DE4211379A1 - Anilox-Offset-Druckeinheit mit einem Kurzfarbwerk - Google Patents
Anilox-Offset-Druckeinheit mit einem KurzfarbwerkInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anilox-Offset-Druckeinheit mit einem
Kurzfarbwerk, das zwischen Seitenwänden gelagert eine abrakelbare,
in eine Farbwanne eintauchbare Rasterwalze, eine Farbauftragwalze
und einen einen Gummituchzylinder einfärbenden Plattenzylinder
aufweist, wobei der Plattenzylinder mit einem Feuchtwerk
zusammenwirkt.
Anilox-Offset-Kurzfarbwerke der gattungsbildenden Art weisen keine
Zonenschrauben, sondern eine fest eingebaute, abrakelbare Rasterwalze
auf, so daß die zu übertragende Farbmenge nicht mehr direkt
beeinflußbar ist. Die zu übertragende Farbmenge ist in erster Linie
von der Art des Rasters der Rasterwalze, sowie von den
physikalischen Eigenschaften der verwendeten Farbe abhängig.
Versuche haben gezeigt, daß die Abdruckbreite von der
Farbauftragwalze zur Rasterwalze ebenfalls die Farbübertragung
bestimmt, so daß eine Farbdosierung durch die Breite der
Berührungszonen der Walzen beeinflußbar werden kann. Weiter
beeinflußt die Abdruckbreite von Farbauftragwalze zum
Plattenzylinder das Emulgierverhalten der Farbe. Je größer die
Abdruckbreite, um so größer sind die Zwangskräfte, um so mehr
Feuchtmittel wird in die Farbe einemulgiert und um so größer ist der
Feuchtmittelbedarf, um tonfrei drucken zu können.
Mit zunehmender Laufzeit der Maschine führt der Temperaturanstieg,
der u. a. von der Walkarbeit der Walzen des Farbwerks herrührt, zu
Wärmeausdehnungen der Maschine. Die Abdruckbreiten der
Farbauftragwalze zum Plattenzylinder und zur Rasterwalze ändern sich
dadurch und weichen von den eingestellten Sollwerten ab.
Der Temperaturanstieg in der Maschine hat zudem eine Erhöhung der
Farbtemperatur zur Folge, wodurch sich die physikalischen
Farbeigenschaften ändern. U.a. nimmt die Emulgierneigung zu,
weswegen die mechanischen Einflußgrößen der Emulsionsbildung, also
vor allem die Zwangskräfte im Walzenspalt zwischen Farbauftragwalze
und Plattenzylinder klein gehalten werden müssen.
Aus der Patentschrift GB-PS 620 148, die allgemein ein Farbwerk
einer Druckmaschine behandelt, ist das Problem der durch
Temperaturanstieg bedingten Beeinflussung der Farbeigenschaften
bekannt. Zur Berücksichtigung dieser Einflußgröße wird in dieser
Schrift vorgeschlagen, den Spalt zwischen einer Farbkastenwalze und
der Farbabnahmewalze entsprechend zu ändern. Die Abstandsänderung
erfolgt über eine exzentrische Lagerung der Farbabnahmewalze. Da die
Ergebnisse einer solchen Nachregulierung nur während des
Produktionsablaufs kontrolliert werden können, sind Farbschwankungen
auf dem Druckträger nahezu unvermeidlich. Außerdem ist die
Berücksichtigung der Feuchtmittelzufuhr bei veränderter
Farbeigenschaft nicht vorgesehen, da von einer Farbdichteregelung
durch Abdruckbreitenänderung unabhängig von der Temperatur nicht
ausgegangen wird. Die vorgeschlagene Verstellmöglichkeit bietet
keine Lösung dafür, nun gezielt die Abdruckbreite der
Farbauftragwalze zur Rasterwalze und/oder der Farbauftragwalze zum
Plattenzylinder zu verändern.
Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, bei einer Anilox-
Offset-Druckeinheit ein Kurzfarbwerk zu schaffen, das eine
zylinderbreite Beeinflussung der Farbmenge zuläßt, die gewünschte
Farbdichte über die gesamte Auflage konstant hält und die
Emulsionsbildung behindert.
