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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Betrieb eines Druckwerks einer Druckmaschine sowie eine nach
diesem Verfahren arbeitende Steuereinheit gemäß den Oberbegriffen der jeweiligen
unabhängigen
Ansprüche
1 und 7.
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Bei Flachdruckverfahren sind die
druckenden und nichtdruckenden Partien einer Druckform prinzipiell
in einer Ebene angeordnet. Die druckenden Partien sind dabei farbführend und
die nichtdruckenden Partien farbabweisend. Diese Wirkung wird in
an sich bekannter Weise durch grenzflächenphysikalische Phänomene hervorgerufen.
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Es ist anzumerken, dass der Begriff „Flachdruckverfahren" im Folgenden als
Druckverfahren wie den Lithographiedruck, den Offsetdruck, den Di-Litho-Druck
oder dergleichen umfassend verstanden wird. Diese Druckverfahren
werden bspw. in „Handbuch
der Printmedien",
Helmut Kipphan, erschienen im Springer-Verlag, eingehend beschrieben. Insbesondere
wird auf die dortigen Kapitel 1.3.2.3 und 2.1.1.3 verwiesen, auf
die im vorliegenden Zusammenhang vollumfänglich Bezug genommen wird.
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Bei konventionellen Offsetdruckverfahren wird
eine Feuchtung der auf einem Zylinder angeordneten Druckplatte mit
Feuchtmittel, bspw. mit Zusätzen
angereichertes Wasser, vorgenommen. Das Feuchtmittel wird über Feuchtwalzen
eines sogenannten Feuchtwerks als sehr feiner Film auf die Druckplatte
aufgetragen. Die farbbildfreien Flächen der Druckplatte sind hydrophil,
die farbannehmenden Flächen
oleophil. Der Feuchtmittelfilm verhindert die Farbannahme. Beim
Offsetdruck werden somit Farb- und Feuchtwerke eingesetzt.
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Aus der PCT-Anmeldung WO 99/48693
ist bekannt, dass bei steigender Temperatur in der Druckmaschine
die Druckplatten graduell trockenlaufen, wodurch Farbe unerwünscht auch
in bildfreien Teilen des Drucks erscheint. Es wird dort deshalb vorgeschlagen,
die Temperatur eines verwendeten Druckmaschinengestelles zu erfassen
und die Menge an Befeuchtungsmedium an sich gegebenenfalls ändernde
Temperaturbedingungen anzupassen. Alternativ kann auch die Farbtemperatur
selbst im Bereich einer von einem Farbreservoir zur Druckmaschine
hin führenden
Leitung gemessen werden.
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Auch die vorerwähnten Offsetdruckverfahren und
-vorrichtungen haben den Nachteil, dass sich die Temperatur der
im Druckwerk angeordneten Bauteile im Druckbetrieb, bspw. aufgrund
der Walkarbeit der Walzen des Farbwerks, erhöht und sich, in Folge dieser
Temperaturerhöhung,
die in dem Druckwerk gespeicherte Farbe ebenfalls erwärmt. Die
Erwärmung der
Farbe bedingt zum Einen eine Änderung
ihrer Viskosität
und damit ihrer Fließeigenschaft,
was letztlich zu einer Änderung
des an einem Druckträger (Druckbogen
oder dgl.) aufgetragenen Farbvolumens und damit zu Ungleichmäßigkeiten
beim Farbauftrag bzw. der Farbdicke auf dem Druckträger führt. Eine
Viskositätsänderung
der Farbe bedingt wiederum eine Änderung
der Volumenanteile der Farbe bei einer Aufspaltung dieser an den
im Farb- und Feuchtwerk angeordneten Walzen und trägt damit
ursächlich
zu Unregelmäßigkeiten
des an dem Druckträger aufgetragenen
Farbvolumens bei. Zum Anderen bedeutet eine Farbtemperaturänderung
auch immer eine Farbdichteschwankung auf dem Druckträger (bspw.
Druckbogen).
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Zur Kompensation der genannten Farbtemperatur-
bzw. -viskositätsschwankungen
wird im Stand der Technik bereits vorgeschlagen, mittels einer Temperiervorrichtung
die Baukomponenten des Farbwerks so zu kühlen und zu heizen, dass diese
einen quasistationären
Temperaturzustand annehmen. Diese Temperiervorrichtung ist allerdings
wegen ihrer aufwändigen
technischen Realisierung mit relativ hohen Kostenaufwendungen verbunden.
Zudem verursachen diese Temperiervorrichtungen durch ihre allgemein
auftretende Schalthysterese zwischen Kühlen und Heizen Farbdichteschwankungen
im Fortdruck. Die negativen Auswirkungen der Schalthysterese könnten zwar
eventuell durch die Verwendung genauer schaltender Temperiervorrichtungen
gemildert werden. Mit zunehmender Schaltgenauigkeit der Temperiervorrichtung
steigen jedoch deren Herstellungs- bzw. Anschaffungskosten auf nicht
vertretbare Höhe.
