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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Regelung der Farbgebung in Offsetdruckmaschinen mit wenigstens einem Farbwerk, einem Steuerungsrechner sowie einem Bedienelement zur Einstellung der Farbgebung über einen vorgesehenen Regelbereich der Farbgebung.
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Die Einstellung der Farbgebung ist bei Offsetdruckmaschinen die wichtigste Größe, um eine optimale Druckqualität erreichen zu können. Wie bei jedem Druckvorgang kommt es dabei darauf an, dass die Drucke möglichst exakt, insbesondere in farblicher Hinsicht, der Druckvorlage entsprechen. Größere Abweichungen in der Farbgebung zwischen Druckvorlage und Druckprodukt kann der Drucker mit bloßem Auge erkennen, während geringere Abweichungen nur mittels eines Farbmessgeräts zu erkennen sind. Sollten unzulässige Abweichungen zwischen Druckvorlage und Druckprodukt festgestellt werden, so muss die Farbgebung in der Offsetdruckmaschine angepasst werden. Die Farbgebung ist in Offsetdruckmaschinen von vielen unterschiedlichen technischen Parametern abhängig, so dass bei der korrekten Einstellung der Farbgebung entsprechend viele Fehler gemacht werden können. Aus diesem Grund gibt es bei heutigen Offsetdruckmaschinen Regelkreise, welche die Farbgebung automatisch steuern, indem sie auf bestimmte Größen wie die Farbschichtdicke im Farbwerk der Druckmaschine zugreifen und entsprechende Einstellungen im Farbwerk verändern. Bei Farbkästen mit mehreren Farbzonen für die gesamte Bedruckstoffbreite kommt man mit einer Regelung zur Einstellung der Farbschichtdicke gut hin. Bei Kurzfarbwerken in Anilox-Bauweise stehen diese Farbzonen mit den entsprechenden Farbzonenschiebern zur Regulierung der Farbschichtdicke nicht zur Verfügung, so dass hier andere Parameter verändert werden müssen.
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So ist aus der deutschen Patentanmeldung
DE 102 54 501 A1 ein Verfahren zur Farbsteuerung in Kurzfarbwerken einer Rollenoffsetdruckmaschine bekannt, bei der als Größen zur Steuerung der Farbgebung die Parameter Farbwerkstemperatur und Maschinengeschwindigkeit dienen. Dabei wird die Maschinengeschwindigkeit als Führungsgröße für eine Temperaturregelung genutzt, welche mit steigender Maschinengeschwindigkeit die Farbwerkstemperatur nachführt, um störende Begleiterscheinungen zu vermeiden. Es ist bei Offsetdruckmaschinen bekannt, dass die Farbgebung von der Farbwerkstemperatur und auch der Maschinengeschwindigkeit abhängig ist. In der
DE 102 54 501 A1 wird die Temperatur in Abhängigkeit der Druckgeschwindigkeit so eingestellt, dass Eigenschaften der Druckfarbe möglichst konstant bleiben, um ein optimales Drucken zu erreichen.
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Aus der
DE 197 36 339 B4 ist eine Druckmaschine mit Kurzfarbwerk bekannt, bei der der Farbfilmauftrag während des Druckprozesses verändert werden kann, indem die Temperatur im Druckwerk verändert wird. Auf diese Art und Weise lässt sich mittels Temperaturveränderung ein höherer oder geringerer Farbauftrag einstellen, um die Färbung zu verändern.
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Neben den bereits genannten Parametern Temperatur und Druckgeschwindigkeit wirken noch einen Reihe anderer Parameter auf die Farbgebung bei Offsetdruckmaschinen ein. Dies hat den großen Nachteil, dass der Drucker entweder viele Parameter von Hand einstellen muss, ohne dass er sich über die Auswirkung der jeweiligen Parameter auf die Farbgebung im Klaren ist, wodurch zwangsläufig Fehler bei der Einstellung der Farbgebung passieren. Außerdem wird gerade bei Offsetdruckmaschinen mit Anilox-Kurzfarbwerk der Einstell- und Regelbereich der Farbgebung unnötig verkleinert, wenn die technischen Parameter nicht aufeinander abgestimmt verstellt werden.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Regelung und Steuerung der Farbgebung insbesondere bei Offsetdruckmaschinen mit Anilox-Farbwerken zu schaffen, bei dem die Farbgebung durch den Drucker unabhängig von verschiedenen Einflussparametern komfortabel und sicher eingestellt werden kann.
