DE3636507A1 - Verfahren zur einstellung des befeuchtungsgrades des plattenzylinders einer offsetdruckmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.

Die Einstellung der richtigen Feuchtmittelmenge auf dem Plattenzylinder bei einer Offsetdruck­ maschine ist ein kritischer Vorgang: Wird die Feucht­ mittelführung zu hoch eingestellt, wird die Platte zu naß, so daß ihre druckenden Flächenanteile die Farbe nicht richtig annehmen; ist die Feuchtmittelfüh­ rung zu niedrig und bleibt die Platte demgemäß zu trocken, dann können auch nichtdruckende Flä­ chen Farbe annehmen. In beiden Fällen entsteht kein sauberes Druckbild. Problematisch ist die Einstellung der Feuchtmittelführung insbesondere deshalb, weil die Verteilung der druckenden Flä­ chenanteile über die Maschinenbreite meist unter­ schiedlich ist und demgemäß unterschiedliche Feucht­ mittelmengen über die Zylinderbreite erforderlich sind: An Stellen der Zylinderbreite, wo ein niedri­ ger druckender Flächenanteil vorliegt, wo also wenig Farbe aufgenommen werden soll, müßte eine andere Feuchtmittelmenge zugeführt werden als an stellen mit großen druckenden Flächenanteilen, wo mehr Farbe aufgenommen werden muß und die Platte dementsprechend anders befeuchtet werden müßte. Es entsteht ein Feuchtmittelprofil über die Zylin­ derbreite.

Bisher war es dem Geschick des Druckers vorbehal­ ten, anhand des Druckbildes zu entscheiden, an wel­ cher Stelle der Platte die minimale Feuchtmittelzu­ fuhr erfolgen sollte, wozu ihm ein quer zur Druck­ vorrichtung verfahrbarer Meßkopf zur Messung der Feuchtmittelmenge als Hilfsmittel zur Verfügung stand. Normalerweise befindet sich diese Stelle in dem Bereich des Druckbildes bzw. Plattenzylinders mit den größten druckenden Flächenanteilen und damit an einer Stelle des größten Farbverbrauchs.

Außer den druckenden Flächenanteilen, die im wesent­ lichen die benötigte Farbmenge bestimmen, sind bei­ spielsweise auch Eigenschaften der verwendeten Farbe von Bedeutung für die Feuchtmittelzufuhr. Diese Be­ dingungen erfordern nach Wahl einer anfänglichen Einstellung des Feuchtwerks ein mehrfaches Nachstel­ len der Feuchtmittelmenge. Auch nach dem Erreichen der Betriebsgeschwindigkeit sind häufig Nachkorrek­ turen erforderlich (s. Bild 1 b). Dies ist nicht nur zeitraubend, sondern auch kostspielig hinsichtlich des Materialverbrauchs.

Wie die Erfinder feststellten, bleibt die Verteilung der Feuchtmittelmenge quer zur Druckrichtung, die maßgeblich ist für die erwähnten Einstellvorgänge, keineswegs konstant, wenn die Druckmaschine von der Einstellgeschwindigkeit auf die Betriebs- Druckge­ schwindigkeit hochgefahren wird. Vielmehr haben sie herausgefunden, daß nicht nur der Feuchtmittelver­ brauch von der Druckgeschwindigkeit abhängt, sondern auch die Verteilung der Feuchtmittelmenge über die Breite des Druckzylinders, also das Feuchtmittelprofil.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Feuchtmittelmenge auf dem Druckplattenzylinder in einer kürzeren Zeit richtig einzustellen, als es mit dem bisherigen Verfahren möglich war.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenn­ zeichnet.

Basierend auf der obengenannten Feststellung des sich ändernden Feuchtmittelprofils sieht die Er­ findung anstelle einer reinen Abschätzung des kri­ tischen Punktes auf dem Plattenzylinder einen messenden Suchlauf nach diesem Punkt vor. Hierzu fährt ein geeigneter Meßkopf über die gesamte Druckbreite des Plattenzylinders - wobei die Verteilung der Feucht­ mittelmenge aufgenommen wird - und ermittelt den kritischen Punkt. Dies kann z.B. der Punkt minima­ ler Feuchtmittelmenge auf einer bildfreien Stelle der Platte sein.