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Das genannte Problem der durch einen
Temperaturanstieg im Farbwerk einer Druckmaschine bedingten Beeinflussung
der Farbeigenschaften geht an sich bereits aus der GB-PS 620 148
hervor. Zur Berücksichtigung
dieser Einflussgröße wird
dort vorgeschlagen, den Spalt zwischen einer Farbkasten- bzw. Farbduktorwalze
und einer Farbheber- bzw. Farbabnahmewalze entsprechend zu ändern.
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In der
DE 42 11 379 A1 ist eine Offset-Druckmaschine
beschrieben, bei der das genannte Temperaturproblem durch Einflussnahme
auf die auf einen Plattenzylinder des Druckwerks übertragene
Farbmenge gelöst
wird. Die Farbmenge wird dabei durch Veränderung der durch den kraftbeaufschlagten
Walzenkontakt definierten Abdruckbreite zwischen einzelnen Walzen
des Farbwerks reguliert. Als Messgröße bei einer entsprechenden
Steuerung dient unter anderem die Farbdichte. Mittels eines Thermoelements
wird eine Temperaturänderung
in den Walzenkörpern
erfasst und bei einer Temperaturerhöhung die genannten Abdruckbreiten über eine
Achsabstandsänderung
zwischen den genannten Walzen verringert.
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Als sich ändernde physikalische Farbeigenschaften
wird in der zuletzt genannten Offenlegungsschrift (
DE 42 11 379 A1 ) im Übrigen die
sich ändernde
Emulgierneigung der Farbe sowie die in die Farbe einemulgierte Feuchtmittelmenge,
die in das Farbwerk zurückgespalten
wird, angegeben. Zudem soll ein Temperaturanstieg der Walzen des
Farbwerks dazu führen,
dass sich auch die genannten Abdruckbreiten der Farbauftragwalze
zum Plattenzylinder selbst ändern
und sich bereits dadurch Unregelmäßigkeiten beim Farbauftrag
auf dem Druckträger
ergeben.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
deshalb die Aufgabe zugrunde, ein eingangs erwähntes Verfahren und eine Vorrichtung
dahingehend weiterzuentwickeln, dass die vorbeschriebenen Farbdichteschwankungen
auf dem Druckgut(-träger)
technisch möglichst einfach
und kostengünstig,
gleichzeitig aber auch automatisierbar und möglichst betriebssicher und
effizient vermieden werden.
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Die Aufgabe wird gelöst durch
ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Steuereinheit
mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines
ein Heber- oder Filmfarbwerk aufweisenden Druckwerkes einer Druckmaschine,
bei dem zu verarbeitende Farbe in einem Farbreservoir bevorratet
wird und die bevorratete Farbe mittels einer mit einer Farbmengendosiereinrichtung
zusammenarbeitenden Farbduktorwalze und einer mit der Farbduktorwalze
entweder als Farbheberwalze zyklisch in Kontakt tretenden oder als
Filmwalze permanent einen Filmspalt bildenden Heber- oder Filmwalze
aus dem Farbreservoir entnommen und wenigstens einer Zwischenwalze
des Heber- oder Filmfarbwerkes zugeführt wird, zeichnet sich dadurch
aus, dass die Temperatur der im Heber- oder Filmfarbwerk verarbeiteten
Farbe ermittelt wird und, in Abhängigkeit
von der ermittelten Temperatur, die in Umfangsrichtung der Farbduktorwalze
sich ergebende Farbstreifenbreite und/oder die sich auf der Farbduktorwalze
ergebende Farbschichtdicke wenigstens einer Farbzone verändert wird.
