DE19516213A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Feuchtmittelvorrates bei einer Druckmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Feuchtmittelvorrates zur Versorgung des Feuchtwerkes einer Druckmaschine gemäß Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 6.

Bekannt sind Feuchtmittel-Kühl- und Umwälzgeräte zur Versorgung ein oder mehrerer Feuchtwerke in Offset- Druckbetrieben, bei denen das Feuchtmittel in einem Vorratsbehälter gespeichert und von dort den Feuchtwerken der Druckmaschinen zugeführt wird. Die während des Druckbetriebes verbrauchte Menge an Feuchtmittel wird ersetzt, so daß eine vorgegebene maximale Füllstandshöhe im Vorratsbehälter eingehalten wird. Bei Beendigung oder Unterbrechung des Druckbetriebes, z. B. bei Schichtende oder am Wochenende, sammelt sich das in Umlauf befindliche Feuchtmittel im Vorratsbehälter an, der demzufolge in seiner Kapazität entsprechend auszulegen ist. In turnusmäßigen Abständen müssen ferner die mit dem Feuchtmittel in Berührung kommenden Geräte und Einrichtungen gereinigt werden. Die Reinigung ist erforderlich, da das in Umlauf befindliche Feuchtmittel durch den Druckprozeß im Laufe der Zeit verschmutzt und dadurch gegebenenfalls unbrauchbar wird. Das verschmutzte und unbrauchbar gewordene, im Vorratsbehälter angesammelte Feuchtmittel muß entweder entsorgt oder aufbereitet werden.

Es besteht daher Bedarf nach einer Minimierung der sich im Vorratsbehälter ansammelnden Feuchtmittelmenge nach Unterbrechung oder Beendigung des Druckbetriebes, um die Kapazität des Vorratsbehälters und die Menge an turnusmäßig zu entsorgendem bzw. auf zubereitendem Feuchtmittel gering zu halten. Die Minimierung der Feuchtmittelmenge im Vorratsbehälter sollte ferner mit möglichst geringem apparativen Aufwand zu bewerkstelligen sein. Insbesondere sollten bestehende Offset-Druckanlagen für die Minimierungsfunktion nicht oder nur geringfügig modifiziert werden brauchen.

Die Erfindung sieht gemäß den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 6 vor, daß während einer Zeitperiode vor einer Beendigung des Druckbetriebes die normale Befüllung des Vorratsbehälters mit frischem Feuchtmittel dergestalt, daß die maximale Füllstandshöhe erreicht wird, geändert wird in eine Befüllung, die nur bis zu einem Niveau erfolgt, das zwischen der minimalen und der maximalen Füllstandshöhe während des normalen Druckbetriebes liegt. Die Befüllung bis zu dieser herabgesetzten oberen Füllstandsgrenze kann aufgrund von Erfahrungswerten festgelegt werden. Die verringerte Vorratsmenge ermöglicht eine Reduzierung der Aufnahmekapazität des Vorratsbehälters im Vergleich zu bekannten Anlagen bzw. vermeidet eine Überdimensionierung. Insbesondere kann durch die Erfindung die zum Zeitpunkt der Beendigung des Druckbetriebes noch vorhandene Feuchtmittelmenge im Vorratsbehälter wesentlich reduziert werden, die gegebenenfalls entsorgt oder aufbereitet werden muß. Dies bedeutet nicht nur eine Einsparung an Kosten, sondern stellt gleichzeitig einen Beitrag zur Schonung der Umwelt dar.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht gemäß dem Unteranspruch 2 vor, daß die Befüllung des Vorratsbehälters während der Zeitperiode vor Beendigung des Druckbetriebes zeitabhängig vorgenommen wird, da im Falle einer zeitabhängigen Steuerung der Füllstandshöhe praktisch keine baulichen Veränderungen im Bereich der Feuchtmittel- Kühl-, Aufbereitungs- und Umwälzanlage erforderlich sind. Damit kann die erfindungsgemäße Steuervorrichtung ohne weiteres auch bei bestehenden Anlagen angewandt werden. In Verbindung mit der zeitabhängigen Steuerung des Feuchtmittelvorrates kann ferner gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Reduzierung der Füllstandshöhe nicht um einem feststehenden vorgegebenen Faktor, sondern in Abhängigkeit vom zeitlichen Verbrauch an Feuchtmittel beim Druckbetrieb während der Übergangsperiode gesteuert wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei Beendigung des Druckbetriebes die im Vorratsbehälter verbleibende Restfeuchtmittelmenge auf ein Mindestmaß reduziert ist. Bezüglich anderer Weiterbildungen der Erfindung wird auf die Patentansprüche verwiesen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnung, die schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für den Feuchtmittelvorrat zeigt, näher beschrieben.

