DE102013003923A1 - Method for supplying printing ink in anilox inking unit of offset printing machine to print sheets, involves refilling constant amount of color into squeegee color box after interval that is automatically calculated and varied by iteration - Google Patents
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Abstract
Description
Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuführen von Farbe in einem Aniloxfarbwerk mit einer Rasterwalze und einem Rakelfarbkasten.The present invention relates to a method of feeding ink in an anilox inking unit with an anilox roller and a doctor blade box.
Die Erfindung entstand vor dem Hintergrund, dass in der Praxis das Nachfüllen der Druckfarbe in den Rakelfarbkasten des Aniloxfarbwerks manuell erfolgt. Dabei wird der Füllstand in dem Rakelfarbkasten nicht sensorisch, sondern durch den Bediener per Augenmaß überwacht. Ein Problem ist, dass die Viskosität der nachzufüllenden Farbe höher als die Viskosität der bereits im Rakelfarbkasten befindlichen Farbe ist. Ursache dafür ist einerseits der Temperaturunterschied und andererseits die Thixotropie. Die nachzufüllende Farbe hat Raumtemperatur und die bereits im Rakelfarbkasten befindliche Farbe hat eine höhere Temperatur, weil diese Farbe durch die temperierte Rasterwalze erwärmt wird. Die Rotation der Rasterwalze bewirkt eine Umwälzung der bereits im Rakelfarbkasten befindlichen Farbe, wodurch deren Viskosität ebenfalls herabgesetzt wird. Für eine hohe Druckqualität ist die zeitliche (über Druckauftrag) und örtliche (über Druckbreite) Konstanz der Viskosität der Farbe im Rakelfarbkasten von Bedeutung. Bei dem manuellen oder manuell ausgelösten Nachfüllen der Farbe lassen sich Schwankungen der Viskosität nicht vermeiden, was zu unerwünschten Farbdichteschwankungen auf dem Bedruckstoff führt.The invention arose from the background that in practice the refilling of the ink into the squeegee box of the anilox ink unit is done manually. The level in the doctor blade box is not sensory, but monitored by the operator by eye. One problem is that the viscosity of the paint to be replenished is higher than the viscosity of the paint already in the doctor blade box. The reason for this is on the one hand the temperature difference and on the other hand the thixotropy. The ink to be replenished has room temperature and the paint already in the doctor blade box has a higher temperature because this ink is heated by the tempered anilox roller. The rotation of the anilox roller causes a circulation of the paint already in the squeegee box, whereby its viscosity is likewise reduced. For a high print quality, the temporal (via print order) and local (over print width) constancy of the viscosity of the ink in the squeegee box is important. With manual or manually triggered refilling of the ink, fluctuations in the viscosity can not be avoided, which leads to undesirable color density fluctuations on the printing substrate.
In
Möglicherweise bewirkt ein solches Rührelement im Nebeneffekt eine bessere Vermischung der in den Rakelfarbkasten zugeführten Farbe mit der darin bereits befindlichen Farbe, jedoch lassen sich in der Praxis mit Hilfe des Rührelements die Viskositätsschwankungen beim Nachfüllen der Farbe nicht in hinreichendem Maße minimieren.Possibly causes such a stirring element in the side effect better mixing of supplied in the Rakelfarbkasten color with the color already therein, but can not be minimized in practice with the help of the stirring element, the viscosity fluctuations during refilling the color to a sufficient extent.
Außer Aniloxfarbwerken gibt es bei Offsetdruckmaschinen auch noch Heberfarbwerke, die zum Dosieren keine Rasterwalze, sondern eine in Farbzonen unterteilte Dosiereinrichtung aufweisen. Bei solchen Heberfarbwerken kann das Nachfüllen der Farbe in den Farbkasten automatisiert erfolgen.In addition to anilox inking units, offset printing presses also include lifting inking units which do not have an anilox roller for metering but have a metering device divided into ink zones. In such lifting inking the refilling of the ink in the ink fountain can be done automatically.