Alternativ dazu kann der kritische Punkt auch durch den aktuellen Feuchtmittelgehalt der Farbe definiert sein, die in gewissem Grade Feuchtmittel einemulgiert, wobei die aufgenommene Feuchtmittelmenge für eine annehmbare Druckqualität ein bestimmtes Maß nicht überschreiten darf. Dieser Feuchtmittelgehalt der Farbe läßt sich mit Hilfe eines Meßkopfes messen,und in einem Suchlauf läßt sich der kritische Punkt fin­ den, der hier durch die Bildstelle definiert ist, an der der Feuchtmittelgehalt der Farbe seinen Minimal­ wert aufweist.

Die Veränderung der Feuchtmittelzufuhr kann auf ver­ schiedene Weise erfolgen:

• 1. Durch Änderung der Feuchtduktordrehzahl: Hierdurch wird gleichmäßig über die gesamte Maschinenbreite mehr oder weniger Feuchtmittel übertragen; das Feuchtmittelprofil wird nahezu gleichmäßig über die Druckbreite angehoben bzw. reduziert.
• 2. Durch Änderung der Beistellung einer oder mehrer Feuchtwerkswalzen parallel zu ihren Achsen: Eine lokale Profiländerung wird erreicht, und damit verschiebt sich erfahrungsgemäß der kritische Punkt der Feuchtmittelführung (s. Bild 1a).
• 3. Durch Schrägstellung einer oder mehrerer Feucht­ -werkswalzen:
  Damit kann die Feuchtmittelmenge im Walzenaußen­ bereich im Vergleich zum mittleren Bereich ver­ ändert werden. Auch hierbei verschiebt sich der kritische Punkt der Feuchtmittelführung.

Für die Regelung ist die Einhaltung einer gewissen Beruhigungszeit nach dem Auftreten einer Störung von Bedeutung, damit sich die Feuchtmittelmenge am kritischen Punkt stabilisieren und ein eindeutiges Kriterium für die Regelung darstellen kann.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand der in den bei­ liegenden Zeichnungen veranschaulichten Darstellungen eines Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a Ein Feuchtmittelprofil über die Plattenzylin­ derbreite abhängig von der Feuchtwerkein­ stellung

Fig. 1b Ein Feuchtmittelprofil über die Platten­ zylinderbreite bei verschiedenen Maschinen­ geschwindigkeiten

Fig. 2 ein Schema der Verteilung der druckenden Flächenanteile über der Plattenzylinderbreite

Fig. 3 eine Veranschaulichung des zeitlichen Ablaufs eines Regelvorgangs und

Fig. 4 ein Flußdiagramm des Regelvorgangs.

Fig. 1a zeigt, wie sich das Feuchtmittelprofil über der Plattenzylinderbreite bei verschiedenen Einstel­ lungen des Feuchtwerkes verändern kann. Wenn z.B. die Feuchtmittelmenge an einem (kritischen) Punkt gemes­ sen wurde und durch Einstellungen am Feuchtwerk auf einen Sollwert gebracht werden soll, so kann sich da­ bei die Verteilung der Feuchtmittelmenge über der Zylin­ derbreite derart verändern, daß sich ein neuer kriti­ scher Punkt einstellt, der nicht berücksichtigt wird, so daß der Druck trotz dieser Einstellung nicht sau­ ber wird, da die Korrektur auf die Feuchtmittelführung am vorher vorhandenen kritischen Punkt bezogen wurde.

Fig. 1b veranschaulicht, wie sich das Feuchtmittel­ profil mit der Maschinendrehzahl verändern kann. Während bei niedriger Drehzahl, bei der üblicherweise die Einstellungen und Probedrucke vorgenommen werden, beispielsweise das ausgezogen gezeichnete Feucht­ mittelprofil gilt, kann es sich nach Hochfahren auf Fortdruckgeschwindigkeit in das gestrichelt gezeich­ nete Profil verändern, welches völlig anders aussieht. Ist die Feuchtmittelzufuhr am Feuchtwerk beim Einrich­ ten der Maschine mit niedriger Drehzahl vorgenommen worden, so kann die Profilverschiebung bei hoher Dreh­ zahl zu völlig anderen Verhältnissen führen, so daß der Druck trotz sorgfältiger Einstellungen später doch unsauber wird.