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Die erfindungsgemäße Steuereinheit zur Steuerung
eines ein Farbwerk aufweisenden Druckwerks einer Druckmaschine,
welches ein Farbreservoir zur Bevorratung von zu verarbeitender
Farbe, eine mit einer Farbmengendosiervorrichtung zusammenarbeitende
Farbduktorwalze und eine mit der Farbduktorwalze zyklisch in Kontakt
tretende Farbheberwalze aufweist, und in dem aus dem Farbreservoir
entnommene Farbe mittels der Farbheberwalze wenigstens einer Zwischenwalze
des Farbwerks zuführbar
ist, ist gekennzeichnet durch eine Temperatursensorik zur Ermittlung
der Temperatur der im Farbwerk verarbeiteten Farbe und eine Steuerungseinrichtung
zur Änderung
der Rotationsgeschwindigkeit der Farbduktorwalze und/oder der Farbheberwalze
und/oder der Zwischenwalze in Abhängigkeit von der ermittelten
Temperatur der verarbeiteten Farbe und/oder zur Änderung der Zeitspanne, innerhalb der
die Farbheberwalze mit der Farbduktorwalze und/oder der Zwischenwalze
in Abrollkontakt tritt, in Abhängigkeit
von der ermittelten Temperatur der verarbeiteten Farbe und/oder
zur Änderung
der Anzahl einer pro Umdrehung der Farbduktorwalze von der Farbheberwalze
zwischen der Farbduktorwalze und der Zwischenwalze ausgeführten zyklischen
Bewegung, in Abhängigkeit
von der ermittelten Temperatur der verarbeiteten Farbe und/oder
zur Änderung
der Größe wenigstens
eines einer Farbzone zugeordneten Dosierspaltes der Farbmengendosiereinrichtung.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind
Gegenstand der Unteransprüche.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, etwa
auftretenden Farbtemperaturschwankungen möglichst nahe an einem Farbvorratsbehältnis (Farbkasten)
durch Anpassung der in Umfangsrichtung einer Farbheberwalze sich
ergebenden Farbstreifenbreite und/oder der Farbschichtdicke einzelner
oder mehrerer Farbzonen beim Farbübertrag an möglichst nahe
am Farbkasten angeordneten Farbwerkwalzen entgegenzuwirken. Es liegt
dabei die besondere Erkenntnis vor, dass sowohl die Farbstreifenbreite
als auch die Farbschichtdicke ausschließlich durch geeignete Steuerungseingriffe
an vorhandenen Maschinenkomponenten des Farbwerks einstellbar sind. Sowohl
die Farbstreifenbreite als auch die Farbschichtdicke gestatten letztlich
die, wie vorbeschrieben, gewünschte
Einflussnahme auf die Größe des Farbübertrags
auf den Druckträger.
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Zur technischen Realisierung dieser
Idee werden erfindungsgemäß die nachfolgend
genannten unterschiedlichen Varianten vorgeschlagen. Es ist vorwegzunehmen,
dass in sämtlichen
Varianten die Temperatur wenigstens einer der Walzen des Farbwerks,
bevorzugt einer zur Aufnahme von Farbe aus einem Farbkasten eines
Farbwerks vorgesehenen Farbkasten- oder Farbduktorwalze, fortlaufend ermittelt
wird und aus einem empirisch ermittelten, mathematischen Zusammenhang
zwischen der Walzentemperatur und der eigentlich erwünschten
Farbdichte auf dem Druckgut (Bogen oder Bahn) letztlich die Farbdosierung
errechnet wird. In Abhängigkeit von
der ermittelten Farbduktor- und/oder Farbwerkstemperatur wird dann
im Wege der genannten Variation der Farbschichtdicke (nachfolgend
genannt: erste Variante) und/oder der Farbstreifenbreite (nachfolgend
genannt: dritte Variante) die Größe des dem Farbwerk
zugeführten
Farbvolumens geeignet angepasst. So wird das dem Farbwerk zugeführte Farbvolumen
bspw. bei sich erhöhender
Farbtemperatur und demzufolge fallender Farbviskosität durch
Erhöhung
der Farbstreifenbreite verringert, um die durch die veränderte Viskosität prinzipiell
bedingte Erhöhung
des Farbübertrags
zwischen den einzelnen Walzen des Farbwerks bis hin zum Druckträger auszugleichen.
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Gemäß einer erfindungsgemäßen ersten
Variante wird die Farbschichtdicke einzelner Farbzonen, oder sämtlicher
Farbzonen gemeinsam, mittels einer Dosiereinrichtung, bevorzugt
mittels der Spalteinstellung zwischen einem an dem Farbkasten angeordneten
Dosierelement, bspw. einem Farbmesser, und der Farbduktorwalze variiert.
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In einer zweiten Variante wird die
Schwingungsfrequenz einer an die Farbduktorwalze sich anschließenden Farbheberwalze,
d. h. die Anzahl der pro Umdrehung der Farbduktorwalze von der Farbheberwalze
ausgeführten
Schwingungen zwischen der Farbduktorwalze und einer sich an die
Farbheberwalze anschließenden
Zwischenwalze (Farbwerkswalze) variiert.
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Nach einer dritten Variante ist es
vorgesehen, die Rotationsgeschwindigkeit der Farbduktorwalze und/oder
der Farbheberwalze zu variieren und damit die Farbstreifenbreite
des während
der Abrollkontaktzeit des Abrollens der Farbheberwalze und der Farbduktorwalze
aufeinander auf die Farbheberwalze übertragenen Farbstreifens zu
verändern.
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In einer vierten Variante wird eine
Farbmengendosierung mit einer Feuchtmitteldosierung kombiniert,
d. h. auch das einer Druckform (nachfolgend "Druckplatte" genannt) mittels eines Feuchtwerks
zugegebene Feuchtvolumen wird, in Abhängigkeit von der erfassten
Farbtemperatur, angepasst. Hier liegt der Effekt zugrunde, dass über die
Menge an zugeführtem
Feuchtvolumen bspw. auf die Farbübertrageigenschaften
der Farbauftragwalzen zur Druckplatte hin Einfluss genommen werden
kann.
