DE102021111564A1 - System and method for providing a free-flowing print application medium with a predeterminable viscosity for a printing unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Bereitstellen eines fließfähigen Druckauftragsmediums (1) mit einer vorgebbaren Viskosität für ein Druckwerk (25). Anlage umfasst ein erstes Coriolis-Durchflussmessgerät (7) mit einem von dem Druckauftragsmedium (1) durchströmten Messrohr (8), welches erstes Coriolis-Durchflussmessgerät (7) dazu ausgestaltet ist, zumindest die Viskosität (eta) des das Messrohr (8) durchströmenden Druckauftragsmediums (1), insbesondere die Viskosität (eta) und die Temperatur (T), die Dichte (rho), und/oder den Massedurchfluss (Phi) des Druckauftragsmediums (1), zu erfassen. Die Anlage weist eine einstellbare und von der übergeordneten Steuerungseinheit ansteuerbare erste Ventileinheit (3), mittels welcher ersten Ventileinheit (3) eine in das Behältnis (2) eingebrachte Menge an Verdünnungsmedium (5) einstellbar ist, wobei mittels zumindest der Einstellung der ersten Ventileinheit (3) die Viskosität (eta) des bereitgestellten Druckauftragsmediums (1) auf den vorgebbaren Wert regelbar ist.Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen eines fließfähigen Druckauftragsmediums (1) mit einer vorgebbaren Viskosität für ein Druckwerk (25) mit einer erfindungsgemäßen Anlage.The invention relates to a system for providing a free-flowing print application medium (1) with a predeterminable viscosity for a printing unit (25). The system includes a first Coriolis flow meter (7) with a measuring tube (8) through which the pressure application medium (1) flows, which first Coriolis flow meter (7) is designed to determine at least the viscosity (eta) of the pressure application medium flowing through the measuring tube (8). (1), in particular the viscosity (eta) and the temperature (T), the density (rho), and/or the mass flow rate (Phi) of the print application medium (1). The system has an adjustable first valve unit (3) that can be actuated by the superordinate control unit, by means of which first valve unit (3) an amount of dilution medium (5) introduced into the container (2) can be adjusted, with at least the setting of the first valve unit ( 3) the viscosity (eta) of the print application medium (1) provided can be regulated to the predeterminable value. The invention also relates to a method for providing a flowable print application medium (1) with a predeterminable viscosity for a printing unit (25) with a system according to the invention.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zum Bereitstellen eines fließfähigen Druckauftragsmediums mit einer vorgebbaren Viskosität für ein Druckwerk.The invention relates to a system and a method for providing a free-flowing print application medium with a predeterminable viscosity for a printing unit.
Das Druckwerk ist zum Aufdrucken des fließfähigen Druckauftragsmedium auf ein zu bedruckendes Substrat ausgestaltet. Bei dem Druckwerk handelt es sich bspw. um eine Station einer Rotationsdruckmaschine oder eine Digitaldruckmaschine. Das fließfähige Druckauftragsmittel wird dabei bspw. zunächst auf ein Negativ- welches bei dem Rotationsdruck in Form einer Rolle ausgebildet ist - und anschließend während des Druckvorgangs auf ein Druckerzeugnis, d.h. ein zu bedruckendes Substrat, aufgebracht. Das Substrat wird im Stand der Technik auch als Druckträger oder Bedruckstoff bezeichnet. Hierbei handelt es sich bspw. um ein Substrat aus Aluminium, Papier, oder um einen Kunststoff, etwa eine Folie. Moderne Anlagen von Druckmaschinen umfassen in der Regel mehrere Druckwerke (auch: Druckauftragswerke) als Stationen, bspw. bis zu elf, an denen jeweils ein bestimmtes bei einem Druckprozess eingesetztes Druckauftragsmittel bereitgestellt wird. Bei dem fließfähigen Druckauftragsmittel handelt es sich bspw. um einen Primer, um eine jeweilige Farbe oder um ein Fixiermittel.The printing unit is designed to print the free-flowing print application medium onto a substrate to be printed. The printing unit is, for example, a station of a rotary printing machine or a digital printing machine. The free-flowing print application agent is first applied to a negative, which is in the form of a roll during rotary printing, and then to a printed product, i.e. a substrate to be printed, during the printing process. In the prior art, the substrate is also referred to as a print carrier or printing material. This is, for example, a substrate made of aluminum, paper, or a plastic, such as a film. Modern systems of printing presses generally include several printing units (also: print application units) as stations, for example up to eleven, at each of which a specific print application medium used in a printing process is made available. The free-flowing print application medium is, for example, a primer, a respective color or a fixing agent.
Für die Qualität des Druckerzeugnisses ist die Viskosität eines jeweiligen Druckauftragsmittels ein maßgeblicher Parameter. Es ist daher wünschenswert, einen genauen Wert für die Viskosität des Druckauftragsmittel während des Druckprozesses zu kennen.The viscosity of a respective print application medium is a decisive parameter for the quality of the printed product. It is therefore desirable to know an accurate value for the viscosity of the print application medium during the printing process.
Im Stand der Technik werden bspw. Kugelfallviskosimeter eingesetzt, um die Viskosität eines Druckauftragsmittels zu messen. Nachteilig hieran ist, dass dies zum einen recht ungenau ist. Zum anderen erlaubt dies keine kontinuierliche, in-line Messung der Viskosität, d.h. im Durchfluss einer Anlage bei der Bereitstellung des fließfähigen Druckauftragsmittels.In the prior art, for example, falling ball viscometers are used to measure the viscosity of a print application agent. The disadvantage here is that this is on the one hand quite inaccurate. On the other hand, this does not allow continuous, in-line measurement of the viscosity, i.e. in the flow of a system when the flowable print application agent is provided.