Um trotz dieser sehr unterschiedlichen Verhältnisse zu einem einwandfreien Druckergebnis ohne unerwünschte Mengen an Makulatur zu kommen, wird erfindungsgemäß nach Verstreichen einer ausreichenden Beruhigungszeit nach dem Hochfahren der Maschine der neue kritische Punkt durch einen Suchlauf des Meßkopfes ermittelt, der - wie gesagt - von Parametern wie Maschinenge­ schwindigkeit, Farbtyp oder Farbmenge abhängt, bei dem erfindungsgemäßen Suchlauf jedoch stets korrekt gefunden wird. Durch geeignete Einstellungen des Feucht­ werks, also Regelung der Feuchtmittelzufuhr, können dann die Verhältnisse am kritischen Punkt auf den Soll­ zustand eingestellt werden, bei dem ein einwandfreies Druckergebnis erzeugt wird. Dieser suchlaufgestützte Regelvorgang erlaubt ein wesentlich schnelleres Er­ reichen der optimalen Feuchtmittelmenge als bei manuel­ ler Nachregelung des Feuchtwerkes unter Beobachtung des Druckergebnisses. Die Messung erfolgt an bildfreien Stellen oder an Bildstellen des Plattenzylinders quer über die Zylinderbreite, bis der kritische Punkt für die Feuchtmittelmenge gefunden ist. Aufgrund dieses Meßergebnisses wird die Feuchtmittelzufuhr am Feucht­ werk durch Änderung der Feuchtduktordrehzahl, der Walzenbeistellung, der Walzenschrägstellung oder ggf. durch Veränderung weiterer Parameter so vergrößert oder verkleinert, bis die gewünschte Feuchtmittelmenge er­ reicht ist. Zur Kontrolle werden nachträglich weitere Suchläufe durchgeführt, um bei möglichen Profilver­ schiebungen jede Verschiebung des kritischen Punktes erfassen und durch Nachregelung der Feuchtmittelzufuhr ausgleichen zu können.

Fig. 2 veranschaulicht die Verteilung der druckenden Flächenanteile über der Druckbreite. Normaler­ weise würde man den kritischen Punkt an der durch das Kreuz markierten Stelle vermuten, also an einer Stelle der Zylinderbreite, wo der höchste druckende Flächen­ anteil liegt. Wegen der soeben erläuterten Veränderung des Feuchtmittelprofils ist es jedoch keineswegs sicher, daß sich der kritische Punkt beim Drucken wirklich an dieser Stelle befindet. Durch den erfindungsge­ mäßen Suchlauf wird aber die tatsächliche Lage des kritischen Punktes mit Sicherheit gefunden, so daß die Feuchtmittelzufuhr dort auf optimale Verhält­ nisse eingestellt werden kann und dann auch für die übrigen Stellen stimmt. Die Sollwerteinstellung am kritischen Punkt - oder auch an einer kritischen Zone - richtet sich beispielsweise nach der geringsten Feucht­ mittelmenge an einer bildfreien Stelle oder dem ge­ ringsten Gehalt an Feuchtmittel in der Farbe an einer Bildstelle der Druckplatte.

Auch die Aufbaugrenze beim Bedrucken von gestrichenem Papier, d.h. die minimale Feuchtmittelmenge, die bei gewissen Papieren nicht unterschritten werden darf, ohne daß Papierstrich auf dem Gummituch aufbaut und die Druckqualität einschränkt, kann für die zulässi­ gen Verhältnisse am kritischen Punkt maßgebend sein.