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Die vorliegende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und den Zeichnungen zu entnehmen. Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Druckmaschine einen Steuerungsrechner auf, welcher die Regelung und Steuerung der Farbgebung im Farbwerk der Offsetdruckmaschine vornimmt. Dazu ist der vorgesehene Regelbereich von der minimalen bis zur maximalen Farbgebung in Teilbereiche unterteilt, wobei jedem Teilbereich im Steuerungsrechner jeweils wenigstens eine Stellgröße des Farbwerks oder der Druckmaschine zugeordnet ist. Diese Stellgrößen sind die bereits eingangs erwähnten technischen Parameter wie z. B. Temperatur oder Maschinengeschwindigkeit. Somit ist im Steuerungsrechner klar hinterlegt, für welchen Teilbereich des gesamten Regelbereichs der Farbgebung welche technischen Parameter in der Offsetdruckmaschine verändert werden müssen, um die Farbgebung in dem gewünschten Teilbereich bzw. den gewünschten SollWert im Teilbereich zu justieren. Dazu ermittelt der Steuerungsrechner in Abhängigkeit der mittels eines Bedienelements ausgewählten Farbgebung den passenden Teilbereich und stellt dann über die zu dem passenden Teilbereich zugeordnete Stellgröße die über das Bedienelement ausgewählte Farbgebung ein. Dies hat den großen Vorteil, dass sich der Drucker bei der Einstellung der Farbgebung keine Gedanken machen muss, welche technischen Parameter bzw. Stellgrößen er verändern muss, um eine Farbgebung in einem bestimmten Teilbereich zu erreichen. Es ist z. B. für den Drucker völlig unerheblich, ob er nun die Maschinengeschwindigkeit oder die Temperatur im Farbwerk ändern muss, er wählt einfach die gewünschte Farbgebung aus, und der Rechner ordnet dann den entsprechenden Parameter Maschinengeschwindigkeit oder Temperatur zu, so dass immer die richtigen Stellgrößen verändert werden, um zur ausgewählten Farbgebung zu gelangen.
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Als Eingabeparameter für das eine Bedienelement eignet sich insbesondere die Farbdichte im Farbwerk. Diese kann z. B. in Prozentwerten oder auch in Diodeneinheiten wie in zonalen Farbwerken bei herkömmlichen Bogenoffsetdruckmaschinen eingestellt werden. Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zum Einsatz bei Kurzfarbwerken wie z. B. Anilox-Farbwerken, bei denen die Farbschichtdicke im Farbwerk nicht über zonale Farbdosierelemente gesteuert werden kann. Bei diesen Kurzfarbwerken kann die Farbgebung nur über andere technische Parameter wie z. B. Temperatur oder Maschinengeschwindigkeit verändert werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung und Steuerung der Farbgebung in Offsetdruckmaschinen kann sowohl vollautomatisch arbeiten, indem die Regelung der Farbgebung im Farbwerk automatisch mittels des Steuerungsrechners vorgenommen wird, als auch halbautomatisch, dann kann zunächst vom Steuerungsrechner der entsprechende technische Parameter samt zugeordnetem Teilbereich ermittelt werden und dann dem Drucker angezeigt werden, so dass der Drucker diese Einstellung selbst von Hand vornehmen kann. Diese Variante eignet sich insbesondere zum Nachrüstung bei Druckmaschinen, welche nicht über eine automatische Farbregelung verfügen.
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Bei der vollautomatischen Farbregelung ist es von Vorteil, dass mittels eines Farbmessgeräts die Farbgebung auf einem Bedruckstoff ermittelt wird und dass ein Soll-/Ist-Wert Vergleich im Steuerungsrechner zwischen gemessenem Ist-Farbwert und Soll-Farbwert durchgeführt wird und etwaige Abweichungen zwischen Soll-Farbwert und Ist-Farbwert durch Einwirkung des Steuerungsrechners auf die Farbgebung in den Teilbereichen ausgeregelt wird. Bei dieser Variante werden Soll-Farbwerten der Druckvorlage die auf den produzierten Bedruckstoffen ermittelten Ist-Farbwerte gegenübergestellt, so dass die Farbdifferenz zwischen Soll-Farbwert und Ist-Farbwert vom Steuerungsrechner berechnet werden kann und dann die entsprechenden Änderungen in der Druckmaschine vorgenommen werden können. Dabei können die Bedruckstoffe außerhalb der Druckmaschine vermessen werden oder mittels eines Inlinefarbmessgeräts innerhalb der Druckmaschine. Vorzugsweise sind die Farbmessgeräte mit dem Steuerungsrechner der Druckmaschine vernetzt, so dass Abweichungen zwischen Soll-Farbwerten und Ist-Farbwerten vollautomatisch ohne Zutun des Druckers ausgeregelt werden können.