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Das Problem der durch das Nachfüllen verursachten Viskositätsschwankungen besteht bei dem zuerst erläuterten Aniloxfarbwerk in viel stärkerem Masse als bei den nachfolgend erläuterten Heberfarbwerken.The problem of viscosity variations caused by refilling is much greater in the anilox inking unit first discussed than in the squeegee units discussed below.
Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Zuführen von Farbe in einem Aniloxfarbwerk anzugeben, bei welchem durch das Nachfüllen der Farbe verursachte Beeinträchtigungen der Druckqualität weitestgehend ausgeschlossen sind.It is therefore an object of the invention to provide a method for supplying ink in an anilox inking, in which caused by the refilling of the color impairments in print quality are largely excluded.
Diese Aufgabe wird durch Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 6 gelöst.This object is achieved by methods having the features of claims 1 and 6.
Beiden erfindungsgemäßen Verfahren ist es eigen, dass jeweils nach einem Intervall eine konstante Farbmenge in den Rakelfarbkasten nachgefüllt wird. Unter „konstant” wird hierbei verstanden, dass sich diese Farbmenge von Intervall zu Intervall oder von Nachfüllung zu Nachfüllung nicht ändert.Both methods according to the invention have the peculiarity that after each interval a constant amount of ink is replenished into the doctor blade box. By "constant" is meant that this amount of ink does not change from interval to interval or from refill to refill.
Beiden erfindungsgemäßen Verfahren ist es weiterhin eigen, dass das Intervall automatisch berechnet und dabei per Iteration variiert wird. Unter „automatisch” wird hierbei verstanden, dass die Berechnung maschinell, z. B. durch einen Computer, durchgeführt wird.It is furthermore peculiar to both methods according to the invention that the interval is calculated automatically and varied by iteration. By "automatic" is understood here that the calculation by machine, z. B. by a computer.
Auf diesen gemeinsamen Prinzipien bauen die beiden Alternativlösungen auf, die in den Ansprüchen 1 und 6 enthalten sind.On these common principles, build on the two alternative solutions that are contained in claims 1 and 6.
Bei der Lösung nach Anspruch 1 ist weiterhin vorgesehen, dass eine Durchschnittszeit zwischen vorangegangenen Nachfüllungen oder Durchschnittsanzahl von Maschinenumdrehungen zwischen vorangegangenen Nachfüllungen gleitet. Unter „gleitet” wird hierbei verstanden, das sich die Durchschnittszeit oder -anzahl verändert. Unter „Durchschnittszeit” wird verstanden, dass aus den zwischen den vorangegangenen Nachfüllungen liegenden Zeiten ein Mittelwert gebildet wird. Die „Durchschnittsanzahl von Maschinenumdrehungen” korrespondiert mit der durchschnittlichen Anzahl von Drucken zwischen den vorangegangenen Nachfüllungen.In the solution according to claim 1 it is further provided that an average time between previous refills or average number of machine revolutions slides between previous refills. By "glides" is meant that the average time or number changes. By "average time" it is meant that an average is formed from the times between the previous refills. The "average number of machine revolutions" corresponds to the average number of prints between the previous refills.
