DE3914831C2

DE3914831C2 -

Info

Publication number: DE3914831C2
Application number: DE3914831A
Authority: DE
Inventors: Bernd 7737 Bad Duerrheim De Haeffner; Alfred 6054 Rodgau De Dorn
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 1989-05-05
Filing date: 1989-05-05
Publication date: 1993-01-07
Anticipated expiration: 2009-05-06
Also published as: DE3914831A1; ATE107229T1; EP0395959B1; ES2055825T3; DE59006099D1; JPH0361540A; DE3914831C3; JPH07102682B2; EP0395959A3; EP0395959A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zonenweisen Einstellen eines Dosierspaltes einer Farbdosieranlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei modernen Druckmaschinen erfolgt der Farbauftrag auf der Farbwalze zonenweise, wobei die die Zonen bildenden Farbdosierelemente entsprechend den Farbbedürfnissen der Druckplatte eingestellt werden. Dazu sind die Farbdosierelemente mit einem fernsteuerbaren Stellantrieb mit Stellungsgeber versehen. Die Meßsignale der Stellungsgeber gelangen über eine Ein- und Ausgabesteuerung und einen Steuerrechner, der aus diesen Signalen Stellungen errechnet, zu einem Bedienpult. Dort erfolgt die Anzeige der Stellungen der einzelnen Farbdosierelemente beispielsweise mittels Leuchtdiodenreihen, die den einzelnen Zonen der Farbwalze zugeordnet sind. Über das Bedienpult kann nun der Drucker die Ist-Werte der Stellungen der Farbdosierelemente entsprechend den für die Zonen vorgesehenen Soll-Werten korrigieren. Die für diese Korrektur nötigen Stellbefehle errechnet der Steuerrechner und teilt diese den Stellantrieben der einzelnen Farbdosierelemente über die Ein- und Ausgabesteuerung zu.

Für die Errechnung der Stellungen der Farbdosierelemente aus den Meßsignalen der Stellungsgeber heraus kann im Steuerrechner zu jeder Kombination vom Farbdosierelement und Stellungsgeber eine Kennlinie abgespeichert sein, die den Zusammenhang vom Meßsignal und Stellung wiedergibt. In jeder Kennlinie muß aber ebenfalls die Nullstellung des jeweiligen Farbdosierelements enthalten sein.

Eine einmal vorgegebene Nulleinstellung der Farbdosieranlage, d. h. das Einstellen aller Farbdosierelemente auf Nullfarbauftrag und entsprechendes Abspeichern dieser Stellungen in den Kennlinien des Steuerrechners, beispielsweise bei der Installation der Farbdosier anlage oder zu Druckbeginn, berücksichtigt aber nicht die sich dauernd ändernden Betriebsparameter wie thermische Ausdehnung des Farbwalzendurchmessers und der Farbdosierelemente, Abnutzung der Farbwalzenoberfläche und der Spitzen der Farbdosierelemente sowie Lagerspiel.

Durch die DE 29 35 489 C2 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein Mikrocomputer die Stellungen der an der Farbwalze anliegenden Farbdosierelemente über Sensoren erfaßt, abspeichert und als Null stellung der Farbdosierelemente wertet. Wie diese Einstellung erfolgen soll, darüber jedoch enthält die Druckschrift keine Angaben. Nach der DE 37 43 646 A1 werden die Farbdosierelemente manuell an die Farbwalze angestellt, und anschließend erfolgt ein Abspeichern und Bewerten der Stellungssignale als Nullstellungen.

Die Farbdosiereinrichtung für eine Druckmaschine nach DE 33 24 952 C1 besteht aus einem Farbdosierelement, welches mit Federkraft gegen die Farbwalze gedrückt wird. Wird das Farbdosierelement an die Farbwalze angestellt (Nullfarbauftrag), so öffnet sich ein Kontakt und es erfolgt das Abschalten des Antriebs sowie das Speichern dieser Stellung für die weiteren Stellvorgänge. Neben dem in der Farbdosiereinheit enthaltenen Schalter ist dafür aber noch ein Stellungsgeber nötig.

Die DE 34 40 343 A1 schlägt vor, das Blockieren eines Antriebsmotors dadurch festzustellen, indem das Ausgangssignal eines mit dem Antriebsmotor mechanisch gekoppelten Positionsdetektors (z. B. Potentiometers) differenziert wird. Ist die zeitliche Ableitung dieses Signals gleich Null, so blockiert der Antriebsmotor - er wird abgeschaltet.