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Versuche haben ergeben, dass die technischen Parameter zur Einstellung der Farbgebung über die Farbdichte unterschiedliche Teilbereiche abdecken. So kann mittels der Temperatur die Farbdichte um 0,5 DV (Farbdichte im Vollton), mit der Maschinengeschwindigkeit um 0,15 DV, mit der Kontaktstreifenzustellung im Farbwerk um 0,2 DV und über das An- und Abstellen der Reiterwalzen um 0,1 DV im jeweiligen Teilbereich verändert werden.
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Üblicherweise wird die Farbdichte vom Drucker jedoch in Prozentwerten eingegeben. Dazu weist das Bedienelement eine entsprechende Skala oder ein Eingabefeld auf, über die der Drucker die gewünschte Farbdichte in Prozent eingeben kann. Auch hier ist jedem technischen Parameter wieder ein Teilbereich zugeordnet. Bevorzugt ist dabei der Temperaturverstellbereich dem Teilbereich 50 bis 100 %, die Kontaktstreifenzustellung im Teilbereich von 100 bis 120 %, die Verstellung der Maschinengeschwindigkeit im Teilbereich zwischen 120 und 135 % und die Abstellung der Reiterwalzen im Teilbereich 40 bis 50 % zugeordnet. Je nachdem, welche Prozenteingabe der Drucker mittels Bedienelement eingibt, wählt dann der Steuerungsrechner den zugehörigen Teilbereich und den dazu passenden technischen Parameter aus, um den gewünschten Prozentwert der Farbdichte zu erreichen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass das Farbwerk ein zonenloses Kurzfarbwerk ist und dass mittels eines Farbmessgeräts für jedes Farbwerk der Druckmaschine nur ein Ist-Farbwert ermittelt und mit nur einem vorgegebenen Soll-Farbwert verglichen wird. Da zonenlose Kurzfarbwerke über die gesamte Breite keine unterschiedlichen Farbzonen aufweisen, kann die Färbung nur über die gesamte Breite verändert werden und nicht für einzelne Zonen. Aus diesem Grund reicht es aus, wenn bei jedem Messvorgang in jedem Farbwerk nur ein Ist-Farbwert erfasst wird und mit einem entsprechenden Soll-Farbwert der Druckvorlage verglichen wird. Dies hat zur Folge, dass relativ wenige Ist-Farbwerte aufgenommen werden müssen und das Farbmessgerät entsprechend einfach aufgebaut sein kann.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei einer Reduzierung der Maschinengeschwindigkeit der Druckmaschine zur Einstellung der Farbdichte dem Bediener der Maschine durch den Steuerungsrechner ein optischer oder akustischer Hinweis gegeben wird, dass nicht mehr die maximale Produktionsgeschwindigkeit der Druckmaschine zur Verfügung steht. Hat der Drucker eine Einstellung der Farbdichte gewählt, zu deren Erreichung der Steuerungsrechner die Maschinengeschwindigkeit absenken muss, so hat dies zur Folge, dass nicht mehr die volle Produktionsgeschwindigkeit zur Verfügung steht. Damit der Drucker davon nicht überrascht wird und gegebenenfalls versucht, die Maschinengeschwindigkeit wieder zu erhöhen, wird dem Drucker diese Absenkung der Maschinengeschwindigkeit zur Einstellung der Farbdichte optisch oder akustisch über ein Warnsignal angezeigt. Damit werden Irritationen des Druckers vermieden, wenn die Druckmaschine langsamer läuft, als der Drucker ursprünglich beabsichtigt hatte, da die von ihm gewünschte Färbung nicht mit der maximalen Produktionsgeschwindigkeit der Druckmaschine möglich ist.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Figuren näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
- 1 einen Ausschnitt eines Kurzfarbwerks einer Offsetdruckmaschine mit Steuerungsrechner,
- 2 eine Eingabemaske des Steuerungsrechners zur Eingabe der Farbdichte in Prozent,
- 3 den beispielhaften Verlauf der Farbdichte zwischen 50 und 100 % in Abhängigkeit der Temperatur bei der Farbenserie Precise S ,
- 4 die Abhängigkeit der Farbdichte von der Kontaktstreifenzustellung je Kontaktstreifen bei der Farbenserie Precise S,
- 5 den Verlauf der Farbdichte in Abhängigkeit der Maschinengeschwindigkeit bei der Farbenserie Precise S,
- 6 den Verlauf der Farbdichte in Abhängigkeit des Abstands der Reiterwalzen im Farbwerk bei der Farbenserie Precise S und
- 7 den gesamten Verstellbereich mit den den jeweiligen technischen Parametern zugeordneten Teilbereichen zur Verstellung der Farbgebung in der Offsetdruckmaschine.