Bei der Lösung nach Anspruch 6 ist vorgesehen, dass die Anzahl von Drucken bis zur nächsten Nachfüllung um einen vorbestimmten Wert erhöht oder abgesenkt wird. Die Anzahl von Drucken kann z. B. eine Anzahl von Bogen sein, die zwischen jeweils zwei Nachfüllungen in der das Aniloxfarbwerk umfassenden Druckmaschine verarbeitet werden. Zwischen einer ersten Nachfüllung und einer zweiten Nachfüllung wird eine erste Anzahl von Drucken gedruckt und zwischen der zweiten Nachfüllung und einer dritten Nachfüllung wird eine zweite Anzahl von Drucken gedruckt. Bei der Erhöhung um den vorbestimmten Wert, z. B. um 25 Drucke, ist die zweite Anzahl um 25 Drucke größer als die erste Anzahl. Bei Absenkung um den vorbestimmten Wert, z. B. um 25 Drucke, erfolgt die dritte Nachfüllung 25 Drucke weniger nach der zweiten Nachfüllung als die zweite Nachfüllung nach der ersten Nachfüllung. Wenn der zweiten Nachfüllung zur dritten Nachfüllung der vorbestimmte Wert abgesenkt worden ist, erfolgt die dritte Nachfüllung also früher als die zweite Nachfüllung bezogen auf den jeweiligen Zyklus.In the solution according to claim 6 it is provided that the number of prints is increased or decreased by a predetermined value until the next replenishment. The number of prints may be e.g. B. be a number of sheets that are processed between each two refills in the printing machine comprising the anilox inking unit. Between a first refill and a second refill, a first number of prints are printed and a second number of prints are printed between the second refill and a third refill. When increasing by the predetermined value, for. For example, by 25 prints, the second number is 25 prints larger than the first number. When lowering by the predetermined value, z. B. by 25 prints, the third refill occurs 25 prints less after the second refill than the second refill after the first refill. If the second refill has been lowered for the third refill of the predetermined value, the third refill is therefore earlier than the second replenishment relative to the respective cycle.
Die erfindungsgemäßen Verfahren sind besonders gut in einer Offsetdruckmaschine, insbesondere in einer Offsetdruckmaschine zum Bedrucken von Bogen durchführbar.The inventive methods are particularly well in an offset printing machine, in particular in an offset printing machine for printing sheets feasible.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der dazu gehörigen Zeichnung.Advantageous developments of the method according to the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and the accompanying drawings.
In dieser zeigt:In this shows:
Der Farbvorrat
Für die zu erfassenden Füllstandshöhen sind fünf Schwellwerte vorgegeben, die in
Um ein qualitativ hochwertiges Druckergebnis zu erzielen, soll der festgelegte Soll-Füllstand möglichst genau eingehalten werden. Um dieser Forderung zu entsprechen, werden die Nachbefüllungen in zeitlich kurzen Abständen und mit begrenztem Nachfüllvolumen durchgeführt. Die Nachbefüllung erfolgt, wenn der Ist-Füllstand unter den Soll-Füllstand fällt. Über ein Signal wird ein Stellelement, z. B. das Ventil oder die Pumpe der Farbkartusche
Nachfolgend wird der in
Der Rakelfarbkasten
Im zuerst genannten Fall, wenn der scheinbar höhere Füllstand vorliegt, wird der Messwert ignoriert. Der scheinbar höhere Füllstand wird anhand des Kriteriums, ob der Ist-Füllstand höher als die aus dem Soll-Füllstand zuzüglich der maximal möglichen Abweichung (im Beispiel 3 Millimeter) gebildete Summe ist, ermittelt. Die nächste Befüllung erfolgt in dem Abstand, der durch den aktuellen Durchschnittsabstand vorgegeben ist. Ansonsten würde die Befüllung ausbleiben und der Füllstand würde infolgedessen unzulässig sinken. Wird über eine bestimmte Anzahl von Folgemessungen weiterhin ein erhöhter Wert gemessen, dann wird eine Warnung ausgegeben. Entsprechen die Messwerte wieder dem Soll-Füllstand, dann wird die Nachbefüllung mittels der Farbkartusche
Im zweiten Fall liegt der scheinbar niedrigere Füllstand vor. Dieser wird anhand des Kriteriums, ob der Ist-Füllstand niedriger als die aus dem Soll-Füllstand und der maximal möglichen Messabweichung gebildete Differenz ist, erkannt. Die maximal mögliche Messabweichung beträgt, wie bereits erläutert, im gegebenen Beispiel 3 Millimeter. Auch wenn der scheinbar niedrigere Füllstand vorliegt, wird der entsprechende Messwert ignoriert. Die nächste Befüllung erfolgt in dem Abstand, der durch den aktuellen Durchschnittswert vorgegeben ist. Ansonsten würde sofort eine Befüllung erfolgen und der Füllstand würde unzulässig steigen. Wird über eine bestimmte Anzahl von Folgemessungen weiterhin ein verringerter Wert gemessen, dann wird eine Warnung ausgegeben. Entsprechen die Messwerte wieder dem Soll-Füllstand, dann wird die Nachbefüllung wieder durch die Füllstandshöhenmessung geregelt. Die temporäre Befüllung anhand der Durchschnittsabstände wird ausgesetzt.In the second case, the seemingly lower level is present. This is based on the criterion of whether the actual level is lower than the difference formed from the target level and the maximum possible error detected. The maximum possible measurement deviation, as already explained, is 3 millimeters in the given example. Even if the seemingly lower level is present, the corresponding measured value is ignored. The next filling takes place at the distance determined by the current Average value is given. Otherwise, a filling would be carried out immediately and the level would rise inadmissible. If a reduced value continues to be measured over a certain number of subsequent measurements, a warning is issued. If the measured values correspond again to the nominal filling level, then the refilling is regulated again by the filling level measurement. The temporary filling based on the average distances is suspended.