Die Steuervorrichtung nach der Erfindung umfaßt einen Vorratsbehälter 1 zur Bevorratung einer geeigneten Menge an einem Feuchtmittel. Der Vorratsbehälter 1 kann in einem Feuchtmittelkühl- und Umwälzgerät integriert sein, wie es z. B. in der deutschen Patentanmeldung P 44 42 072 beschrieben ist. Eine Pumpe 2 ist vorgesehen, um das Feuchtmittel aus dem Vorratsbehälter 1 über eine Zuführleitung 3 einem Feuchtwerk (nicht gezeigt) einer Offset-Druckmaschine (nicht gezeigt) zuzuführen. Nicht verbrauchtes Feuchtmittel wird vom Feuchtwerk über eine Rückführleitung 4 zum Vorratsbehälter 1 zurückgeführt. Die Kapazität des Vorratsbehälters 1 kann zur Versorgung der Feuchtwerke einer Vielzahl von Druckmaschinen ausgelegt sein.

Sensoren 5, 6 und 7 sind vorgesehen, um die Füllstandshöhe an Feuchtmittel im Vorratsbehälter 1 zu erfassen. Insbesondere dient ein oberer Füllstandssensor 5 zur Erfassung einer maximalen Füllstandshöhe, ein unterer Füllstandssensor 6 zur Erfassung einer minimalen Füllstandshöhe und ein weiterer Füllstandssensor 7 zur Erfassung einer Restfüllstandshöhe im Vorratsbehälter 1, die unterhalb der minimalen Füllstandshöhe liegt.

Die Signale der Füllstandssensoren 5, 6 und 7 werden über eine Signalleitung 9 in eine Steuereinheit 10 eingegeben, die Teil eines bei 11 angedeuteten Leitstandes der Druckmaschine sein kann. Die Steuereinheit 10 liefert aufgrund eines anliegenden EIN-Signales des untereren Füllstandssensors 6 für die mimimale Füllstandshöhe ein EIN-Signal über eine Signalleitung 12 an eine Feuchtmittel-Mischanlage 13, um diese in Betrieb zu setzen und frisches Feuchtmittel über eine Zuführleitung 14 in den Vorratsbehälter 1 einzugeben. Die Mischanlage 13 bleibt solange in Betrieb, bis die Füllstandshöhe im Vorratsbehälter 1 das Niveau des oberen Füllstandssensors 5 für die maximale Füllstandshöhe erreicht hat. Ist dieser Zustand erreicht, liefert der Sensor 5 über die Signalleitung 9 ein AUS-Signal an die Steuereinheit 10, die aufgrund dieses Signales ein AUS-Signal über die Signalleitung 12 an die Mischanlage 13 liefert, um deren Betrieb zu beenden. Die Mischanlage 13 bleibt solange außer Betrieb, bis die Füllstandshöhe das Niveau des unteren Füllstandssensors 6, d. h. die minimale Füllstandshöhe, durch Verbrauch von Feuchtmittel durch die Druckmaschine wieder erreicht hat. Danach wiederholt sich der beschriebene Vorgang.

Mit den Bezugszeichen 15 und 16 sind Zuführleitungen angedeutet, um Frischwasser und einen Zusatz in die Feuchtmittel-Mischanlage 13 einzuführen. Die Feuchtmittel- Mischanlage 13 enthält eine Dosiereinrichtung, um eine gewünschte Menge an Zusatz zum Frischwasser zuzudosieren und das Gemisch als Feuchtmittel über die Zuführleitung 14 zum Vorratsbehälter 1 abzugeben.

Der vorbeschriebene Aufbau der Steuervorrichtung ist dem Fachmann bekannt und braucht daher nicht näher beschrieben zu werden.

Erfindungsgemäß ist eine Zeiterfassungsschaltung 17 vorgesehen, mit der eine Zeit t₀ erfaßt werden kann, die zwischen dem Anliegen des EIN-Signales des unteren Füllstandssensors 6 und des AUS-Signales des oberen Füllstandssensors 5 verstreicht, d. h. die Zeit, die für die Befüllung des Vorratsbehälters 1 bis zur maximalen Füllstandshöhe notwendig ist. Das von der Zeiterfassungsschaltung 17 ausgegebene Zeitsignal für die Zeit t₀ eines Befüllungszyklus wird in der Steuereinheit 10 gespeichert. Die Steuereinheit 10 kann ausgelegt sein, um aus einer geeigneten Vielzahl von Befüllungszyklen eine mittlere Befüllungszeit t₀ zu berechnen.