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Die Implementierung der genannten
Varianten erfolgt bevorzugt auf der Basis einer im Vorfeld empirisch
ermittelten Kalibrierung durch eine im Druckbetrieb fortlaufend
aktive Farbdosierungssteuerung und/oder Feuchtmitteldosierungssteuerung. Die
Messwerte sind hierbei die Farbduktor- und/oder die Farbwerkstemperatur(en),
d. h. im Endeffekt die daraus ermittelte Farbtemperatur. Die Stellgrößen sind
das zu dosierende Farbvolumen und/oder das Feuchtmittelvolumen.
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Gemäß einer fünften Variante kann die Dosierung
des Feuchtmittels auch durch eine Feuchtmitteldosierregelung erfolgen,
wobei die Feuchtmittelmenge auf der Druckplatte (Regelgröße) mittels
eines Feuchtsensors erfasst wird.
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Im Ergebnis wird mittels der Erfindung
erzielt, dass die auf dem jeweiligen Druckträger sich ergebende Farbdichte
auch über
einen längeren Druckzeitraum
trotz sich ändernder
Temperatur des Druckwerks, insbesondere des Farbwerks und/oder des
Feuchtwerks, nur sehr geringen Schwankungen unterworfen ist. Diese
Stabilisierung bzw. Vergleichmäßigung des
Farbauftrags wird erfindungsgemäß unter
Vermeidung technisch aufwändiger
und kostspieliger Maschinenmodifikationen, wie bspw. eine sehr genaue
Temperaturregelung der Druckwerkkomponenten oder mechanischer Komponenten
wie die eingangs genannten erzielt. Anstelle solcher kostspieliger
Maßnahmen
sieht die Erfindung eine technisch wesentlich einfachere und flexiblere
Modifikation der Druckmaschinensteuerung, insbesondere durch Modifikation
eines in einer Steuereinheit abgelegten Steuerprogramms, vor.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus
dem sich weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben.
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In der Zeichnung zeigen im Einzelnen
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1 eine
schematische Seitenansicht eines im Offsetdruck verwendeten erfindungsgemäßen Druckwerks;
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2 einen
seitlichen Schnitt durch einen in der 1 gezeigten
Farbkasten;
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3 eine
schematisch-perspektivische Darstellung der zonalen Farbzufuhr einer
das Druckwerk umfassenden Bogenoffset-Druckmaschine;
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4a, b zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Steuereinheit
des Druckwerks, jeweils in Blockdiagrammdarstellung, an denen auch das
erfindungsgemäße Verfahren
erläutert
wird;
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4c, d zwei Ausführungsbeispiele der in der 4a, b gezeigten
Steuereinheit, jedoch zusätzlich
umfassend eine Feuchtmitteldosiersteuerung; und
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4e, f zwei Ausführungsbeispiele der in der 4a, b gezeigten
Steuereinheit, jedoch im Gegensatz zu 4c, d zusätzlich
umfassend eine Feuchtmitteldosierregelung.
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In der 1 ist
ein im konventionellen Offsetdruck eingesetztes Druckwerk 10 für den Einfarbdruck
dargestellt. In einem Farbwerk 12 wird aus einem Farbkasten 14 im
Druckbetrieb mittels einer Farbduktorwalze 16 (Farbkastenwalze)
kontinuierlich Farbe entnommen, wobei die entnommene Farbe an der
Farbduktorwalze 16 außen
haftet. Die dort haftende Farbe wird mittels einer zwischen der
Farbduktorwalze 16 und einer Zwischenwalze 18,
der sog. „Farbwerkswalze" oder „Reiberwalze", periodisch schwingend
angeordneten Farbheberwalze 20 (Farbabnahmewalze) auf die
Zwischenwalze 18 übertragen,
wobei in Abhängigkeit
von der Verweildauer der Farbheberwalze 20 an der Farbduktorwalze 16 in
Umfangsrichtung Farbstreifen (siehe 3) gebildet
werden.
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Diese Farbstreifen werden zwischen
sich an die Zwischenwalze 18 anschließenden weiteren Walzen 22 zu
einem dünnen
Farbfilm umgewandelt. Dieser an vier Auftragwalzen 24 – 30 auftretende
Farbfilm wird, wiederum durch Walzkontakt, auf einen außen eine
(hier nicht sichtbare) Druckplatte tragenden Druckform- bzw. Plattenzylinder 32 aufgetragen.
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Das Druckwerk 10 weist zudem
ein Feuchtwerk 34 auf, mittels welchem eine Feuchtung der
auf dem Plattenzylinder 32 angeordneten Druckplatte mit Feuchtmittel,
meist aufbereitetes Wasser mit Feuchtmittelzusätzen, vorgenommen wird. Das
Feuchtmittel wird über
einen Feuchtduktor 36 einem Feuchtmittelbad 38 entnommen
und ebenfalls mittels einer Anzahl von zwischengelagerten Feuchtmittelwalzen 40 als
sehr feiner Film auf die auf dem Plattenzylinder 32 angeordnete
Druckplatte aufgetragen. Wie bereits erwähnt, sind die farbbildfreien
Flächen
der Druckplatte hydrophil, d. h. wasserannehmend, und die farbannehmenden
Flächen
oleophil, d. h. wasserabstoßend.