Eine verbesserte Lösung besteht darin, ein vibronisches Viskositätsmessgerät mit einem in das Messrohr eingebrachten Schwinger, bspw. einer Vibrationsnadel, einzusetzen. Dies ermöglicht mit einem von dem Druckauftragsmittel durchflossenen Messrohr dessen Viskosität in-line/im Durchfluss im Wesentlichen kontinuierlich zu messen. Allerdings erreicht auch diese Lösung nicht die gewünschte Genauigkeit der Messung der Viskosität des Druckauftragsmediums und damit keine ausreichende hohe Qualität des Druckerzeugnisses mit der gewünschten Reproduzierbarkeit.An improved solution consists in using a vibronic viscosity measuring device with an oscillator, for example a vibrating needle, introduced into the measuring tube. This makes it possible to use a measuring tube through which the pressure application medium flows to measure its viscosity in-line/in the flow essentially continuously. However, this solution also does not achieve the desired accuracy of the measurement of the viscosity of the print application medium and therefore does not achieve a sufficiently high quality of the printed product with the desired reproducibility.
Aus dem Stand der Technik sind Coriolis-Durchflussmessgeräte bekannt. Diese umfassen zumindest ein zum Führen eines Mediums eingerichtetes Messrohr, das mittels eines Erregers zu Messrohrschwingungen angeregt wird. Das Messrohr weist hierfür einen Ein- und Auslauf zum Ein- bzw. Ausströmen des Mediums auf. Die Messrohrschwingungen werden dabei üblicherweise von einer Sensoranordnung mit einem einlaufseitigen ersten Sensor und einen auslaufseitigen zweiten Sensor erfasst und anschließend von einer elektronischen Betriebsschaltung ausgewertet. Zur näheren Erläuterung des zugrunde liegenden Messprinzips eines Coriolis-Messgeräts sei auf entsprechende Veröffentlichungen des Stands der Technik verwiesen, bspw. auf die
Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung anzugeben, um ein fließfähiges Druckauftragsmediums mit einer vorgebbaren Viskosität mit einer ausreichenden verlässlichen Reproduzierbarkeit bereitzustellen, wobei die Viskosität in-line d.h. im Durchfluss gemessen wird.The invention is based on the object of specifying a solution for providing a free-flowing print application medium with a specifiable viscosity with a sufficiently reliable reproducibility, the viscosity being measured in-line, i.e. in the flow.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Anlage und ein Verfahren zum Bereitstellen eines fließfähigen Druckauftragsmediums.The object is achieved by a system and a method for providing a free-flowing print application medium.
Bezüglich der Anlage wird die Aufgabe gelöst durch eine Anlage zum Bereitstellen eines fließfähigen Druckauftragsmediums mit einer vorgebbaren Viskosität für ein Druckwerk, die Anlage umfassend:
- - ein Behältnis enthaltend das fließfähige Druckauftragsmedium, wobei das fließfähige Druckauftragsmedium ein Gemisch umfassend ein Ausgangsmedium und zumindest ein Verdünnungsmedium ist;
- - eine an einen Auslass des Behältnisses angeschlossene und von dem Behältnis zu dem Druckwerk führende erste Fluidleitung, durch die das fließfähigen Druckauftragsmedium von dem Behältnis zu dem Druckwerk in einer vorbestimmten Durchflussrichtung strömt;
- - ein erstes Coriolis-Durchflussmessgerät mit einem von dem Druckauftragsmedium durchströmten Messrohr, welches erstes Coriolis-Durchflussmessgerät dazu ausgestaltet ist, zumindest die Viskosität und die Temperatur des das Messrohr durchströmenden Druckauftragsmediums, insbesondere die Viskosität, die Temperatur und die Dichte, und/oder den Massedurchfluss des Druckauftragsmediums, zu erfassen;
- - eine übergeordnete Steuerungseinheit, an die das erste Coriolis-Durchflussmessgerät mittels einer Kommunikationsverbindungangeschlossen ist, zur Übermittlung der/des mit dem ersten Coriolis-Durchflussmessgerät erfassten Messwerte/s an die übergeordnete Steuerungseinheit;
- - eine an das Behältnis angeschlossene Basisleitung, zum Einströmen des Ausgangsmediums in das Behältnis;
- - zumindest eine an das Behältnis angeschlossene erste Zuleitung, zum Einströmen des Verdünnungsmediums in das Behältnis, aufweisend:
- eine einstellbare und von der übergeordneten Steuerungseinheit ansteuerbare erste Ventileinheit, mittels welcher ersten Ventileinheit eine in das Behältnis eingebrachte Menge an Verdünnungsmedium einstellbar ist, wobei mittels zumindest der Einstellung der ersten Ventileinheit die Viskosität des bereitgestellten Druckauftragsmediums auf den vorgebbaren Wert regelbar ist.