Die Aufgabe wird durch die Anwendung der Merkmale des kennzeichnenden
Teils im Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Die Zeichnung
zeigt schematisch:
Fig. 1 Eine Gesamtansicht einer Anilox-Offset-Druckeinheit;
Fig. 2 die Stelleinrichtung zur Achsenabstandsänderung
der Farbauftragswalze zum Plattenzylinder und/oder
der Farbauftragwalze zur Rasterwalze;
Fig. 3 die Schaltunganordnung für die Stelleinrichtung.
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Druckeinheit umfaßt ein
Kurzfarbwerk mit einer Rasterwalze 1, an die eine Farbwanne 2 mit
einer Rakeleinheit 3 anstellbar ist und einer Farbauftragwalze 4.
Die mit der Rasterwalze 1 aus dem Farbkasten 2 entnommene Farbe wird
zunächst auf die Farbauftragwalze 4 und von dieser auf einen
Plattenzylinder 5 übertragen, wobei die Rasterwalze 1 mittels der
Rakeleinheit 3 abgerakelt wird. An den Plattenzylinder 5 ist eine
Feuchtwerkwalze 6 eines Feuchtwerkes 7 angestellt. Der
Plattenzylinder 5 gibt die Farbe an einen Gummituchzylinder 8, der
mit einem weiteren Zylinder 9 in Kontakt steht, weiter. Der Zylinder
9 ist entweder ein Gegendruckzylinder oder der Gummituchzylinder
eines weiteren Farbwerks. Die bei der Farbübertragung von einer
Walze 1 auf eine andere Walze 4 bzw. auf den Plattenzylinder 5
übertragene Farbmenge hängt dabei wesentlich von der Abdruckbreite
b2, der sich berührenden Walzen 1 und 4 ab.
Die Abdruckbreite b1 zwischen Walze 4 und Plattenzylinder 5 hingegen
beeinflußt maßgeblich die in die Farbe einemulgierte
Feuchtmittelmenge, die ins Farbwerk zurückgespalten wird.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Stelleinrichtung zur
Achsenabstandsänderung der Farbauftragswalze 4 bezüglich der Achsen
der Rasterwalze 1 und des Plattenzylinders 5. Die Farbauftragwalze 4
ist beidseitig jeweils mittels zweier Exzenterbuchsen 10 und 13 in
den Seitenwänden um eine Achse 12 drehbar gelagert. Die innere
Exzenterbuchse 10 ist über die Fläche 10a in einer äußeren
Exzenterbuchse 13 drehbar gelagert. Die innere Exzenterbuchse 10
weist seitlich einen Klemmring 11 auf, der einen Ansatz 14, der mit
einem mittels eines motorisch angetriebenen Gewindeteils 15
verstellbaren, an der Seitenwand fest angebrachten Anschlag 16
zusammenwirkt und einen zweiten Ansatz 17 trägt, der mit einem
Kolben 18 eines drehbar an der Seitenwand angebrachten
An-/Abstellzylinders 19 gelenkartig verbunden ist.
Ein Schwenken der inneren Exzenterbuchse 11 bewirkt je nach der
Schwenkrichtung, also je nach der Beaufschlagung des Zylinders 19, der
beispielsweise ein Pneumatikzylinder sein kann, ein Andrücken des
Farbauftragzylinders 4 an die Rasterwalze 1 und des Plattenzylinders
5 oder ein Abstellen der Farbauftragwalze 4 von der Rasterwalze 1
und dem Plattenzylinder 5, da durch die innere Exzenterbuchse 10 eine
relativ große exzentrische Verschwenkung möglich ist.
Die äußere Exzenterbuchse 13 ist mit einem Ansatz 20 über eine
gelenkartig angebrachte Zugstange 21 mit einer Verstelleinrichtung
22 verbunden. Die Zugstange 21 kann in bekannter Weise motorisch
mittels eines Gewindeteils 23 und eines Schneckenrades in
vorteilhafter Weise hin- und herbewewgt werden (Fig. 3). Der Anschlag
16 für die innere Exzenterbuchse 10 und die Verstelleinrichtung 22
für die äußere Exzenterbuchse 13 ermöglichen eine fein abgestimmte
Veränderung der Abdruckbreiten b1, b2 der Farbauftragwalze 4 zur
Rasterwalze 1 und/oder zum Plattenzylinder 5.