Der auf der Druckplatte entstehende Feuchtmittelfilm verhindert
die Farbannahme der druckfreien Stellen.
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Der Farbübertrag von der Druckplatte
auf einen Bedruckstoff 42 (Druckträger) erfolgt auf indirektem
Weg durch Walzkontakt über
ein auf einem Gummituchzylinder 44 angeordnetes elastisches
Gummituch 46. Das Gummituch 46 hält aufgrund
seiner Oberflächeneigenschaften
an den druckenden Stellen die Farbe und ist überdies in der Lage, Unebenheiten
im Bedruckstoff 42 auszugleichen. Zu den weiteren Einzelheiten
wird auf das eingangs genannte „Handbuch der Printmedien", insbesondere Seiten 253
ff., verwiesen.
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Die Farbe wird schließlich, wieder
mittels Walzkontakt, vom Gummituchzylinder 44 dem auf dem
Gegendruckzylinder 48 angeordneten Bedruckstoff 42 bzw.
Druckgut, zugeführt,
auf dem der eigentliche Druck erfolgt. Der Bedruckstoff 42 wird
dem Gegendruckzylinder 48 über Transporttrommeln 50, 52 zugeführt, auf
die im vorliegenden Zusammenhang nicht weiter eingegangen werden
soll. Bei dieser Transporteinrichtung 50, 52 handelt
es sich bspw. um ein System, wie es in dem o. g. Fachbuch im Detail beschrieben
ist.
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Es ist anzumerken, dass mittels des
beschriebenen Druckwerks 10 nur eine einzelne Farbe auf
den Bedruckstoff 42, bspw. einen Druckbogen, aufgebracht
werden kann und somit beim Mehrfarbdruck für jede Farbe ein vorbeschriebenes
Druckwerk 10 vorzusehen ist.
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Die Druckwerke sind dabei in Verarbeitungsrichtung
des Bedruckstoffes 42 hintereinander angeordnet.
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Der in der 1 gezeigte Messerfarbkasten 14 des
Druckwerkes 10 wird nun anhand der 2 eingehender beschrieben. Der die Farbe
bevorratende Innenraum 100 des Farbkastens 14 wird
durch Farbkastenbacken nach links und rechts begrenzt. In dieser
nur beispielhaften Ausführungsform
wird nach unten hin der Farbkasteninnenraum 100 durch ein elastisches
Farbmesser 102 abgeschlossen, welches eine in der Zeichnung
nicht sichtbare Lamellenstruktur aufweist. Durch diese Lamellenstruktur
werden nachfolgend noch eingehender beschriebene Farbzonen des Farbwerkes 42 definiert.
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An jeder dieser Lamellen (Dosierzungen), von
denen in jeder der Farbzonen jeweils eine Lamelle angeordnet ist,
befindet sich ein Druckbolzen 104, der mittels einer Griffschraube 106 über eine
Spiralfeder 108 kraftschlüssig gegen das Farbmesser 102 gedrückt wird.
Das Farbmesser 102 wird dadurch, in Abhängigkeit von der Stellung der
Griffschraube 106, auf unterschiedlichen Abstand zur Farbduktorwalze 16 gebracht,
wodurch die Größe des am
Kopfende 110 des Farbmessers 102 zur Farbduktorwalze 16 hin
sich bildenden Spaltes 112 und somit insbesondere die aus
dem Farbkasten 14 jeweils übernommene Farbmenge einstellbar
wird. Die Farbduktorwalze 16 rotiert bezgl. 2 entgegen dem Uhrzeigersinn und
nimmt somit einen von der Größe des Spaltes 112 in
seiner Dicke abhängigen
Farbfilm aus dem Farbkasten 14 auf.
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Die zonale Farbzufuhr erfolgt durch Änderung
der zonalen Spalteinstellung des Farbmessers 102 (siehe
o. g. Lamellenstruktur) und ist gemäß einer zeichnerisch nicht
näher dargestellten
Modifikation durch Verwendung von elektromotorisch und damit fernbedient
verstellbaren Dosierzylindern bzw. -exzentern und einer Farbkastenfolie
anstelle der hier gezeigten Druckbolzen 104 und des Farbmessers 102 automatisierbar.
Hierzu wird wiederum auf das eingangs zitierte Handbuch verwiesen,
insbesondere die dortigen Seiten 225 ff. sowie 2.1-14a-c.