- - A container containing the flowable print application medium, wherein the flowable print application medium is a mixture comprising a starting medium and at least one dilution medium;
- - A first fluid line connected to an outlet of the container and leading from the container to the printing unit, through which the free-flowing print application medium flows from the container to the printing unit in a predetermined flow direction;
- - a first Coriolis flowmeter with a measuring tube through which the pressure application medium flows, which first Coriolis flowmeter is designed to measure at least the viscosity and the temperature of the pressure application medium flowing through the measuring tube, in particular the viscosity, the temperature and the density, and/or the mass flow the print job medium;
- - a higher-level control unit, to which the first Coriolis flowmeter is connected by means of a communication link, for transmitting the measured value(s) recorded with the first Coriolis flowmeter to the higher-level control unit;
- - A base line connected to the container, for the inflow of the starting medium into the container;
- - at least one first supply line connected to the container, for the inflow of the dilution medium into the container, having:
- an adjustable first valve unit that can be actuated by the higher-level control unit, by means of which first valve unit an amount of dilution medium introduced into the container can be adjusted, the viscosity of the print application medium provided being able to be regulated to the predeterminable value by means of at least the setting of the first valve unit.
Das Ausgangsmedium und das Verdünnungsmedium unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Viskosität voneinander, wobei das Verdünnungsmedium insb. eine niedrigere Viskosität als das Ausgangsmedium aufweist.The starting medium and the diluting medium differ from one another in terms of their viscosity, with the diluting medium in particular having a lower viscosity than the starting medium.
Die Vorteile der Erfindung sind die folgenden;
- - Die Messung der Viskosität dem ersten Coriolis-Durchflussmessgerät ermöglicht eine besonders genaue Messung der Viskosität im Durchfluss als Regelparameter. Es wird eine von der Durchflussmessung im Wesentlichen unabhängige Viskositätsmessung ermöglicht. Dabei ist die übergeordnete Steuerungseinheit dazu ausgestaltet, die erste Ventileinheit in Abhängigkeit des mit dem ersten Coriolis-Durchflussmessgerät erfassten Messwerts für die Viskosität einzustellen. Im einfachsten Fall handelt es sich bei der Ventileinheit um genau ein Ventil; sie kann aber auch eine Vielzahl von zusammenwirkenden Ventilen umfassen. Im Rahmen dieser Anmeldung umfasst hierbei der Begriff „Ventileinheit“ jedes einstellbare Absperrorgan, mittels dessen der Durchfluss durch eine Fluidleitung einstellbar ist.
- - Ferner wird mit dem ersten Coriolis-Durchflussmessgerät auch die Temperatur gemessen. Dies ermöglicht eine multifunktionale Regelung, bei der die Temperatur als weitere Regelmessgröße dient.
- - The measurement of the viscosity with the first Coriolis flow meter enables a particularly precise measurement of the viscosity in the flow as a control parameter. A viscosity measurement that is essentially independent of the flow measurement is made possible. The higher-level control unit is designed to set the first valve unit as a function of the measured value for the viscosity recorded with the first Coriolis flowmeter. In the simplest case, the valve unit is exactly one valve; however, it can also comprise a large number of interacting valves. In the context of this application, the term “valve unit” includes any adjustable shut-off element, by means of which the flow through a fluid line can be adjusted.
- - The temperature is also measured with the first Coriolis flow meter. This enables multifunctional control, in which the temperature is used as an additional control variable.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Anlage einen Förderkreislauf mit zumindest einer Pumpe, wobei die Pumpe dazu ausgestaltet ist, das Druckauftragsmedium durch den Förderkreislauf zu fördern, wobei der Förderkreislauf zumindest umfasst:
- - das Behältnis;
- - zumindest einen an den Auslass angrenzenden Abschnitt der ersten Fluidleitung; und
- - eine an einem Einlass in das Behältnis mündende zweite Fluidleitung, zum Wieder-Einströmen eines Anteils des Druckauftragsmediums in das Behältnis, wobei das erste Coriolis-Durchflussmessgerät in der zweiten Fluidleitung angeordnet ist.
- - the container;
- - at least one section of the first fluid line adjoining the outlet; and
- - A second fluid line opening into the container at an inlet, for the re-flow of a proportion of the print application medium into the container, the first Coriolis flow meter being arranged in the second fluid line.
In dem Förderkreislauf strömt das Druckauftragsmedium über den Auslass aus dem Behältnis heraus, nämlich über zumindest einen Abschnitt der an den Auslass angeschlossenen ersten Fluidleitung. Vor dem Wieder-Einströmen in das Behältnis über den Einlass durchfließt das Druckauftragsmedium die zweite Fluidleitung, und damit das Messrohr des ersten Coriolis-Durchflussmessgeräts. Daher ist während des Bereitstellen des Druckauftragsmediums in dem Förderkreislauf die Viskosität als Regelmessgröße ermittelbar. Dies bevorzugt im Wesentlichen kontinuierlich während des Druckprozesses.In the conveying circuit, the print application medium flows out of the container via the outlet, namely via at least a section of the first fluid line connected to the outlet. Before flowing back into the container via the inlet, the pressure application medium flows through the second fluid line and thus through the measuring tube of the first Coriolis flowmeter. Therefore, while the print application medium is being made available in the conveyor circuit, the viscosity can be determined as a controlled variable. This is preferably substantially continuous throughout the printing process.
In einer ersten Ausgestaltung der letztgenannten Weiterbildung ist der Förderkreislauf gebildet durch:
- - das Behältnis;
- - einen ersten Abschnitt der ersten Fluidleitung; und
- - die zweite Fluidleitung, wobei die zweite Fluidleitung an einem Anschlusspunkt an den ersten Abschnitt der ersten Fluidleitung angeschlossen ist.
- - the container;
- - a first portion of the first fluid line; and
- - The second fluid line, wherein the second fluid line is connected at a connection point to the first section of the first fluid line.