Nach der US 45 10 426 kann das Blockieren eines Gleichstrommotors bei Erreichen einer mechanischen Endstellung festgestellt werden, wenn das Vorhandensein von entsprechend aufbereiteten und von der Kommutierung des Gleichstrommotors stammender Impulse innerhalb von vorgegebenen kurzen Zeitintervallen überprüft wird. Fehlen diese Impulse, dann blockiert der Motor.

Wegen der hohen Übersetzungen der Getriebe von Farbdosierelementen - meist Spindeltriebe - sind zu hohe Anstellkräfte des Farbdosierelementes an die Farbwalze zu erwarten, da ein Antriebsmotor erst dann blockiert, wenn er sein maximales Drehmoment in das Getriebe gefahren hat.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Farbdosieran lage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine Farbdosier anlage jederzeit automatisch, schnell und präzise auf Nullfarbauftrag zu stellen ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen im folgenden beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Steuerung einer Farbdosieranlage mit Bedienpult, Steuerrechner, einer Ein- und Ausgabesteuerung, den Farbdosierelementen nebst Stellantrieben und Stellungsgebern,

Fig. 2 obige Steuerung einer Farbdosieranlage mit einer Steuervorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Farbdosiereinheit mit einem Stellungsgeber nach der Erfindung.

Die Grundkomponenten einer Steuerung einer Farbdosieranlage sind aus Fig. 1 ersichtlich. Die Farbdosieranlage besteht dabei aus mehreren Farbdosierelementen 1, wobei der Übersichtlichkeit wegen nur zwei dargestellt sind. Jedes Farbdosierelement ist durch einen fernsteuerbaren Stellantrieb 2 in Richtung zur Farbwalze 3 hin- als auch von dieser wegbewegbar. Jedes Farbdosierelement 1 wird dabei durch ein Gehäuse 4 geführt, welches den Antrieb 2 trägt und in einer festen Position zur Farbwalze 3 arretiert ist. Mit jedem Farbdosierelement 1 ist ein Stellungsgeber 5 verbunden, dessen Meßsignal ein Maß für die Stellung des Farbdosierelements 1 zur Farbwalze 3 ist.

Die Meßsignale der Stellungsgeber 5 der Farbdosierelemente 1 gelangen über eine Ein- und Ausgabesteuerung 6, die gemäß dem Stand der Technik entsprechend beispielsweise als Bus-System ausgebildet ist, zu einem Steuerrechner 7. Der Steuerrechner 7 errechnet aus diesen Meßsignalen über in ihm abgespeicherte Kennlinien, welche zu jeder Farbdosierelement 1- Stellungsgeber 5 - Kombina tion den Zusammenhang zwischen Meßsignal und Stellung des jeweili gen Farbdosierelements 1 wiedergeben, die Stellungen der einzelnen Farbdosierelemente 1. Diese Stellungen der Farbdosierelemente 1 gelangen dann am Bedienpult 8 optisch zur Anzeige. Entsprechend dem Stand der Technik kann beispielsweise dazu jedem Farbdosierelement 1, d. h. jeder Farbdosierzone der Farbwalze 3 eine Leuchtdioden reihe zugeordnet sein.

Ebenfalls über Bedienpult 8 kann der Drucker jedes Farbdosier elements 1 einzeln in seiner Stellung zur Farbwalze 3 verändern. Die dazu über Bedienpult 8 eingegebenen Befehle werden im Steuer rechner 7 in Stellsignale umgewandelt und über die Ein- und Ausgabesteuerung 6 den Stellantrieben 2 der entsprechenden Farb dosierelemente 1 zugeteilt.