Vorgesehen ist ferner eine Auslöseschaltung 18 für eine Zeitverkürzung, die, wenn betätigt, ein Signal an die Steuereinheit 10 liefert, um eine Reduzierung der Füllstandshöhe im Vorratsbehälter 1 zu bewirken. Insbesondere bewirkt das Signal der Auslöseschaltung 18, daß die Befüllung des Vorratsbehälters 1 mit frischem Feuchtmittel aus der Feuchtmittel-Mischanlage 13 aufgrund eines vom unteren Füllstandssensor 6 abgegebenen EIN-Signales nur über eine Zeit t₁ erfolgt, die um einen geeigneten Faktor x kleiner als die Zeit t₀ ist, die verstreicht, um eine Befüllung des Vorratsbehälters 1 bis zur maximalen Füllstandshöhe zu bewirken. M.a.W., bei aktivierter Auslöseschaltung 18 erfolgt eine Befüllung des Vorratsbehälters 1 nur bis zu einer oberen Füllstandshöhe, die um ein geeignetes Maß unterhalb der maximalen Füllstandshöhe liegt. Die Feuchtmittel-Mischanlage 13 wird unter diesen Umständen nicht durch den oberen Füllstandssensor 5, sondern dann abgeschaltet, wenn die Zeit t₁ mit

(1) t₁ = t₀(1 - x)

verstrichen ist. In der Gleichung (1) bedeutet x eine aus der Erfahrung ermittelte Konstante, die z. B. zwischen 0,2 und 0,9, vorzugsweise 0,5 und 0,8, höchstvorzugsweise 0,8 betragen kann.

Zweck der vorbeschriebenen Maßnahmen ist es, unter bestimmten Betriebsbedingungen den Vorrat an Feuchtmittel im Vorratsbehälter 1 gezielt herabzusetzen, um auf diese Weise eine Reduzierung des Volumens an im Druckprozeß vorhandenem Feuchtmittel zu erhalten bzw. die Feuchtmittelmengen zu verringern, die bei einem Abstellen der Druckmaschine gelagert bzw. recyclet und/oder entsorgt werden müssen.

Die Auslöseschaltung 18 wird zu einem geeigneten Zeitpunkt vor Beendigung des Druckbetriebes aktiviert, damit zum Zeitpunkt der Beendigung des Druckbetriebes nur noch eine geringe Restmenge an Feuchtmittel im Vorratsbehälter 1 sowie im Feuchtmittel-Umlaufsystem enthalten ist.

Wenn erwünscht, kann ferner eine weitere Minimierung der Feuchtmittelrestmenge dadurch erreicht werden, daß die Zeit t₁, während der die Feuchtmittel-Mischanlage 13 in der Übergangsperiode in Betrieb ist, um frisches Feuchtmittel in den Vorratsbehälter 1 einzuführen, in Abhängigkeit vom Verbrauch an Feuchtmittel durch die Druckmaschine während dieser Übergangsperiode minimiert wird. Unter diesen Umständen stellt der Faktor x in Gleichung (1) keine konstante Größe dar, sondern kann entsprechend dem Verbrauch an Feuchtmittel durch die Druckmaschine während der Übergangsperiode variieren, d. h.

(2) t₁ - t₀ (1 - x*) , mit x* = f(t₂).

Eine Verringerung der Befüllungszeit t₁ während der Übergangsperiode kann z. B. zweckmäßig sein, wenn sich herausstellt, daß der Feuchtmittelverbrauch durch die Druckmaschine geringer ist, als erwartet werden konnte.

Obschon der tatsächliche Verbrauch z. B. durch Messen des zeitlichen Durchsatzes an Feuchtmittel durch die Leitungen 3 und 4, wobei die Differenz dem tatsächlichen Verbrauch entspricht, ermittelt und in geeigneter Weise in einem Wert für den Faktor x* umgerechnet werden könnte, wird bevorzugt, eine Zeit t₂ zu erfassen, die zwischen einer Außerbetriebsetzung der Feuchtmittel-Mischanlage 13 bei Erreichen der der Zeit t₁ entsprechenden oberen Füllstandshöhe und der Inbetriebsetzung der Feuchtmittel- Mischanlage 13 verstreicht, wenn die minimale, durch den unteren Sensor 6 erfaßte Füllstandshöhe erreicht ist. Die Zeit t₂ kann ebenfalls durch die Zeiterfassungsschaltung 17 erfaßt und in der Steuereinheit 10 gespeichert werden. Je länger die Zeit t₂ ist, umso geringer ist der Feuchtmittelverbrauch durch die Druckmaschine und umso kürzer kann die Zeit t₁ eingestellt werden, während der eine Befüllung des Vorratsbehälters 1 mit Feuchtmittel während der Übergangsperiode aufgrund eines EIN-Signales des unteren Füllstandssensors 6 erfolgen braucht.

