dokumentiert wird, und – Bestimmen der Viskosität η des Farbansatzes (3) und Hinzufügen zumindest einer Liquidkomponente (25, 26), falls die Viskosität η von einem vorgegebenen Viskositätsbereich abweicht, wobei die hinzugefügte Menge der Liquidkomponente (25, 26) erfaßt und dokumentiert wird, – Aktualisieren der Farbrezeptur anhand der zumindest einen hinzugefügten Farbkomponente (21, 22, 23, 24, 27, 28, 29) und der zumindest einen hinzugefügten Liquidkomponente (25, 26), wobei die Farbansatzkorrekturschritte iterativ durchgeführt werden, bis der Probedruck die visuelle Prüfung besteht; gekennzeichnet durch – kontinuierliches Erfassen der Menge des vorhandenen und des verbrauchten Farbansatzes (3) sowie der Menge des noch zu bedruckenden und/oder bereits bedruckten Materials während der Durchführung des Druckauftrages, und – kontinuierliches Bestimmen der noch benötigten Menge Farbansatz (3) falls die benötigte Menge Farbansatz (3) größer ist als die vorhandene Menge Farbansatz (3): – Bereitstellen der für den verbleibenden Druckauftrag benötigten zusätzlichen Menge des Farbansatzes (3) anhand der aktualisierten Farbrezeptur.
Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend den dem Herstellen des Probedrucks vorgelagerten Schritt: – Kontinuierliches Zirkulieren des Farbansatzes (3) von dem Ansatzbehälter (61) über bzw. durch eine Viskositätserfassungsvorrichtung (76) zurück in den Ansatzbehälter (61).
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend die dem Herstellen des Probedrucks vorgelagerten Schritte: – Messung der Viskosität η und Korrektur der Viskosität η durch Hinzufügen zumindest einer Liquidkomponente (25, 26) in den Ansatzbehälter (61), wobei die zugefügte zumindest eine Liquidkomponente (25, 26) erfaßt und dokumentiert wird, – Aktualisieren der Farbrezeptur anhand der dokumentierten zugefügten zumindest einen Liquidkomponente (25, 26).
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, mit dem Schritt: – Bereitstellen der für einen gesamten Druckauftrag benötigten Menge des Farbansatzes (3) anhand der aktualisierten Farbrezeptur.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Erfassen der zugefügten Menge einer Liquidkomponente (25, 26) und/oder der zugefügten zumindest einen Farbkomponente (21, 22, 23, 24, 27, 28, 29) mittels Wiegen des Ansatzbehälters (61) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Vergleich eines Probedrucks mit dem Referenzmuster mittels einer optischen Prüfeinheit erfolgt.
Farbansatzherstellungsvorrichtung für Druckmaschinen, insbesondere Tiefdruckmaschinen, umfassend: – eine Systemsteuerung (5) mit einer Datenbank (7); – einen Ansatzbehälter (61) zur Aufnahme eines Farbansatzes, dessen Gewicht durch die Systemsteuerung (5) mittels einer Waage (65) erfaßbar ist, wobei der Ansatzbehälter (61) durch eine Leitung (83, 84) mit einer Farbwanne (103) eines Druckwerkes (101) verbindbar und Farbansatz (3) aus dem Ansatzbehälter (61) der Farbwanne (103) zuführbar ist; – zumindest einen Tank (11–19) mit jeweils einem Grundstoff (21–29) eines zu mischenden Farbansatzes (3), wobei jedem Tank (11–19) ein Dosierventil (41–47) zugeordnet ist, durch welches der in dem Tank (11–19) befindliche Grundstoff (21–29) in den Ansatzbehälter (61) füllbar ist; – eine Viskositätserfassungsvorrichtung (76), wobei die Viskosität η des Farbansatzes (3) durch die Systemsteuerung (5) mittels der Viskositätserfassungsvorrichtung (76) erfaßbar ist; gekennzeichnet durch – zumindest einen Vorratsbehälter (91), dessen Gewicht durch die Systemsteuerung (5) mittels einer Waage (95) erfaßbar ist, wobei der zumindest eine Vorratsbehälter (91) durch jeweils eine Leitung (84) mit einer zuordenbaren Farbwanne (103) des Druckwerkes (101) verbindbar ist, und wobei Farbansatz (3) aus dem zumindest einen Vorratsbehälter (91) der zuordenbaren Farbwanne (103) zuführbar ist; – eine mit dem zumindest einen Vorratsbehälter (91) verbundene Rückflußleitung (86, 87, 88), die mit der zuordenbaren Farbwanne (103) verbindbar ist, so daß Farbansatz (3) aus der Farbwanne (103) in den Vorratsbehälter (91) rückführbar ist, wobei der zumindest eine Vorratsbehälter (91) mit dem Ansatzbehälter (61) über eine Leitung (72, 74b) verbunden ist, so daß Farbansatz (3) aus dem Ansatzbehälter (61) in den zumindest einen Vorratsbehälter (91) zuführbar ist, wobei Farbansatz (3) zwischen dem zumindest einen Vorratsbehälter (91) und einer zuordenbaren Farbwanne (103) des Druckwerks (101) zirkulierbar ist und wobei nach dem Zuführen des Farbansatzes (3) von dem Ansatzbehälter (61) in den Vorratsbehälter (91) ein weiterer Farbansatz (3) in dem Ansatzbehälter (61) herstellbar ist.
Verwendung einer Farbansatzherstellungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7 in einer Druckmaschine, wobei jedem Druckwerk (101) der Druckmaschine zumindest ein Ansatzbehälter (61) und/oder ein Vorratsbehälter (91) zugeordnet ist.