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1 zeigt schematisch ein Anilox-Kurzfarbwerk 1 einer Bogenoffsetdruckmaschine 2. Anilox-Kurzfarbwerke 1 werden hauptsächlich bei Rollenrotationsdruckmaschinen wie Zeitungsdruckmaschinen eingesetzt, aufgrund einiger Vorteile aber inzwischen auch bei Bogenoffsetdruckmaschinen 2. Das Anilox-Farbwerk 1 in 1 besteht im Wesentlichen aus einer Rasterwalze 7, welche aus einem Farbreservoir die Druckfarbe schöpft. Auf der Rasterwalze 7 wird mittels Reiterwalzen 10 und Farbreibern 11 eine vorgegebene Farbschicht auf der Rasterwalze 7 erreicht. Die Rasterwalze 7 mit ihren Näpfchen arbeitet mit einer Farbauftragswalze 6 zusammen, welche die Druckfarbe vergleichmäßigt und an einen nachgeordneten Plattenzylinder 3 mit der Druckplatte 4 im Druckwerk überträgt. Der Plattenzylinder 3 kann außerdem aus einem benachbarten Feuchtwerk 5 mit Feuchtmittel beaufschlagt werden, um die gewünschte Konsistenz der Druckfarbe auf der Druckplatte 4 zu erreichen. Zur Einstellung der Farbentnahme der Rasterwalze 7 aus dem Farbreservoir sind Farbkammerrakel 8 und Arbeitsrakel 9 vorgesehen, welche unmittelbar mit der Rasterwalze 7 zusammenarbeiten. Reiterwalzen 10 und Farbreiber 11 sind mittels nicht gezeigter Stellmotoren von der Rasterwalze 7 abstellbar, ebenso das Feuchtwerk 5.
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Diese Stellmotoren werden wie auch alle anderen Stellmotoren und der Hauptantriebsmotor in der Druckmaschine 2 von einem Steuerungsrechner 12 gesteuert. Zur Anzeige des Zustands der Druckmaschine 2 und zur Entgegennahme von Bedienbefehlen durch den Drucker weist der Steuerungsrechner 12 einen Touchscreen 13 auf, auf dem eine Bedieneroberfläche 14 wie in 2 angezeigt wird. Über den Steuerungsrechner 12 kann auch die Druckgeschwindigkeit der Druckmaschine 2 und die Temperierung der Farbwerkswalzen 6, 7, 10, 11 gesteuert werden. Die Temperierung kann über hier nicht gezeigte Flüssigkeiten geschehen, welche durch die entsprechenden Walzen 6, 7, 10, 11 gepumpt werden.
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In 2 ist vergrößert die Bedienmaske der Bedienoberfläche 14 zur Eingabe der gewünschten Farbdichte dargestellt. Es ist zu erkennen, dass auf dem Touchscreen 13 zur Einstellung der Farbdichte für jedes Druckwerk und damit jede Druckfarbe eine unterschiedliche Farbdichte eingestellt werden kann. In 2 wird die Farbdichte in Form von Prozentwerten eingegeben. Je nach eingegebenem Prozentwert wählt dann der Steuerungsrechner 12 gemäß dem Schaubild in 7 den zugehörigen Teilbereich aus. Bei einer Eingabe von 75 Prozent würde der Steuerungsrechner 12 folglich den Temperaturverstellbereich auswählen und die Temperierung der Farbwerke entsprechend einstellen, um den gewünschten Prozentwert 75 zu erreichen.
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In 3 ist beispielhaft der Verlauf der Farbdichte über den Temperaturverstellbereich 50 bis 100 Prozent am Beispiel der Farbenserie Precise S dargestellt. Dabei sind die Dichteverläufe für die Druckfarben Black, Cyan, Magenta und Yellow aufgetragen. Es ist zu erkennen, dass über die Verstellung der Temperatur in Prozentwerten die Farbdichte beeinflusst werden kann. Dabei entspricht einer Farbdichte von 50 Prozent eine Temperatur von 20 Grad und einer Farbdichte von 100 Prozent eine Temperatur von 45 Grad. Es ist zu erkennen, dass der Temperaturverstellbereich mit 50 bis 100 Prozent einen weiten Bereich abdeckt und deshalb der bevorzugte Verstellbereich ist, insbesondere weil die Temperaturverstellung nicht die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine beeinträchtigt.