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Je nach zu druckendem Sujet, ergibt
sich über
der Maschinenbreite ein unterschiedlicher Farbverbrauch. So kann
bspw. ein zu druckendes fotographisches Motiv gegenüber einem
Textdruck mehr Farbe beanspruchen, um eine ausreichende Farbdeckung
zu erzielen. Die 3 zeigt
diese Zusammenhänge
am Beispiel eines perspektivisch dargestellten, in Pfeilrichtung 200 verarbeiteten
Druckbogens 202.
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In der 3 sind
ganz links schematisch ein Farbkasten 204 sowie eine an
diesen angrenzende Farbduktorwalze 206 gezeigt. Je nach
Einstellung der einzelnen Spalte 208 der oben beschriebenen Farbmesserlamellen
werden auf den der Farbduktorwalze 206 nachfolgenden (nicht
gezeigten) Zwischenwalzen Farbzonen 210 unterschiedlicher
Farbschichtdicke 212 gebildet (siehe stufenförmiger Verlauf
quer zur Pfeilrichtung). Diese Schichtdickenvariation ergibt das
sogenannte „Farbprofil" 214.
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Die Breite eines einzelnen Farbstreifens 216 ergibt
sich aus dem bereits beschriebenen Zusammenwirken, d. h. dem temporären Abrollkontakt,
von Farbheberwalze 20 und Farbduktorwalze 16,
infolge der Rotationsgeschwindigkeit der Farbduktorwalze 16 und/oder
der Schwingungsfrequenz der Farbheberwalze 20. Die Farbheberwalze 20 ist
somit nach der Farbübernahme
von der Farbduktorwalze 16 und vor der Farbabgabe an die
Zwischenwalze 18 durch die Farbheberwalze 20,
entsprechend der genannten Farbstreifenbreite, in Umfangsrichtung
nur teilweise mit Farbe belegt.
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Auf der ganz rechten Seite der 3 ist das am Druckbogen 202 infolge
des gezeigten Farbprofils 214 sich ergebende Druckergebnis
dargestellt.
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Die 4a zeigt
ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
eines eine erfindungsgemäße Maschinensteuerung 300 aufweisenden
Druckwerks 302 (identisch mit Druckwerk 10), und
zwar am Beispiel des vorbeschriebenen, manuell einstellbaren Messerfarbkastens.
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Die gezeigte Maschinensteuerung erfasst
in dem Ausführungsbeispiel
mittels geeigneter Temperaturgeber in dem Druckwerk 302 fortlaufend
die Temperatur der Farbduktorwalze 16, der Farbheberwalze 20 und
der Zwischenwalze 18 sowie mittels eines weiteren Temperaturgebers
die Temperatur im Farbwerk, und zwar möglichst nahe der Farbauftragwalzen.
Alternativ zueinander oder kombiniert miteinander kann/können auch
die Temperatur der Farbheberwalze 20 und/oder die Temperatur
der Zwischenwalze 18 erfasst werden. Aus den so erfassten
Temperaturwerten wird bevorzugt anhand von im Vorfeld empirisch
erstellten Umrechnungstabellen die erforderliche Farbdosierungskorrektur
ermittelt. Die Umrechnungstabellen enthalten den Temperaturwerten von
Farbduktor und Farbwerk getrennt zugeordnete Werte für die Farbstreifenbreite.
Zur Korrektur der Temperaturabweichung werden die verschiedenen Werte
für die
Farbstreifenbreite überlagert.
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Die ermittelten Werte TFarbduktor,
IST, TFarbheber, IST, TZwischenwalze,
IST und TFarbwerk, IST werden mit
den in der Steuerung abgelegten Startwerten TFarbduktor,
START, TFarbheber, Start, TZwischenwalze, START und TFarbwerk,
START verglichen und im Falle einer Abweichung ein nachfolgend beschriebener
Eingriff an Maschinenstellgrößen durchgeführt.
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Die an die Maschinensteuerung 300 übermittelten
(vorgenannten) Temperaturwerte werden parallel einer Farbdosiersteuerung 304 zugeführt, und zwar über eine
logische UND/ODER-Verknüpfung 307,
mittels der erreicht wird, dass entweder bereits ein einzelner Temperaturwert
einen Steuereingriff der Farbdosiersteuerung 304 auslöst oder
erst mehrere oder sogar erst sämtliche
der Temperaturwerte.
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Im Betrieb der gezeigten Druckmaschine wird
diese in an sich bekannter Weise zunächst für den Druck eingerichtet und
beginnt danach zu drucken. Nach zufriedenstellend erfolgtem Druck
eines Druckbogens (erster Gutbogen) wird die Farbdosiersteuerung 304 aktiviert.
Jetzt werden die momentanen IST-Werte von Farbstreifenbreite, Farbduktortemperatur,
Farbhebertemperatur, Zwischenwalzentemperatur und Farbwerkstemperatur
in der Maschinensteuerung 300 als temporäre START-Werte
abgelegt. Die Farbdosiersteuerung 304 vergleicht nun etwa
driftende IST-Werte mit den START-Werten und stellt die Farbstreifenbreite
entsprechend nach.