Um die Stellung jedes Farbdosierelements 1 am Bedienpult 8 absolut, d. h. genau dem Abstand des jeweiligen Farbdosierelements 1 zur Farbwalze 3 entsprechend anzeigen zu können, muß im Steuer rechner 7 die Nullstellung jedes Farbdosierelements 1 abge speichert sein. Dazu kann beispielsweise bei der Installation der Farbdosieranlage jedes Farbdosierelements 1 ganz an die Farbwalze 3 angestellt werden und die entsprechenden Meßsignale der Stellungs geber 5 in den im Steuerrechner 7 enthaltenen Kennlinien als Nullstellung abgespeichert werden. Auch kann der Drucker vor jedem Druckbeginn über das Bedienpult 8 jedes Farbdosierelements 1 so lange in Richtung Farbwalze 3 steuern, bis dort kein Farbauftrag mehr erfolgt und so die Nullstellungen der Farbdosierelemente 1 im Steuerrechner 7 abspeichern. Eine solche Fernsteuerung auf Null farbauftrag von Hand ist aber langwierig und erfordert viel Erfahrung, um ein über die Breite der Farbwalze 3 gleichmäßiges Stellen der Farbdosierelemente 1 zu erreichen.

Eine einmalige Abspeicherung der Nullstellungen der Farbdosier elemente 1 (Installation) oder eine nur vor jedem Druckbeginn durchgeführte Abspeicherung dieser Nullstellungen läßt aber die sich während des Druckbetriebs ändernden Betriebsparameter, wie thermische Ausdehnung des Farbwalzendurchmessers, der Farbdosier elemente 1, Abnutzung der Oberfläche der Farbwalze 3 und der Spitzen der Farbdosierelemente 1, sowie sich änderndes Lagerspiel, unberücksichtigt.

Wegen der obengenannten Einflüsse muß davon ausgegangen werden, daß trotz gleichbleibender Stellungsanzeige eines Farbdosier elements 1 am Bedienpult 8 sich der Farbspalt zwischen Farbwalze 3 und Spitze des Farbdosierelements 1, also auch die Stärke des Farbauftrages während des Druckbetriebs ständig ändert.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die jederzeit schnell und präzise die Farbdosieranlage der Art nach Fig. 1 auf Nullfarbauftrag stellt, um diese Stellungen der Farbdosierelemente 1 im Steuerrechner 7 als Ausgangspunkt für die weiteren Stellvorgänge abzuspeichern.

Verfahrensmäßig werden dazu die Stellantriebe 2 der Farbdosier elemente 1 auf Bewegung in Richtung Farbwalze eingeschaltet und ermittelt, ob sich die Meßsignale der Stellungsgeber 5 der Farb dosierelemente 1 innerhalb eines kurzen Zeitintervalls ändern und diejenigen Stellantriebe 2 der Farbdosierelemente 1 abgeschaltet, wenn die Meßsignale deren Stellungsgeber 5 innerhalb dieses Zeit intervalls keine Änderung mehr aufweisen.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Steuervorrichtung 9 zur Durchführung des Verfahrens zeigt Fig. 2.

Die Steuervorrichtung 9 besteht aus einem Mikrocomputer (MC), 2 Input-Interfaces (II 1, II 2), 2 Output-Interfaches (OI 1, OI 2) mit einem Analog-Digital-Wandler 10.

Die von den Stellungsgebern 5 der einzelnen Farbdosierelemente 1 über die Ein- und Ausgabesteuerung 6 dem Steuerrechner 7 zugeleiteten Meßsignale werden parallel dazu der Steuervorrichtung 9 zugeführt. Deren Eingang für die Meßsignale vor Stellungsgeber 5 besteht aus dem Analog-Digital-Wandler 10 und Input-Interface (II 1).

Input-Interface (II 1) ist dabei entsprechend der Übertragungsart der Meßsignale zum Steuerrechner 7 ausgeführt, so beispielsweise als Demultiplexer, wenn die Meßsignale der Stellungsgeber 5 nach einem Multiplex-Verfahren übertragen werden. Über Analog-Digital- Wandler 10 und Input-Interface (II 1) liegen so die Meßsignale der Stellungsgeber 5 am Mikrocomputer (MC) digitalisiert an.

Über Output-Interface (OI 1) und die Ein- und Ausgabesteuerung 6 kann der Mikrocomputer (MC) jeden Stellantrieb 2, jedes Farb dosierelement 1 in Richtung Farbwalze 3 schalten und jeden Stellan trieb 2 einzeln abschalten.

Output-Interface (OI 1) ist derart ausgeführt, daß Output-Interface (OI 1) die Stellsignale zum An- und Abschalten der Stellantriebe 2 der Farbdosierelemente 1 nach Art des Steuerrechners 7 und der Übertragung der Ein- und Ausgabesteuerung 6 erzeugt.