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In 4 ist der Einfluss der Kontaktstreifenzustellung auf die Farbdichte beschrieben, auch hier wieder anhand der vier Farben Black, Cyan, Magenta und Yellow aus der Farbenserie Precise S. Mit der Kontaktstreifenzustellung wird der Bereich von 100 Prozent bis 120 Prozent abgedeckt.
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Ein weiterer Teilbereich ist in 5 zu erkennen, wo der Verlauf der Farbdichte in Abhängigkeit der Maschinengeschwindigkeit ebenfalls wieder für die vier Farben Black, Cyan, Magenta und Yellow der Farbenserie Precise S dargestellt ist. Dieser Teilbereich deckt den Bereich 120 und 135 Prozent der Volltonfarbdichte ab. Eine Absenkung der Maschinengeschwindigkeit hat jedoch den großen Nachteil, dass die Produktivität der Druckmaschine 2 sinkt, weshalb dieser Bereich vom Drucker nach Möglichkeit gemieden wird. Dennoch stellt die Absenkung der Maschinengeschwindigkeit eine Möglichkeit dar, den Verstellbereich der Farbgebung über 120 Prozent zu erweitern und so einen größeren Verstellbereich bei der Farbgebung zu erreichen. Wenn der Steuerungsrechner 12 im Farbdichtebereich zwischen 120 und 135 Prozent die Maschinengeschwindigkeit absenkt, so wird das dem Bediener auf dem Touchscreen 13 über ein blinkendes Element angezeigt, so dass sich der Drucker nicht wundert, dass die Druckmaschine 2 langsamer läuft und nicht aus Unwissenheit die Maschinengeschwindigkeit wieder erhöht, weil er denkt, dass die Druckmaschine noch nicht die volle Produktionsgeschwindigkeit erreicht hat und dies von Hand nachkorrigieren möchte.
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In 6 ist die Abhängigkeit der Farbdichte vom Abstand der Reiterwalzen 10 zur Rasterwalze 7 dargestellt. Dieser Teilbereich deckt den Bereich 40 bis 50 Prozent der Volltonfarbdichte ab.
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In 7 ist der gesamte Regelbereich zwischen 40 und 135 Prozent der Volltonfarbdichte dargestellt, welcher in fünf Teilbereiche aufgeteilt ist. Die hier dargestellten Teilbereiche sind nicht abschließend, über weitere Parameter der Druckmaschine sind noch weitere Teilbereiche denkbar. Bei Eingabe eines Prozentwerts der Farbdichte durch den Drucker in die Bedienoberfläche 14 des Touchscreens 13 wird dieser Wert zunächst im Steuerungsrechner 12 analysiert und dann dem passenden Teilbereich zugeordnet. Wird z.B. der Prozentwert 45 eingegeben, so bedeutet dies, dass zum einen die Reiterwalzen 10 entsprechend abgestellt werden müssen und zum anderen die Temperatur des Farbwerks auf ein Minimum abgesenkt werden muss, um den niedrigen 45 Prozentwert erreichen zu können. Wird dagegen ein Wert von 110 Prozent eingegeben, so heißt dies, dass die Reiterwalzen nicht abgestellt werden, dass die Farbwerkstemperatur maximal ist und dass zusätzlich die Kontaktstreifenzustellung verändert werden muss. Diese Zuordnung der Teilbereiche in 7 und die Einstellung des gewünschten Werts der Farbdichte nimmt der Steuerungsrechner selbständig vor. Mittels der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass der Drucker auch bei farbzonenlosen Kurzfarbwerken einen großen Verstellbereich der Farbgebung über die Farbdichte im Bereich von z. B. 40 bis 135 Prozent hat, ohne dass sich der Drucker Gedanken machen muss, welche technischen Parameter der Druckmaschine er beeinflussen muss, um zu dem gewünschten Prozentwert zu kommen. Dies erleichtert die Bedienung enorm und vermeidet zudem Fehleinstellungen der Druckmaschine, was zur Vermeidung von Makulatur führt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Farbwerk
- 2
- Druckmaschine
- 3
- Plattenzylinder
- 4
- Druckplatte
- 5
- Feuchtwerk
- 6
- Farbauftragswalze
- 7
- Rasterwalze
- 8
- Farbkammerrakel
- 9
- Arbeitsrakel
- 10
- Reiterwalzen
- 11
- Farbreiber
- 12
- Steuerungsrechner
- 13
- Touchscreen
- 14
- Bedienoberfläche