Zu dem Diagramm der druckenden Flächenanteile gemäß Fig. 2 sei erläutert, daß bei hohem druckenden Flä­ chenanteil ein hoher Farbfluß vorliegt, der meist mit einem hohen Feuchtmittelverbrauch verbunden ist, was zu einer geringen Restfeuchtmittelmenge auf den bildfreien Stellen führt. Umgekehrt ist bei einem geringen druckenden Flächenanteil der Farbfluß ge­ ringer und demzufolge auch der Feuchtmittelverbrauch niedriger, so daß auch meist eine höhere Feuchtmittel­ menge auf den bildfreien Stellen bleibt. In vielen Fällen kehren sich jedoch die Verhältnisse um, wie die Erfinder überraschend festgestellt haben. Das durch die Verteilung der druckenden Flächenanteile bedingte Feuchtmittelprofil ändert sich nämlich nicht nur ent­ sprechend am Farbfluß, sondern, wie die Erfinder her­ ausgefunden haben, auch mit der Maschinendrehzahl.

Gummibezogene Walzen im Feuchtwerk nehmen z.B. im Ver­ laufe einer Auflage eine Farbschicht unterschiedlicher Schichtdicke über die Maschinenbreite an. Je nach Schicht­ dicke ändert sich aber die Feuchtmittelverteilung über die Breite. Des weiteren bewirkt die Erwärmung der Moto­ ren im Verlaufe der Auflage eine stärkere Verdampfung der Feuchtmittelmenge auf der Antriebsseite, so daß sich in vielen Fällen der kritische Punkt auf diese Seite ver­ schiebt.

Wie herausgefunden wurde, sind Vorhersagen des kritischen Punktes praktisch unmöglich. Die erfindungsgemäße Einrege­ lung aufgrund eines Suchlaufs bringt hier entscheidende Verbesserungen. Durch Überwachung der Maschinendrehzahl und der Farbdosierung auf Abweichungen von den entsprechen­ den Sollwerten kann beispielsweise der Suchlauf des Meß­ kopfes automatisch ausgelöst werden, so daß Makulatur ver­ mieden werden kann.

Angesichts der relativ hohen, prozeßbedingten Schwankungen der Einzelmeßwerte empfiehlt sich als Grundlage des Regel­ vorgangs eine Mittelwertbildung beispielsweise über minde­ stens fünf Meßwerte, um Fehleinstellungen aufgrund der statistischen Unsicherheit der Meßwerte zu vermeiden.

Ferner kann man zur Verkürzung der Suchlaufzeit die Zahl der Meßstellen dadurch reduzieren, daß man sich auf die Randbereiche und diejenigen Bereiche beschränkt, deren druckende Flächenanteile einen Extremwert aufweisen, da an diesen Stellen die größte Wahrscheinlichkeit für das Auftreten des kritischen Punktes besteht.

Nach dem Auftreten größerer Störungen, wenn also ein neues Einregeln erforderlich wird, sollte der Regel­ kreis für eine gewisse Beruhigungszeit unterbrochen werden, nach welcher erst ein neuer Suchlauf ausgelöst wird, damit unerwünschte Regelschwingungen vermieden werden, welche das neue Einregeln am kritischen Punkt unnötig verlängern. Bei Erkennung einer Störung ist zur Verkürzung der Zeit bis zum Wiedererreichen des stationären Zustandes zweckmäßigerweise unmittelbar eine Nachführung der Feuchtmittelmenge je nach Art der Störung im Sinne einer höheren bzw. niedrigeren Feuchtmittelzufuhr vorzunehmen, so daß die Feuchtmittelmenge erst einmal in einen jeweils sicheren Größenbereich gelangen kann. Diese Nachführung kann während der erwähnten Beruhigungs­ zeit vorgenommen werden, wonach dann der eigentliche Regelvorgang in relativ kurzer Zeit abläuft. Ein wesent­ licher Vorteil dieser Art von Nachführung liegt darin, daß sie zeitlich schneller wirksam wird als jede aus­ schließlich mit Rückführung arbeitende Regelung.

Fig. 3 veranschaulicht einen solchen Ablauf beim Ein­ treten einer Störung. Der Abschnitt I zeigt die Ver­ hältnisse vor dem Eintritt einer Störung bei geschlos­ senem Regelkreis für den bisherigen kritischen Punkt. Der Pfeil zwischen den Zonen I und II versinnbildlicht das Auftreten einer Störung, durch welche die Nach­ führung der Feuchtmittelmenge während des Bereichs II vorgenommen wird. Anschließend beginnt der Suchlauf des Meßkopfes während des Bereichs III nach dem kritischen Punkt, der durch die Störung verschoben worden sein kann. Am Ende des Bereichs III ist der kritische Punkt gefunden, und es beginnt im Bereich IV die Regelung für diesen Punkt, bis eine neue Störung auftritt.