Der erste Abschnitt der ersten Fluidleitung führt in dieser Ausgestaltung also von einem Auslass des Behältnisses zu dem Anschlusspunkt. Die zweite Fluidleitung ist an dem Anschlusspunkt an den ersten Abschnitt der ersten Fluidleitung derart angeschlossenen, dass an dem Anschlusspunkt das durch die erste Fluidleitung strömende Druckauftragsmediums mit einem ersten Anteil zu dem Druckwerk strömt und mit einem zweiten Anteil zurück in das Behältnis strömt, nämlich durch den in Behältnis zurückführenden Abschnitt der zweiten Fluidleitung. In diesem Fall wird der Förderkreislauf also quasi in einem Bypass zu der zu dem Druckwerk führenden ersten Fluidleitung betriebenIn this configuration, the first section of the first fluid line therefore leads from an outlet of the container to the connection point. The second fluid line is connected at the connection point to the first section of the first fluid line in such a way that at the connection point the pressure application medium flowing through the first fluid line has a first proportion to the Printing unit flows and flows back into the container with a second portion, namely through the portion of the second fluid line leading back into the container. In this case, the conveying circuit is operated as it were in a bypass to the first fluid line leading to the printing unit
In einer zweiten Ausgestaltung der letztgenannten Weiterbildung ist der Förderkreislauf gebildet durch:
- - das Behältnis;
- - die erste Fluidleitung, wobei die erste Fluidleitung zu einem Vorlagebehälter für das Druckwerk führt;
- - den Vorlagebehälter und einen Sammelbehälter für das Druckwerk; und
- - die zweite Fluidleitung, wobei die zweite Fluidleitung an den Sammelbehälter angeschlossen ist.
- - the container;
- - The first fluid line, the first fluid line leading to a reservoir for the printing unit;
- - The storage container and a collection container for the printing unit; and
- - The second fluid line, wherein the second fluid line is connected to the collection container.
In diesem Fall umfasst der Förderkreislauf also die gesamte erste Fluidleitung, den Vorlagebehälter und den Sammelbehälter und die gesamte zweite Fluidleitung. Es wird insb. die Viskosität des Druckauftragsmediums aus dem Rücklauf von dem Druckwerk gemessen. Dadurch liegt vorteilhaft in dieser Ausgestaltung der mit dem Coriolis-Durchflussmessgerät gemessene Messwert für die Viskosität des Druckauftragsmediums besonders nah an dem während des Drucks tatsächlich vorliegenden Wert.In this case, the conveying circuit thus includes the entire first fluid line, the storage tank and the collecting tank and the entire second fluid line. In particular, the viscosity of the print application medium from the return from the printing unit is measured. As a result, in this embodiment, the measured value for the viscosity of the print application medium measured with the Coriolis flowmeter is advantageously particularly close to the value actually present during printing.
In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Anlage eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung, zum Heizen und/oder Kühlen des dem Druckwerk bereitgestellten Druckauftragsmediums, wobei die Heiz- und/oder Kühlvorrichtung in der ersten Fluidleitung oder der zweiten Fluidleitung, bevorzugt in der ersten Fluidleitung, angeordnet ist.In a preferred development, the system comprises a heating and/or cooling device for heating and/or cooling the print application medium provided to the printing unit, the heating and/or cooling device being located in the first fluid line or the second fluid line, preferably in the first fluid line, is arranged.
In einer Ausgestaltung der letztgenannten Weiterbildung ist die Heiz- und/oder Kühlvorrichtung mittels einer einstellbaren und von der übergeordneten Steuerungseinheit ansteuerbaren zweiten Ventileinheit an eine Temperatur-Fluidleitung eines Heiz- und/oder Kühlkreislaufs anschließbar.In one embodiment of the latter development, the heating and/or cooling device can be connected to a temperature fluid line of a heating and/or cooling circuit by means of an adjustable second valve unit that can be controlled by the superordinate control unit.
Die übergeordnete Steuerungseinheit ist insb. dazu ausgestaltet, die zweite Ventileinheit in Abhängigkeit des mit dem ersten Coriolis-Durchflussmessgeräts erfassten Messwerts für die Temperatur einzustellen, so dass die Heiz- und/oder Kühlvorrichtung in Abhängigkeit des Messwerts für die Temperatur regelbar ist.The higher-level control unit is designed in particular to set the second valve unit as a function of the measured value for the temperature recorded with the first Coriolis flowmeter, so that the heating and/or cooling device can be regulated as a function of the measured value for the temperature.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Anlage ein Druckmessgerät und/oder ein Füllstandsmessgerät, die dazu ausgestaltet sind, den Druck oder den Füllstand des fließfähigen Druckauftragsmediums in dem Behältnis zu erfassen.In one embodiment of the invention, the system includes a pressure gauge and/or a fill level gauge, which are designed to record the pressure or the fill level of the free-flowing print application medium in the container.