Das in
In den
Das Programm läuft in der Steuereinrichtung
Wie mit Bezug auf das andere Ausführungsbeispiel bereits erläutert, wird durch ein Signal der Steuereinrichtung
Als Kriterium, wann und in welchen Abständen eine Nachbefüllung erforderlich ist, wird der ungefähre Farbverbrauch ermittelt. Der Farbverbrauch ist abhängig von der Flächendeckung, dem Format des Bedruckstoffs bzw. der Bedruckstofffläche und der Farbmenge, die erforderlich ist, um eine bestimmte Flächeneinheit mit einer Soll-Farbdichte einzufärben. Die Flächendeckung, welche ein prozentualer Wert ist, wird im Folgenden mit „FD[%]” angegeben und wird für jede Druckplatte in der Vorstufe ermittelt bzw. vorgegeben. Die Bedruckstofffläche wird im Folgenden mit „A” bezeichnet und ist bekannt. Die Farbmenge pro Flächeneinheit wird mit „FM” bezeichnet und ist eine Kenngröße, welche druckfarbespezifisch ist. Diese druckfarbespezifische Größe ist anhand erstellter Ergiebigkeits- und Sättigungskurven von den Druckfarbelieferanten verfügbar.As a criterion, when and at what intervals a refill is required, the approximate color consumption is determined. The ink consumption depends on the area coverage, the format of the printing material or the area of the substrate and the amount of ink required to color a specific area unit with a desired color density. The area coverage, which is a percentage value, will be given below as "FD [%]" and will be determined for each printing plate in the preliminary stage. The area of the printing substrate will be referred to below as "A" and is known. The amount of ink per unit area is denoted by "FM" and is a characteristic which is ink specific. This ink size is available from ink suppliers based on fertility and saturation curves.
Es muss ermittelt werden, für wie viele Drucke eine Nachbefüllung ausreicht oder wie viele Druckbogen mit einer Nachbefüllung bedruckt werden können. Dazu wird der Farbbedarf („FB”) je Druck oder je Druckbogen berechnet, wobei der Farbbedarf das Produkt aus der Flächendeckung multipliziert mit der Bedruckstofffläche und multipliziert mit der Farbmenge ist (FB = FD × A × FM). Dividiert man die vorgegebene Nachfüllmenge NF durch den berechneten Farbbedarf FB, dann erhält man die Anzahl an Drucken oder an Druckbogen, die mit einer Nachfüllmenge NF bedruckt werden können. Diese Anzahl von Drucken oder Druckbogen bildet sozusagen einen Abstand zwischen den Nachfüllungen und soll nachfolgend als Nachfüllintervall „NI” bezeichnet werden. Das Nachfüllintervall wird wie folgt berechnet: NI = NF/FB.It must be determined for how many prints a refill is sufficient or how many sheets can be printed with a refill. For this, the color requirement ("FB") is calculated per print or per sheet, whereby the color requirement is the product of the area coverage multiplied by the area of the substrate and multiplied by the amount of ink (FB = FD × A × FM). If one divides the predetermined replenishment quantity NF by the calculated color requirement FB, one obtains the number of prints or on printed sheets which can be printed with a replenishment amount NF. This number of prints or printed sheets, so to speak, forms a distance between the refills and will be referred to below as the refill interval "NI". The refill interval is calculated as follows: NI = NF / FB.