Fig. 4 veranschaulicht in vereinfachter Form eines Fluß­ diagramms das Schema der Regelung. Eine Drehzahlstörung Δ n (links oben) oder eine Störung der Farbzufuhr Δ H (rechts oben) veranlaßt eine Unterbrechung der Regelung mit gleichzeitiger Einstellung eines Zeitgebers für die Nachführung (Nachführungszeit T _b ), die je nach Art der Störung am Feuchtduktor oder am Farbduktor erfolgt (linker Kasten bzw. rechter Kasten). Diese Nachführung um Δ y, in die entsprechende Konstanten k _n bzw. k _H ein­ gehen, erfolgt während der Beruhigungszeit T _b , nach deren Ablauf wiederum der Suchlauf des Meßkopfes gestar­ tet wird. Dieser dauert solange, bis die kritische Zone (oder der kritische Punkt) gefunden ist, und dort bleibt der Meßkopf positioniert. Nach Ermittlung einer bestimm­ ten Anzahl von Meßwerten und deren Mittelung setzt dann der Regelvorgang wieder ein, bis durch Regelung (R) des entsprechenden Parameters die Sollwertverhältnisse am kritischen Punkt wieder erreicht sind.

Claims (8)

1. Verfahren zur Einstellung der Feuchtmittelführung auf der Druckplatte des Plattenzylinders einer Offsetdruckmaschine durch Messung der Feuchtmittel­ menge an einem Punkt des rotierenden Plattenzylin­ ders mittels eines quer zur Druckrichtung verfahr­ baren Meßkopfes und Einstellung des Feuchtwerkes bis zum Erreichen der gewünschten Feuchtmittelmenge am Meßpunkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf in einem Suchlauf nach dem kriti­ schen Punkt quer über den Zylinder gefahren wird, bis der kritische Punkt, d.h. die niedrigste Feuchtmittel­ menge auf der Platte quer zur Maschinenbreite, für die momentanen Druckbedingungen gefunden ist und dann das Feuchtwerk in einem Regelvorgang so eingestellt wird, bis am kritischen Punkt die Sollfeuchtmittelmenge er­ reicht ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am kritischen Punkt an einer bildfreien Stelle der Druckplatte die Feuchtmittelmenge gemessen und auf die Sollmenge geregelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am kritischen Punkt an einer Bildstelle der Druckplatte die Feuchtmittelmenge in der Farbe ge­ messen und auf die Sollmenge geregelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß am kritischen Punkt die Feuchtmittelmenge nach einer minimalen oder maximalen Sollfeuchtmittelmenge gere­ gelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Änderung der Ein­ stellung des Feuchtwerks, die das Feuchtmittelprofil quer über den Plattenzylinder beeinflußt, ein neuer Suchlauf des Meßkopfes nach dem gegebenenfalls weg­ gewanderten kritischen Punkt gestartet und der Regel­ vorgang wiederholt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Suchlauf oder nach mehreren Suchläufen die Feuchtmittelmenge über die Breite des Plattenzylinders durch Verstellen der Feuchtduktordrehzahl, Beistellung und/oder Schräg­ stellung der Feuchtwerkwalzen so geregelt wird, daß über die Maschinenbreite ein gleichmäßiges Feucht­ mittelprofil erzielt wird, derart, daß nicht nur am kritischen Punkt, sondern über die gesamte Breite der Sollwert erreicht wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß nach Auftreten einer Stö­ rung eine Nachführung des durch die Störung beein­ flußten Parameters während einer Beruhigungszeit er­ folgt und erst anschließend der Suchlauf zum Auffin­ den des neuen kritischen Punktes einschließlich der nachfolgenden Regelung der Feuchtmittelmenge gestar­ tet wird.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der zu regelnde Parameter und das Regelprogramm aus dem Meßergebnis bestimmt werden.