Über Input-Interface (II 2) erhält der Mikrocomputer (MC) das Signal zum Stellen der Farbdosierelemente 1 auf Nullfarbauftrag vom Bedienpult 8, ebenso kann im Mikrocomputer (MC) über Input- Interface (II 2) und Bedienpult 8 ein Zeitintervall abgespeichert werden, welches zur Berechnung der Änderung der Meßsignale der Stellungsgeber 5 nach Verfahrensanspruch 1 dient. Input-Interface (II 2) ist dazu als Signalwandler und Eingabeeinheit ausgeführt.

Output-Interface (OI 2) dient der Übermittlung der Nullstellungen der Farbdosierelemente 1 vom Mikrocomputer (MC) zum Steuerrechner 7, wo diese abgespeichert werden.

Output-Interface (OI 2) ist als Signalwandler ausgeführt, so daß die Nullstellungen am Steuerrechner 7 in der Signalform anliegen, in welcher sie dort abgespeichert werden.

Wird der Steuervorrichtung 9 vom Bedienpult 8 der Befehl zur Nullstellung der Farbdosieranlage gegeben, so erfolgt über Mikro computer (MC) und Output-Interface (OI 1) das Anschalten der Stell antriebe 2 aller Farbdosierelemente 1 in Richtung Farbwalze 3.

Der Mikrocomputer (MC) speichert über Analog-Digital-Wandler 10 und Input-Interface (II 1) ein Meßsignal von jedem Stellungsgeber 5 digital ab. Nach dem kurzen Zeitintervall wiederholt der Mikrocom puter (MC) dieses Einlesen der Meßsignale. Gleichzeitig erfolgt ein Vergleich, ob sich die Meßsignale der Stellungsgeber 5 zu den zuvor vorher eingelesenen verändert haben oder nicht. Über Output- Interface (OI 1) und die Ein- und Ausgabesteuerung 6 hält der Mikrocomputer (MC) diejenigen Stellantriebe 2 der Farbdosier elemente 1 in Richtung Farbwalze 3 eingeschaltet, deren Meßsignale der Stellungsgeber 5 sich innerhalb des Zeitintervalls geändert haben. Ebenso schaltet der Mikrocomputer (MC) diejenigen Stell antriebe 2 der Farbdosierelemente 1 ab, deren Stellungsgeber 5 das gleiche Meßsignal liefern, wie vor dem Zeitintervall. Über Output- Interface (OI 2) erfolgt nun im Steuerrechner 7 das Abspeichern der Meßsignale der Farbdosierelemente 1, deren Stellantriebe 2 vom Mikrocomputer (MC) abgeschaltet wurden. Der Mikrocomputer (MC) wiederholt das Abspeichern, sowie den Vergleich der im Abstand des Zeitintervalls eingelesenen Meßsignale der Stellungsgeber 5 so lange, bis die Stellantriebe 2 aller Farbdosierelemente 1 abge schaltet sind. Die Farbdosieranlage ist nun auf Nullfarbauftrag gestellt und die Nullstellungen aller Farbdosierelemente 1 im Steuerrechner 7 abgespeichert.

Die Wahl des über Input-Interface (II 2) im Mikroccomputer (MC) abgespeicherten Zeitintervalls, d. h. die Zeitrate mit der der Mikrocomputer (MC) Stellungswerte der Stellungsgeber 5 der Farb dosierelemente 1 einliest und mit den zuvor eingelesenen und abgespeicherten vergleicht, richtet sich nach der Fahrgeschwindig keit der Farbdosierelemente 1 und der Auflösung der Stellungsgeber 5.

Dieses Zeitintervall soll so gewählt sein, daß der Fahrweg der Farbdosierelemente 1 innerhalb dieser Zeit minimal ist, anderer seits aber groß genug, so daß sich eine Stellungsänderung des Farbdosierelements 1 ergibt, die eine eindeutige Änderung des vom Stellungsgeber 5 gelieferten Meßsignals hervorruft.

Den mechanischen Aufbau des Stellungsgebers 5 gemäß den kenn zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 zeigt Fig. 3.