Beispielsweise beträgt das Nachfüllintervall NI 250 Bogen, wenn eine Flächendeckung von 50%, eine Größe der bedruckten Fläche (Bedruckstofffläche) von 0,4 Quadratmeter pro Bogen und eine Farbmenge pro Flächeneinheit von 1 Gramm pro Quadratmeter angenommen wird. Dieses Nachfüllintervall entspricht nur einer ungefähren Näherung an den tatsächlichen Farbverbrauch, da hierbei die Einflüsse durch den Bedruckstoff, das Feuchtmittel, die Maschinengeschwindigkeit usw. noch nicht berücksichtigt sind. In einer modifizierten Ausführungsform können auch diese Parameter zusätzlich berücksichtigt werden.For example, the refill interval NI is 250 sheets when assuming 50% area coverage, 0.4 square meters per sheet of printed area, and 1 gram per square meter of ink per unit area. This refill interval corresponds only to an approximate approximation to the actual ink consumption, since in this case the influences of the printing substrate, dampening solution, machine speed etc. have not yet been taken into account. In a modified embodiment, these parameters can be additionally taken into account.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel haben die im Zusammenhang mit
Durch den in den
Die Farbversorgung gemäß des Programmablaufs in den
Nach jeder Korrektur wird die Nachbefüllung für ein Intervall ausgesetzt. Wenn der Farbzulauf nun ungefähr dem Farbverbrauch entspricht, erfolgen alle weiteren Nachbefüllungen nach Durchlaufen des 3. Nachfüllintervalls NI3. Ist der Farbzulauf durch die Korrekturen der Intervalle geringer als der Farbverbrauch, dann durchläuft der Farbpegel den Arbeitsbereich, bis der Füllstandssensor
Wenn durch den Füllstandssensor
Durch diese Vorgehensweise wird schrittweise ein ausgeglichener Farbpegel herbeigeführt, der sich langsam zwischen dem minimalen Arbeitsfüllstand und dem maximalen Arbeitsfüllstand bewegt.This procedure gradually introduces a balanced color level that slowly moves between the minimum work level and the maximum work level.
Der vorstehend erläuterte Ablauf ging von dem Fall aus, dass mit dem ersten Startintervall zuerst der maximale Arbeitsfüllstand erreicht wird. Tritt der andere Fall ein, nämlich, wenn mit dem ersten Startintervall zuerst der minimale Arbeitsfüllstand erreicht wird, dann muss das 1. Nachfüllintervall NI1 verkürzt werden, damit der Farbzyklus erhöht wird. Zunächst wird eine sofortige Nachbefüllung vorgenommen, damit der Farbpegel oberhalb des minimalen Arbeitsfüllstands gehalten werden kann. Das bedeutet: NI2 = (NI1 – 10%) = (250 Bogen – 25 Bogen) = 225 Bogen. Nach dieser Korrektur wird mit dem ermittelten Nachfüllintervall von 225 Bogen weitergedruckt, bis der maximale Arbeitsfüllstand oder der minimale Arbeitsfüllstand erreicht wird und eine erneute Korrektur erforderlich ist.The procedure described above was based on the case that with the first start interval first the maximum working level is reached. If the other case occurs, namely if the minimum working level is reached first with the first start interval, then the first refill interval NI1 must be shortened so that the color cycle is increased. First, an immediate refill is made so that the color level can be kept above the minimum working level. This means: NI2 = (NI1 - 10%) = (250 sheets - 25 sheets) = 225 sheets. After this correction, the set refill interval of 225 sheets continues to be printed until the maximum working level or minimum working level is reached and a new correction is required.