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In einer ersten Eingriffsvariante
wird im Falle eines zu niedrigen Ist-Wertes TFarbduktor,
IST und der damit verbundenen höheren Farbviskosität, die einen verringerten
Farbübertrag
zu den einzelnen Walzen des Farbwerks bewirkt – die Rotationsgeschwindigkeit
der Farbduktorwalze 16 erhöht. Dadurch tritt, bei sonst
als unverändert
angenommenen, beibehaltenen Maschinenstellgrößen, eine Verbreiterung des
in Umfangsrichtung auf der Farbheberwalze 20 sich ergebenden
Farbstreifens 216 ein. Die Verbreiterung des Farbstreifens 216 hat
zur Folge, dass insgesamt mehr Farbe in das Farbwerk gelangt und
damit die genannte Verringerung des Farbübertrags wieder ausgeglichen
wird.
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In einer zweiten Variante wird im
Falle eines zu niedrigen Ist-Wertes TFarbduktor,
IST die Zeitspanne, innerhalb der die Farbheberwalze mit der
Farbduktorwalze in Abrollkontakt tritt, erhöht. Der Effekt entspricht zumindest
qualitativ dem vorgenannten Effekt.
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In einer dritten Variante wird im
Falle eines zu niedrigen Ist-Wertes TFarbduktor,
IST die Anzahl der pro Umdrehung der Farbduktorwalze von der
Farbheberwalze 20 zwischen der Farbduktorwalze 16 und
der Zwischenwalze 18 ausgefühen zyklischen Bewegungen erhöht. Hierdurch
wird nicht, wie zuvor beschrieben, die Farbstreifenbreite verändert, sondern
die Anzahl der auf dem Umfang der Farbheberwalze 20 sich
pro Umdrehung der Farbduktorwalze 16 ergebenden Farbstreifen,
von denen sich jeweils ein einziger pro Heberschwingung ergibt.
Dies entspricht ebenfalls einer Erhöhung des dem Farbwerk insgesamt
zugeführten
Farbvolumens mit dem bereits beschriebenen Effekt.
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In einer vierten und fünften Variante
(siehe unten) wird vorausgesetzt, dass das Druckwerk 10 ein
Feuchtwerk 34 aufweist. Hier wird im Falle eines zu niedrigen
Ist-Wertes T Farbe, IST das mittels des Feuchtwerks 34 der
bereits zum Teil verarbeiteten Farbe zusätzlich zugegebene Feuchtmittelvolumen variiert.
Durch diese Maßnahme
wird, in der eingangs beschriebenen Weise, unmittelbar Einfluss
auf die Farbdichte auf dem Druckbogen genommen. Nach geeigneter
Kalibrierung lässt
sich auch dadurch das am Druckgut aufgetragene Farbvolumen beeinflussen.
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Die vorstehend beschriebenen Varianten können selbstverständlich entweder
einzeln oder in jeder denkbaren Kombination verwendet werden. Durch
Kombination bspw. der Variation der Rotationsgeschwindigkeit der
Farbduktorwalze 16 mit der Variation der Abrollkontakt-Zeitspanne
des Anliegens der Farbheberwalze 20 an der Farbduktorwalze 16, welche
Zeitspanne durch entsprechende Ansteuerung der Farbheberwalze 20 eingestellt
wird, kann die sich ergebende Farbstreifenbreite 216 an
der Farbheberwalze besonders wirksam verändert werden. Auch kann dieser
Verstärkungseffekt
durch Kombination der Variation Rotationsgeschwindigkeit der Farbduktorwalze 16 mit
der Variation der Frequenz der zyklischen Bewegung der Farbheberwalze 20 erreicht
werden.
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Die 4b zeigt
ein der 4a ähnliches Ausführungsbeispiel
anhand des hier beispielhaft mit motorischer Farbzonenverstellung
ausgerüsteten Farbkastens 14.
In dieser Variante wird im Falle eines zu niedrigen Ist-Wertes T Farbduktor, IST die Größe wenigstens eines einer Farbzone
zugeordneten Dosierspaltes (Farbzonenöffnung 208) erhöht. Durch die
Erhöhung
der Farbzufuhr in nur einzelnen Farbzonen können, wie eingangs beschrieben,
Sujet-abhängige
Ungleichmäßigkeiten
des erforderlichen Farbvolumens ausgeglichen werden. Die hier von der
Farbdosiersteuerung 304 abgegebenen Steuersignale werden,
aus denselben Gründen
wie bei den der Farbdosiersteuerung 304 zugeführten Temperaturwerten
(4a), mittels einer
logischen UND/ODER-Verknüpfung
306 dem Druckwerk 302 zugeführt.