Auch das Druckmessgerät und/oder ein Füllstandsmessgerät ist/sind bevorzugt mittels einer/der Kommunikationsverbindung an die übergeordnete Steuerungseinheit angeschlossen, so dass über diese Messwerte für Druck und/oder Füllstand an die übergeordnete Steuerungseinheit zu übermittelbar sind.The pressure measuring device and/or a filling level measuring device is/are also preferably connected to the higher-level control unit by means of a/the communication connection, so that measured values for pressure and/or filling level can be transmitted to the higher-level control unit.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist in der Basisleitung ein zweites Durchflussmessgerät angeordnet, insbesondere ein als Coriolis-Durchflussmessgerät ausgestaltetes zweites Durchflussmessgerät, das dazu ausgestaltet ist, zumindest den Massedurchfluss des Ausgangsmediums, insbesondere den Massedurchfluss, die Temperatur, die Viskosität und/oder die Dichte des Ausgangsmediums zu erfassen.In one embodiment of the invention, a second flow measuring device is arranged in the base line, in particular a second flow measuring device designed as a Coriolis flow measuring device, which is designed to measure at least the mass flow rate of the starting medium, in particular the mass flow rate, the temperature, the viscosity and/or the density of the capture the source medium.
Auch das zweite Durchflussmessgerät ist bevorzugt mittels einer/der Kommunikationsverbindung an die übergeordnete Steuerungseinheit angeschlossen, so dass über diese zumindest ein Messwert für den Durchfluss des Ausgangsmediums in der Basisleitung an die übergeordnete Steuerungseinheit übermittelbar ist. Bevorzugt werden Messwerte für Massedurchfluss und Dichte und/oder Temperatur übermittelt.The second flow meter is also preferably connected to the higher-level control unit by means of a communication connection, so that at least one measured value for the flow rate of the starting medium in the base line can be transmitted to the higher-level control unit. Measured values for mass flow and density and/or temperature are preferably transmitted.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Basisleitung eine einstellbare und von der übergeordneten Steuerungseinheit ansteuerbare dritte Ventileinheit auf, mittels welcher dritten Ventileinheit eine in das Behältnis eingebrachte Menge an Ausgangsmedium einstellbar ist.In one embodiment of the invention, the base line has an adjustable third valve unit that can be actuated by the superordinate control unit, by means of which third valve unit an amount of starting medium introduced into the container can be adjusted.
Bevorzugt dient in der Kombination der beiden letztgenannten Ausgestaltungen zumindest ein mit dem zweiten Durchflussmessgröße erfasster Messwert für den Durchfluss als Regelmessgröße für die dritte Ventileinheit.In the combination of the two last-mentioned configurations, at least one measured value for the flow, which is detected using the second measured flow variable, preferably serves as the controlled measured variable for the third valve unit.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist in der ersten Zuleitung zum Zuführen des Verdünnungsmediums ein drittes Durchflussmessgerät angeordnet, dass dazu ausgestaltet ist, zumindest den Massedurchfluss des Verdünnungsmediums zu erfassenIn one embodiment of the invention, a third flow meter is arranged in the first supply line for supplying the dilution medium, which is designed to record at least the mass flow of the dilution medium
Auch das dritte Durchflussmessgerät ist bevorzugt mittels einer/der Kommunikationsverbindung an die übergeordnete Steuerungseinheit angeschlossen, so dass über diese zumindest ein Messwert für den Durchfluss des Verdünnungsmediums in der Zuleitung an die übergeordnete Steuerungseinheit übermittelbar ist. Bevorzugt werden Messwerte für Massedurchfluss und Dichte und/oder Temperatur des Verdünnungsmediums übermittelt.The third flow meter is also preferably connected to the higher-level control unit by means of a communication connection, so that at least one measured value for the flow of the dilution medium in the feed line can be transmitted to the higher-level control unit. Measured values for mass flow and density and/or temperature of the dilution medium are preferably transmitted.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Anlage:
- weitere Zuleitungen zu dem Behältnis, zum Einströmen weiterer Verdünnungsmedien, wobei jede der weiteren Zuleitungen aufweist:
- - eine einstellbare und von der übergeordneten Steuerungseinheit ansteuerbare weitere Ventileinheit, mittels welcher weiteren Ventileinheit die in das Behältnis eingebrachte Menge des jeweiligen weiteren Verdünnungsmedium einstellbar ist.
- further supply lines to the container for the inflow of further dilution media, each of the further supply lines having:
- an adjustable further valve unit that can be controlled by the superordinate control unit, by means of which further valve unit the quantity of the respective further dilution medium introduced into the container can be adjusted.
Die übergeordneten Steuerungseinheit ist insb. dazu ausgestaltet, die erste und ggf. alle weiteren Ventileinheiten in Abhängigkeit des mit dem ersten Coriolis-Durchflussmessgeräts erfassten Messwerts für die Viskosität einzustellen. Ggf. weisen eine oder mehrere der Zuleitungen weitere Durchflussmessgeräte auf, deren Messwerte zur Bilanzierung der unterschiedlichen Verdünnungsmedien bei der Einstellung der ersten Ventileinheit und der weiteren Ventileinheiten verwendet werden.The higher-level control unit is designed, in particular, to set the first and possibly all other valve units as a function of the measured value for the viscosity recorded with the first Coriolis flowmeter. If necessary, one or more of the feed lines have further flow meters, the measured values of which are used to balance the different dilution media when setting the first valve unit and the further valve units.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Anlage ein in dem Behältnis angeordnetes Rührwerk zum Durchmischen des als Gemisch vorliegenden Druckauftragsmediums.In one embodiment of the invention, the system comprises an agitator arranged in the container for mixing the print application medium present as a mixture.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Anlage eine Anzeige-/Eingabeeinheit, die zur Eingabe eines Soll-Werts für die Viskosität des Druckauftragsmediums und/oder zur Anzeige zumindest des/der mit dem ersten Coriolis-Durchflussmessgerät ermittelten Messwerts/e ausgestaltet ist.In one embodiment of the invention, the system includes a display/input unit that is designed to input a target value for the viscosity of the print application medium and/or to display at least the measured value(s) determined with the first Coriolis flow meter.