Es sind verschiedene Modifikationen denkbar. Da das Erreichen des minimalen Füllstands oder maximalen Füllstands eine Anpassung des Nachfüllintervalls bewirkt, kann die Berechnung des ersten Startintervalls entfallen. Stattdessen kann mit einem durchschnittlichen Intervallwert, z. B. einen von 100 Druckbogen gestartet werden.There are various modifications conceivable. Since reaching the minimum level or maximum level causes an adjustment of the refill interval, the calculation of the first start interval can be omitted. Instead, with an average interval value, e.g. B. one of 100 sheets to be started.
Bei einer weiteren Modifikation des Regelalgorithmus können die Parameter Bedruckstoff, Druckgeschwindigkeit, Temperatur usw. durch entsprechende Kennlinien berücksichtigt sein.In a further modification of the control algorithm, the parameters printing material, printing speed, temperature, etc., can be taken into account by means of corresponding characteristic curves.
Bei noch einer weiteren Modifikation wird der Füllstand des Farbvorrats in dem Rakelfarbkasten mehrmals sensorisch gemessen und werden durch eine Filterfunktion maximale Abweichungen aus der Reihe von Messungen eliminiert. Durch den Filter erfolgt eine Plausibilitätsprüfung, durch welche die jeweiligen Maximalwerte aus der Reihe von aufeinanderfolgenden Messungen verworfen werden, so dass erfasste Störungen den Wert für den Ist-Füllstand nicht verfälschen. Für die Filterfunktion kann z. B. der Median-Filter verwendet werden, wobei z. B. von fünf aufeinanderfolgenden Messwerten, die ihrer Größe nach sortiert werden, der dritte Wert – der Median – zur Auswertung verwendet wird. Die übrigen Werte, die über und unter dem Median liegen, werden nicht zur weiteren Auswertung herangezogen und stattdessen als Störung bewertet und ignoriert.In yet another modification, the level of ink supply in the squeegee box is sensory measured several times and a filter function eliminates maximum deviations from the series of measurements. Through the filter, a plausibility check is carried out, by which the respective maximum values from the series of successive measurements are rejected, so that detected disturbances do not falsify the value for the actual fill level. For the filter function z. B. the median filter can be used, wherein z. For example, of five consecutive measurements that are sorted by size, the third value - the median - is used for evaluation. The remaining values that are above and below the median are not used for further evaluation and instead evaluated as perturbations and ignored.
In einem weiteren Verfahrensschritt können die ermittelten Mediane fortlaufend zu einem gleitenden Durchschnitt verrechnet werden und kann somit ein Mittelwertfilter gebildet werden. Der damit gewonnene Mittelwert kann als aktueller Ist-Wert des Füllstandes behandelt werden, wobei eine Nachfüllung vorgenommen wird, wenn dieser Ist-Wert niedriger als der Soll-Wert ist. Wenn der Ist-Wert um eine bestimmte Toleranz (obere Füllstandsgrenze bezogen auf den Soll-Wert) überschritten wird, dann wird die Nachbefüllung ausgesetzt bis der Soll-Wert wieder erreicht ist.In a further method step, the determined medians can be continuously charged to a moving average and thus an average value filter can be formed. The mean value thus obtained can be treated as the current actual value of the filling level, with refilling being carried out if this actual value is lower than the setpoint value. If the actual value is exceeded by a certain tolerance (upper fill level limit related to the setpoint value), then the refilling is suspended until the setpoint value is reached again.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Aniloxfarbwerkanilox inking unit
- 22
- Rasterwalzeanilox roller
- 33
- RakelfarbkastenSqueegee ink fountain
- 44
- Rakeldoctor
- 55
- Rückwandrear wall
- 66
- Farbvorratcolor stock
- 77
- Füllstandssensorlevel sensor
- 88th
- Farbkartuscheink cartridge
- 99
- Steuereinrichtungcontrol device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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