Wenn erwünscht, kann während der Übergangsperiode die Zeit t₁ jedes nachfolgenden Befüllungszyklus entsprechend der gemessenen Zeit t₂ eines vorhergehenden Feuchtmittelverbrauchszyklus neu festgelegt werden, um zum Zeitpunkt des Stillstandes der Druckmaschine eine minimale Feuchtmittelrestmenge im Vorratsbehälter 1 zu erhalten.

Beispiel

Der Faktor x der Gleichung (1) wird aufgrund von Erfahrungen aus durchschnittlichen früheren Druckaufträgen mit x = 0,8 angesetzt. Dieser Wert ist ein vom jeweiligen Druckauftrag unabhängiger Basiswert. Daraus ergibt sich eine "normale" minimierte Befüllungszeit t₁ = 0,2 t₀.

Eine Messung der Zeit t₂ während der Übergangsperiode eines speziellen Druckauftrages ergibt einen Wert t₂ <2 min. Aufgrund von gemessenen und in der Steuereinheit gespeicherten Durchschnittswerten für die Zeit t₂ aus früheren Druckaufträgen wird diese Feuchtmittel- Verbrauchszeit von der Steuereinheit 11 als "normal" erkannt, so daß die Steuereinheit in Anwendung der Gleichung (1) den Faktor x für den nachfolgenden Befüllungszyklus auf x = 0,8 hält.

Ergibt die Messung jedoch, daß die Zeit t₂ <2 min ist, kann die Steuereinheit 11 programmiert sein, daß bei einem nicht "normalen" Feuchtmittelverbrauch automatisch Gleichung (2) zur Anwendung kommt, um eine schrittweise Verkürzung der Befüllungszeit t₁ nach folgendem Schema zu bewirken:

t₂ <2,0 - 5,0 min → → x* = 0,85 → → t₁ = 0,15 t₀
t₂ = <5,0 - 10,0 min → → x* = 0,90 → → t₁ = 0,10 t₀
t₂ <10,0 min → → x* = 0,95 → → t₁ = 0,05 t₀.

In diesem Schema wurde angenommen, daß der Faktor x für die "normale" Befüllungszeit 0,8 beträgt und die Vergrößerung um 0,05 Schritten erfolgt. Es versteht sich, daß der Basisfaktor x, dessen schrittweise Vergrößerung entsprechend den Verbrauchszeiten t₂ und die Auslösebereiche für letztere entsprechend den Verhältnissen des jeweiligen Druckbetriebes variieren und an der Steuereinheit 11 eingestellt werden können.

Vorausgehend wurde davon ausgegangen, daß die minimale Füllstandshöhe im Vorratsbehälter 1 dem Niveau entspricht, auf dem der untere Füllstandssensor 6 eingestellt ist. Wenn erwünscht, könnte während der Übergangsperiode außerdem eine Herabsetzung der minimalen Füllstandshöhe vorgesehen werden, indem z. B. die mimimale Füllstandshöhe statt durch den unteren Sensor 6 durch den Mindestfüllstandssensor 7 definiert ist.

Die Erfindung wurde vorausgehend anhand einer bevorzugten zeitabhängigen Befüllung des Vorratsbehälters 1 während der Übergangsperiode vor Beendigung oder Unterbrechung eines Druckbetriebes beschrieben. Anstelle davon könnte, wenn erwünscht, auch eine zeitunabhängige Befüllung aufgrund eines Signales der Auslöseschaltung 18 erfolgen, wobei die obere Grenze der Befüllung des Vorratsbehälters 1 nicht von einer Befüllungszeit t₁, sondern vom Erreichen einer bestimmten oberen Füllstandshöhe, die zwischen der minimalen und der maximalen Füllstandshöhe liegt, bestimmt ist und von einem zusätzlich zwischen dem unteren und dem oberen Füllstandssensor 5, 6 vorgesehenen Sensor erfaßt wird. Die bevorzugte zeitabhängige Steuerung der Befüllung des Vorratsbehälters 1 hat jedoch nicht nur den Vorteil, daß sie ohne aufwendige bauliche Veränderungen bestehenden Anlagen hinzugefügt werden kann. Sie ermöglicht außerdem die beschriebene Minimierung der im Vorratsbehälter 1 verbleibenden Restfeuchtmittelmenge, wobei gewährleistet ist, daß während der Übergangsperiode kein Trockenlauf der Druckmaschine eintritt. Die Übergangsperiode kann ein oder mehrere Befüllungszyklen umfassen und von Hand oder automatisch als vorbereitender Schritt bei einer Beendigung des Druckbetriebes, z. B. nach Fertigstellung des Druckes einer bestimmten Unteranzahl von insgesamt zu druckenden Exemplaren eines Druckauftrages von dem Leitstand der Druckmaschine initiiert werden.