Die Farbdosiereinheit besteht aus einem Farbdosierelement 1, welches durch einen fernsteuerbaren Stellantrieb 2 in Richtung auf die Farbwalze 3 zu- als auch von dieser wegbewegbar ist. Der Stellantrieb 2 umfaßt auch eine Getriebeanordnung, welche aber nicht eingezeichnet ist.

Geführt wird das Farbdosierelement 1 durch ein Gehäuse 4, welches auch den Stellantrieb 2 trägt und fest zur Farbwalze 3 arretiert ist.

Mit dem Farbdosierelement 1 ist eine Tastplatte 11 verbunden, an einem Teil des Gehäuses 4 eine Montageplatte 12, in welche ein Sensor 13 eingelassen ist, derart, daß zwischen Tastplatte 11 und dem Sensor 13 ein Spalt S entsteht. Dieser Spalt S ist von der Stellung des Farbdosierelements 1 zur Farbwalze 3 abhängig und sei so gewählt, daß auch bei den größten vorgesehenen Abstand, den die Spitze des Farbdosierelements 1 zur Farbwalze 3 einnimmt, dieser Spalt S nicht Null wird, d. h. die Tastplatte 11 den Sensor 13 also nicht berührt.

Je näher das Farbdosierelement 1 an die Farbwalze 3 herangefahren wird, desto größer wird dennoch der Spalt S zwischen Tastplatte 11 und Sensor 13.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen einen dem Stand der Technik entsprechenden kapazitiven, induktiven, optischen Meßwertaufnehmer als Sensor 13 in die Montageplatte 12 einzulassen. Das Meßsignal des Sensors 13 ist dann von der Größe des Spaltes S abhängig.

Eine derartige Ausbildung eines Stellungsgebers 5 als einen Sensor 13, der einen Spalt S mißt, welcher von der Stellung des Farb dosierelements 1 abhängt, hat den Vorteil, daß nicht nur die Stellung des Farbdosierelements 1 gemessen wird, sondern daß sich jede Änderung der Stellung des Farbdosierelements 1 zu seinem Gehäuse 4 auch als eine Änderung des Meßsignals des Sensors 13 ausdrückt. Ein so gearteter Stellungsgeber 5 vermag also nicht nur die Stellung des Farbdosierelements 1 zum Gehäuse 4 zu messen, sondern auch eine Bewegung des Farbdosierelements 1 im Sinne einer zeitlichen Änderung seiner Stellung.

Bezugszeichenliste

1 Farbdosierelement
2 Stellantrieb
3 Farbwalze
4 Gehäuse
5 Stellungsgeber
6 Ein- und Ausgabesteuerung
7 Steuerrechner
8 Bedienpult
9 Steuervorrichtung
10 Analog-Digital-Wandler
11 Tastplatte
12 Montageplatte
13 Sensor
II 1 Input-Interface 1
II 2 Input-Interface 2
OI 1 Output-Interface 1
OI 2 Output-Interface 2
MC Mikrocomputer
S Spalt

Claims

1. Vorrichtung zum zonenweisen Einstellen eines Dosierspalts einer Farbdosieranlage einer Druckmaschine mit einer Anzahl gegenüber einer Farbkastenwalze verschieblich geführter Farbdosierelemente, wobei jedem Farbdosierelement ein Stellantrieb sowie ein Stellungsgeber zwecks Aufnahme einer Kennlinie Signalgröße/Spaltweite und zwecks Rückmeldung gesteuerter Dosierspaltweite in einem Steuerrechner zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellungsgeber (5) durch einen einen Meßspalt (S) gegenüber einer am Farbdosierelement (1) angebrachten Tastplatte (11) erfassenden, gehäusefest angebrachten Sensor (13) gebildet ist, wobei der Meßweg zwischen dem Sensor (13) und der Tastplatte (11) parallel zur Verschieberichtung des Farbdosierelementes (1) verläuft.

2. Verfahren mit Anwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stellantrieb ein Stellbefehl zugeführt wird, so daß sich das Farbdosierelement zur Farbkastenwalze bewegt, daß festgestellt wird, ob sich das Signal des Sensors zeitlich unterscheidet, daß der Stellantrieb abgeschaltet wird, wenn zeitlich aufeinanderfolgende Signale gleichen Werts geliefert werden und daß der bei wiederholter Abfrage gleiche Wert als Nullstellung des Farbdosierelementes abgespeichert wird.