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Die in den 4c und 4d gezeigten
Ausführungsbeispiele
weisen, gegenüber
den in den 4a und 4b gezeigten Beispielen,
zusätzlich
eine Feuchtmitteldosiersteuerung 308 auf. Als Eingangsgrößen dieser
Steuerung 308 dienen der von der Maschinensteuerung 300 bereitgestellte
START-Wert der Farbwerkstemperatur sowie der in dem Druckwerk 302 erfasste
IST-Wert der Farbwerkstemperatur. Die Ausgangsgröße der Feuchtmitteldosiersteuerung 308 stellt
ein an das Druckwerk 302 abgegebenes Steuersignal zum Einstellen
des dem Farbwerk zugeführen
Feuchtmittelvolumens dar. Ansonsten arbeitet die Feuchtmitteldosiersteuerung 308 ähnlich wie
die Farbdosiersteuerung 304.
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Es versteht sich, dass sich bei einer
Vorzeichenumkehrung der erfassten Temperatur die Vorzeichen der
genannten Maschinenstellgrößen ebenfalls
umkehren. Zudem ist erwähnenswert,
dass die Einstellungsänderungen
auf eine konstant gehaltene Maschinen- bzw. Druckgeschwindigkeit
bezogen sind und daher bei Schwankungen der Maschinengeschwindigkeit
zusätzlich
eine entsprechende Anpassung vorzunehmen ist.
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Der vorbeschriebene Funktionsablauf
in der Maschinensteuerung wird bevorzugt in Form eines in der Steuereinheit
abgelegten Steuerprogramms realisiert. Die Funktionen können selbstverständlich auch
durch in Form einer fest verdrahteten Steuerung implementiert werden.
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Die in den 4e und 4f gezeigten
Ausführungsbeispiele
weisen, im Gegensatz zu den in den 4c und 4d gezeigten Beispielen,
eine Feuchtmitteldosierregelung (geschlossener Regelkreis) 310 auf.
Im Übrigen
stimmen sie mit den anderen Ausführungsbeispielen überein.
Als Eingangsgröße der Feuchtmitteldosierregelung 310 dient
der auf der Druckplatte mittels eines (nicht gezeigten) Feuchtesensors 312 erfasste
Wert der IST-Feuchtmittelmenge. Die Regelung basiert dabei auf der
Abweichung zwischen einem in der Maschinensteuerung 300 abgelegten
START-Wert dieser Feuchtmittelmenge und dem genannten momentan erfassten
Wert der IST-Feuchtmittelmenge.
Abhängig
von der Höhe
der momentanen Abweichung wird dabei das der Druckplatte zugeführte Feuchtmittelvolumen
als Regelgröße dem Druckwerk 302 zugeführt. Die
Regelung stellt bevorzugt eine Proportionalregelung dar; in Abhängigkeit
von dem zeitlichen Verlauf der genannten Abweichung kann sie in
an sich bekannter Weise auch als Differential- oder Integralregelung
ausgebildet sein.
-
Es ist hervorzuheben, dass die vorstehend am
Beispiel einer Flachdruckmaschine beschriebene Steuerung prinzipiell
auch auf anderen Gebieten der Drucktechnik, wie bspw. dem Hochdruck,
sowie bei allen Druckverfahren, bei denen sehr dünne Schichten von hochviskosen
Stoffen aufgetragen werden müssen,
anwendbar ist.
-
- 10
- Druckwerk
- 12
- Farbwerk
- 14
- Farbkasten
- 16
- Farbduktorwalze
- 18
- Zwischenwalze
(hier: Reiberwalze)
- 20
- Farbheberwalze
- 22
- weitere
Farbwerkwalzen
- 24 – 30
- Farbauftragwalzen
- 32
- Plattenzylinder
- 34
- Feuchtwerk
- 36
- Feuchtduktor
- 3
8
- Feuchtmittelbad
- 40
- zwischengelagerte
Feuchtmittelwalzen
- 42
- Bedruckstoff
(Druckträger)
- 44
- Gummizylinder
- 46
- Gummituch
- 48
- Druckzylinder
- 50,
52
- Transporttrommeln
- 100
- Farbkasteninnenraum
- 102
- Farbmesser
- 104
- Druckbolzen
- 106
- Griffschraube
- 108
- Spiralfeder
- 110
- Kopfende
des Farbmessers
- 112
- Farbmesserspalt
- 200
- Verarbeitungsrichtung
Druckbogen
- 202
- Druckbogen
- 204
- Farbkasten
(schematisch)
- 206
- Farbduktorwalze
(schematisch)
- 208
- Spalt
einer Farbmesserlamelle
- 210
- Farbzone
- 212
- Farbschichtdicke
- 214
- Farbprofil
- 216
- Farbstreifen(breite)
- 300
- Maschinensteuerung
- 302
- Druckwerk
- 304
- Farbdosiersteuerung
- 306,
307
- Logische
UND/ODER-Verknüpfung
- 308
- Feuchtmitteldosiersteuerung
- 310
- Feuchtmitteldosierregelung
- 312
- Feuchtsensor