Claims (9)

1. Verfahren zur Steuerung eines Feuchtmittelvorrates zur Versorgung des Feuchtwerkes einer Druckmaschine, bei dem ein Feuchtmittelvorratsbehälter während eines normalen Druckbetriebes mit Feuchtmittel bis zu einer bestimmten maximalen Füllstandshöhe aufgefüllt wird, sobald die Füllstandshöhe durch Verbrauch von Feuchtmittel während des Druckbetriebes auf einen minimalen Stand abgefallen ist, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Zeitperiode vor einer Beendigung des Druckbetriebes die obere Füllstandshöhe im Vorratsbehälter auf ein Niveau zwischen der minimalen und der maximalen Füllstandshöhe begrenzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befüllung des Vorratsbehälters während der Zeitperiode vor Beendigung des Druckbetriebes bei Erreichen der minimalen Füllstandshöhe auf eine Zeit t₁ begrenzt wird, die um einen Faktor x kleiner als eine Zeit t₀ ist, die für eine Füllung des Vorratsbehälters zwischen der minimalen und maximalen Füllstandshöhe verstreicht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor Beginn der Zeitperiode vor Beendigung des Druckbetriebes wenigstens einmal die Zeit t₀ gemessen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor x in Abhängigkeit vom tatsächlichen Feuchtmittelverbrauch durch das Feuchtwerk während der Zeitperiode vor Beendigung des Druckbetriebes bestimmt wird, um das obere Füllstandsniveau zu minimieren.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor x in Abhängigkeit von der Zeit t₂ festgelegt wird, die während des Absinkens des Feuchtmittelspiegels zwischen dem oberen Füllstandsniveau und der minimalen Füllstandshöhe einer vorhergehenden Befüllung des Vorratbehälters verstreicht.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Vorratsbehälter zur Bevorratung einer Menge an Feuchtmittel zur Versorgung des Feuchtwerkes einer Druckmaschine, einer Einrichtung zur Aufbereitung und Zuführung von Feuchtmittel zum Vorratsbehälter und einer Einrichtung zur Überwachung der Feuchtmittel-Füllstandshöhe im Vorratsbehälter und zur Abgabe von EIN/AUS-Signalen an eine Steuereinheit bei Erreichen einer minimalen bzw. maximalen Füllstandshöhe zur Steuerung des Betriebes der Aufbereitungs- und Zuführungseinrichtung dergestalt, daß der Vorratsbehälter bei Erreichen der minimalen Füllstandshöhe mit Feuchtmittel bis zur maximalen Füllstandshöhe gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) ausgelegt ist, um aufgrund eines Signales einer Auslösungsschaltung (18) für eine Zeitbegrenzung eine Zeit t₀, während der die Aufbereitungs- und Zuführungseinrichtung (13) für die Befüllung des Vorratsbehälters (1) zwischen der minimalen und maximalen Füllstandshöhe in Betrieb ist, herabzusetzen, so daß die Befüllung des Vorratsbehälters auf eine Zeit t₁ < t₀ begrenzt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (17) zur Erfassung der für die Befüllung des Vorratsbehälters (1) zwischen der minimalen und maximalen Füllstandshöhe verstreichenden Zeit t₀ und zur Abgabe eines entsprechenden Zeitsignales an die Steuereinheit (10).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) ausgelegt ist, um aus den Zeitsignalen mehrerer Befüllungszyklen eine mittlere Befüllungszeit t₀ zu ermitteln.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche Anspruch 6 bis 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (17) zur Erfassung einer Zeit t₂ für den Feuchtmittelverbrauch durch das Feuchtwerk bis zum Erreichen der minimalen Füllstandshöhe im Vorratsbehälter (1) und zur Abgabe eines entsprechenden Signales an die Steuereinheit (10), wobei die Steuereinheit ausgelegt ist, um die Zeit t₁ für einen nachfolgenden Befüllungszyklus entsprechend der Zeit t₂ zu minimieren.