Auch die Anzeige-/Eingabeeinheit ist entweder Teil der übergeordnete Steuerungseinheit, oder mittels einer/der Kommunikationsverbindung an die übergeordnete Steuerungseinheit angeschlossen, so dass alle an letztere übermittelte Messwerte an der Anzeige-/Eingabeeinheit anzeigbar sind.The display/input unit is also either part of the higher-level control unit or is connected to the higher-level control unit by means of a/the communication connection, so that all measured values transmitted to the latter can be displayed on the display/input unit.
Die Anzeige-/Eingabeeinheit umfasst bspw. ein (Touch-)Display.The display/input unit includes a (touch) display, for example.
Die Anzeige-/Eingabeeinheit kann auch Teil eines mobilen Endgeräts sein. Bei dem mobilen Endgerät handelt es sich bspw. um ein Smartphone, ein Tablet, eine Datenbrille, oder ein für die Prozessautomatisierungstechnik spezifisches mobiles Endgerät wie bspw. der von Endress+Hauser vertriebene FieldXpert.The display/input unit can also be part of a mobile terminal device. The mobile end device is, for example, a smartphone, a tablet, data glasses, or a mobile end device specific to process automation technology, such as the FieldXpert marketed by Endress+Hauser.
Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Bereitstellen eines fließfähigen Druckauftragsmediums mit einer vorgebbaren Viskosität für ein Druckwerk mit einer erfindungsgemäßen Anlage, umfassend die Schritte:
- - Vorgabe eines Soll-Werts für die Viskosität des fließfähigen Druckauftragsmediums;
- - Erfassen eines Ist-Werts für die Viskosität des fließfähigen Druckauftragsmediums mittels des ersten Coriolis-Durchflussmessgeräts,
- - Regeln zumindest der ersten Ventileinheit derart, dass der Ist-Wert für die Viskosität im Wesentlichen dem Soll-Wert für die Viskosität entspricht.
- - Specification of a target value for the viscosity of the free-flowing print application medium;
- - detecting an actual value for the viscosity of the free-flowing print application medium using the first Coriolis flowmeter,
- - Control at least the first valve unit in such a way that the actual value for the viscosity essentially corresponds to the target value for the viscosity.
Es wird also zumindest die erste Ventileinheit geregelt, bevorzugt die erste und die dritte und alle weiteren Ventileinheiten.At least the first valve unit is therefore regulated, preferably the first and the third and all further valve units.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst dieses die Schritte:
- - Vorgabe eines Soll-Werts für die Temperatur des fließfähigen Druckauftragsmediums;
- - Erfassen eines Ist-Werts für die Temperatur des fließfähigen Druckauftragsmediums mittels des ersten Coriolis-Durchflussmessgeräts,
- - Regeln der zweiten Ventileinheit derart, dass der Ist-Wert für die Temperatur im Wesentlichen dem Soll-Wert für die Temperatur entspricht.
- - Specification of a target value for the temperature of the flowable print application medium;
- - detecting an actual value for the temperature of the free-flowing print application medium using the first Coriolis flowmeter,
- - Regulating the second valve unit in such a way that the actual value for the temperature essentially corresponds to the target value for the temperature.
In einer Ausgestaltung erfolgt das Erfassen des Ist-Werts der Viskosität und das Regeln zumindest der ersten Ventileinheit, insb. das Erfassen des Ist-Werts für die Temperatur und das Regeln der zweiten Ventileinheit, während eines wiederkehrenden Bereitstellens des Druckauftragsmediums während eines Druckprozesses wiederkehrend, insb. im Wesentlichen kontinuierlich.In one embodiment, the actual value of the viscosity is detected and at least the first valve unit is controlled, in particular the actual value for the temperature is detected and the second valve unit is controlled, during a recurring provision of the print application medium during a printing process, especially .essentially continuous.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, nicht maßstabsgetreuen Figuren näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale bezeichnen. Wenn es die Übersichtlichkeit erfordert oder es anderweitig sinnvoll erscheint, wird auf bereits erwähnte Bezugszeichen in nachfolgenden Figuren verzichtet.The invention is explained in more detail with reference to the following figures, which are not true to scale, with the same reference symbols denoting the same features. If it is necessary for the sake of clarity or if it appears to make sense in some other way, reference symbols that have already been mentioned are omitted in the following figures.
Es zeigen:
-
1 : Eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage; -
2 : Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage; und -
3 : Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage;
-
1 : A first embodiment of the system according to the invention; -
2 : Another embodiment of the system according to the invention; and -
3 : Another embodiment of the system according to the invention;
In
Das Druckauftragsmedium 1 wird dem Druckwerk bereitgestellt, indem das Druckauftragsmedium 1 über einen Auslass aus dem Behältnis 2 strömt, und anschließend durch eine an den Auslass angeschlossene erste Fluidleitung 6
von dem Behältnis 2 zu dem Druckwerk 25 geführt wird (sogenannter Vorlauf). Dabei strömt das fließfähige Druckauftragsmedium 1 von dem Behältnis 2 zu dem Druckwerk in einer vorbestimmten Durchflussrichtung DR.The
is guided from the
Die Anlage umfasst ein erstes Coriolis-Durchflussmessgerät 7 mit einem von dem Druckauftragsmedium 1 durchströmten Messrohr 8. Mit dem ersten Coriolis-Durchflussmessgerät 7 wird ein Ist-Wert für die Viskosität IW_eta und ein Ist-Wert für die Temperatur IW_T des das Messrohr 8 durchströmenden Druckauftragsmediums bestimmt und der entsprechende Messwert MW1, MW2 an eine übergeordnete Steuerungseinheit 9 übermittelt. Durch die Ermittlung eines Messwertes MW3 für den Massendurchfluss Phi mit dem ersten Coriolis-Durchflussmessgerät 7 wird während der Messung zusätzlich aktiv auf Durchströmung überwacht.The system includes a first
Bei der übergeordneten Steuerungseinheit 9 handelt es sich bspw. um ein Prozessleitsystem mit einem Rechner, bspw. in einer Leitwarte, oder um eine speicherprogrammierte Steuerungseinheit (SPS). Das erste Coriolis-Durchflussmessgerät 7 ist hierzu mittels einer Kommunikationsverbindung KV an die übergeordnete Steuerungseinheit 9 angeschlossen. Bei der Kommunikationsverbindung KV handelt es sich bspw. um eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung bspw. um eine analoge Messübertragungsstrecke, insb. nach dem 4-20mA Standard, oder um einen drahtgebundenen Feldbus der Automatisierungstechnik, bspw. Foundation Fieldbus, Profibus PA, Profibus DP, HART, CANBus. Es kann sich aber auch um eine Kommunikationsverbindung KV eines modernen industriellen Kommunikationsnetzwerks, bspw. einen „Industrial Ethernet“-Feldbus, insbesondere Profinet, HART-IP oder Ethernet/IP oder eines aus dem Kommunikationsbereich bekanntes Kommunikationsnetzwerk, bspw. Ethernet nach dem TCP/IP-Protokoll, handeln. Für den Fall, dass die Kommunikationsverbindung KV drahtlos ist, kann es sich zum Beispiel um ein Bluetooth, ZigBee-, WLAN-, GSM-, LTE-, UMTS-Kommunikationsnetzwerk oder aber auch eine drahtlose Version eines Feldbusses, insbesondere 802.15.4 basierte Standards wie WirelessHART handeln.The
Ggf. werden auch noch weitere Prozessgrößen des das Messrohr 8 des ersten Coriolis-Durchflussmessgeräts 7 durchströmenden Druckauftragsmediums 1 bestimmt, darunter die Dichte rho, und/oder den Massedurchfluss Phi. Das erste Coriolis-Durchflussmessgerät 7 weist bevorzugt ein einziges, gerades Messrohr 8 auf. If necessary, further process variables of the
Zumindest die Zuleitung 11 für das Verdünnungsmedium 5 ist mit einer einstellbaren ersten Ventileinheit 31 ausgestattet. Die erste Ventileinheit 31 ist von der übergeordneten Steuerungseinheit 9 ansteuerbar. Mittels der ersten Ventileinheit 31 ist die in das Behältnis 2 eingebrachte Menge an Verdünnungsmedium 5 einstellbar. Zumindest über die Einstellung der ersten Ventileinheit 31 ist die Viskosität IW_eta des bereitgestellten Druckauftragsmediums 1 auf den vorgebbaren Wert IW_eta regelbar.At least the
Bevorzugt wird die Viskosität als Regelmessgröße also in einem Förderkreislauf FK mit dem ersten Coriolis-Durchflussmessgerät 7 gemessen. Der Förderkreislauf FK umfasst zumindest eine Pumpe 15, um das Druckauftragsmedium 1 durch den Förderkreislauf FK in einer Förderrichtung zu fördern. Der Förderkreislauf FK umfasst zumindest:
- -
das Behältnis 2, - -einen an den Auslass angrenzenden Abschnitt der ersten Fluidleitung 6, und
- - eine an einem Einlass in
das Behältnis 2 mündende zweite Fluidleitung 12.
- - the
container 2, - - a section of the
first fluid line 6 adjoining the outlet, and - - a
second fluid line 12 which opens into thecontainer 2 at an inlet.
Die zweite Fluidleitung 12 dient dem Wieder-Einströmen eines Anteils des Druckauftragsmediums in das Behältnis 2. Das erste Coriolis-Durchflussmessgerät 7 ist dabei in der zweiten Fluidleitung 12 angeordnet und daher immer in dem Förderkreislauf FK angeordnet. Dadurch kann die Viskosität eta immer im Kreislauf, d.h. während des Bereitstellens des Druckauftragsmediums 1 gemessen werden.The
Die Viskosität des Druckauftragsmediums 1 wird in dem Förderkreislauf FK kontinuierlich gemessen. Entsprechend einer Abweichung des Ist-Werts für die Viskosität IW_eta von dem Soll-Wert für die Viskosität SW_eta wird mit Hilfe der ersten Ventileinheit 3, insb. impulslängenmoduliert oder impulsfrequenzmoduliert, die Viskosität eta des Druckauftragsmediums 1 kontinuierlich auf den Sollwert für die Viskosität SW_eta eingeregelt. Bspw. wird durch eine erhöhte Zugabe an Verdünnungsmedium 5 die Viskosität eta entsprechend nach unten eingestellt.The viscosity of the
In der in
In der in
Im Unterschied zu
Bevorzugt wird der mit dem ersten Coriolis-Durchflussmessgerät 7 ermittelte Messwert für die Temperatur des Druckauftragsmedium 1, d.h. ein Ist-Wert für die Temperatur IW_T, als Regelmessgröße eine zweite Ventileinheit 32 verwendet.The measured value for the temperature of the
Dies ist in
Bei der in
Bei der Ausgestaltung aus
Wie in
Für das Behältnis 2 mit dem Druckauftragsmedium 1 ist in
Ggf. umfasst die Anlage auch ein Druckmessgerät 17, das über eine/die Kommunikationsverbindung KV an die übergeordnete Steuerungseinheit 9 angeschlossen ist, zur Überwachung des Drucks p in dem Behältnis 2. Es versteht sich von selbst, dass das Druckmessgerät 17 und das Füllstandsmessgerät 18 voneinander unabhängige Komponenten und daher nicht eng miteinander verknüpft.If necessary, the system also includes a
Bevorzugt ist ferner ein Rührwerk 21 in dem Behältnis 2 angeordnet, zur besseren Durchmischung des als Gemisch vorliegenden Druckauftragsmediums 1. Das Rührwerk 21 ist aber keinesfalls wesentlich, da bspw. bei Vorhandensein der Pumpe 15 eine gewisse Umwälzung und daher Durchmischung des Druckauftragsmediums 1 gegeben ist.Furthermore, an
Alle mit den Messgeräten 7, 17, 18,19, 20 erfassten Messwerte MW1, ... sind an einer Anzeige-/Eingabeeinheit 22 anzeigbar. Die Visualisierung erfolgt bspw. an einem PC in einer Leitwarte, die der Teil der übergeordneten Steuerungseinheit 9 ist. Auch die Eingabe der Sollwerte (Soll-Wert für die Viskosität SW_eta und ggf. Soll-Wert für die Temperatur SW_T) erfolgt an der Anzeige-/Eingabeeinheit 22. bspw. an dem oben genannten PC. In der in
Bevorzugt erfolgt die Erfassung des Ist-Wert für die Viskosität IW_eta, und aller weiteren Messwerte MW2,,.. kontinuierlich während des Druckprozesses. Bei dem Druckprozess wird dem Druckwerk 25 kontinuierlich ständig neues Druckauftragsmedium 1 bereitgestellt. Überschüssiges Druckauftragsmedium 1 wird über einen Rücklauf (bspw. der zweiten Fluidleitung 12) von dem Druckwerk 25 gesammelt und fließt in das Behältnis 2 der Anlage zurück.The actual value for the viscosity IW_eta and all other measured values MW2, . . . are preferably recorded continuously during the printing process. In the printing process, the
Da eine Druckmaschine - wie eingangs erwähnt mehrere Druckwerke 25 mit jeweils einem Behältnis 2 mit einem jeweiligen Druckauftragsmedium 1 umfasst, kann die erfindungsgemäße Anlage auch für jede dieser Druckwerke 25 vorgesehen sein. In diesem Fall ist ggf. auch eine gemeinsame übergeordnete Steuerungseinheit 9 vorgesehen, die der Steuerung sämtlicher Anlagen dient.Since a printing press--as mentioned at the outset--comprises a plurality of
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- DruckauftragsmediumPrint Job Medium
- 22
- Behältniscontainer
- 31, 32, 33, 31a, 31b,31, 32, 33, 31a, 31b,
- Erste, zweite, dritte, weitere VentileinheitFirst, second, third, further valve unit
- 44
- Ausgangsmediumoutput medium
- 5, 5a, 5b,5, 5a, 5b,
- Verdünnungsmedium, weiteres VerdünnungsmediumDilution medium, further dilution medium
- 66
- Erste FluidleitungFirst fluid line
- 6161
- erster Abschnitt der ersten Fluidleitungfirst section of the first fluid line
- 77
- erstes Coriolis-Durchflussmessgerätfirst Coriolis flow meter
- 88th
- Messrohrmeasuring tube
- 99
- Übergeordnete SteuerungseinheitSuperior control unit
- 1010
- Basisleitungbasic line
- 11,11a,11b,11:11a,11b,
- Erste, weitere ZuleitungFirst, further supply line
- 1212
- Zweite FluidleitungSecond fluid line
- 1313
- Anschlusspunktconnection point
- 1414
- Heiz-/Kühlvorrichtungheating/cooling device
- 1515
- Pumpepump
- 1616
- Heiz- und/oder Kühlkreislaufheating and/or cooling circuit
- 1717
- Druckmessgerätpressure gauge
- 1818
- Füllstandsmessgerätlevel gauge
- 1919
- zweites Durchflussmessgerätsecond flow meter
- 2020
- drittes Durchflussmessgerätthird flow meter
- 2121
- Rührwerkagitator
- 2222
- Anzeige-/Eingabeeinheitdisplay/input unit
- 2323
- Vorlagebehälterstorage container
- 2424
- Sammelbehältercollection container
- 2525
- Druckwerkprinting unit
- 2626
- mobiles Endgerät mobile device
- etaetc
- Viskositätviscosity
- TT
- Temperaturtemperature
- rhorho
- Dichtedensity
- Phiphi
- Massedurchflussmass flow
- PP
- DruckPrint
- LL
- Füllstandlevel
- MW1,MW1,
- Messwertreading
- KVKV
- Kommunikationsverbindungcommunication link
- FKFK
- Förderkreislaufconveyor circuit
- IW_eta, SW_etaIW_eta, SW_eta
- Ist-Wert, Soll-Wert für die ViskositätActual value, target value for the viscosity
- IW_T, SW_TIW_T, SW_T
- Ist-Wert, Soll-Wert für die TemperaturActual value, target value for the temperature
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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