Das Getriebeelement 15 des Anschlags 16 ist als Bolzen ausgebildet,
der in bekannter Weise mit einer Verstellspindel 24 (Fig. 3)
zusammenwirkt, so daß der verstellbare Anschlag 16 die innere
Exzenterbuchse 10 in geringen Maßen schwenken kann. Einerseits drückt
der An-/Abstellzylinder 19 die innere Exzenterbuchse 10 gegen den
Anschlag 16, andererseits kann der Anschlag 16, da er mittels seines
verstellbaren Getriebeelementes 15 eine größere Kraft als der
Stellzylinder 19 aufbringen kann, die innere Exzenterbuchse 10 gegen
den Stellzylinder 19 verschwenken. Somit wird immer ein fester Sitz
der Farbauftragwalze 4 in ihrer Lagerung gewährleistet.
Sowohl die Verstellvorrichtung 22 als auch der Anschlag 16 ist mit
einer Schaltungsanordnung, wie in Fig. 3 gezeigt ist, verbunden. Die
Schaltungsanordnung weist im allgemeinen einen Meßwertumformer 25 und
einen Sollwertgeber 26 auf, die beide mit einem Vergleichselement 27
verbunden sind. Über ein Übertragungselement 28 mit einem
einstellbaren Zeitverhalten, so daß das Zeitverhalten der
Reguliereinrichtung auf das Zeitverhalten der Regelstrecke angepaßt
werden kann, und einem Signalverstärker 29 ist die
Schaltungsanordnung jeweils mit einem Schrittmotor 30 des Anschlags
16 der inneren Exzenterbuchse 10 und einem Schrittmotor 31 des
Verstellelementes 22 der äußeren Exzenterbuchse 13 verbunden. Beide
Schrittmotoren 30, 31 sind jeweils mit einem Voreinstellrad 32, 33
versehen. Der Meßwertumformer 25 ist an ein Meßelement 34 gekoppelt.
Die Erfindung löst also die Aufgabe durch eine Regelung der
Abdruckbreiten b1 und b2. Nach Vorgabe einer Grundeinstellung, die
vom Drucker auch während des Druckens verändert werden kann, erfolgt
die automatische Nachregelung der Abdruckbreiten im Sinne einer
Konstanthaltung der Druckergebnisse basierend auf dieser
Grundeinstellung. Als infrage kommende Meßgrößen für die Regelung
dienen zum einen die Farbdichte, zum anderen aber auch die
Parameter, die Abdruckbreitenänderungen erfassen, hervorrufen oder
mit ihnen korrelieren. Diese Parameter sind die mit den "on line"
schwierig zu messenden Abdruckbreiten zusammenhängenden Linienkräfte
bzw. Lagerkräfte und vor allem die die Änderungen bewirkenden
Temperaturen in Walzenkörpern und Seitenwänden.
Das Meßelement 34 kann also ein Densitometer sein, das die Farbdichte
entweder on-line oder off-line mißt, oder ein Dehnmeßstreifen, der die
Lagerkraft der angestellten Farbauftragwalze 4 mißt, oder
Abtasträder, die den Zylinderdurchmesser der Farbauftragwalze 4
on-line abtasten. Die bevorzugte Ausführungsform des Meßelementes 34
für das Ausführungsbeispiel, da die billigste, ist jedoch ein
thermoempfindliches Element.
Die Temperaturerfassung erfolgt im Ausführungsbeispiel an mehreren
Stellen. Zum einen werden die Walzentemperaturen, zum anderen die
Seitenwandtemperaturen erfaßt.
Zum Erfassen der Walzentemperaturen eignen sich Thermoelemente, die
entweder in die Walzen 1, 4, 5 integriert oder in den Figuren nicht
gezeigte Fingerschutzspindeln, die nahe der Walzenoberflächen in den
Walzenspalt zwischen Rasterwalze 1 und Farbauftragwalze 4, bzw.
Farbauftragwalze 4 und Plattenzylinder 5 untergebracht sind, aber
auch, falls vorhanden, in einem Kühlungssystem eingesetzt sein
können, wobei die Temperaturen des zu- und abgeführten Kühlmittels
gemessen werden. Je nach Ausführung des Kühlkreislaufs kann auch die
Durchflußmenge des Kühlmittels als Meßparameter in die Regelung mit
einbezogen weden.
Die Seitenwandtemperaturen sind mittels darauf oder innerhalb der
Seitenwände installierten Thermoelementen erfaßbar.
Wird mittels der thermoempfindlichen Elemente eine
Temperaturveränderung festgestellt, so werden durch entsprechende
Spannungsänderungen in den Thermoelementen 34 elektrische Signale
über den Meßwertumformer 25 an das Vergleichselement 27 weitergebeben.
Im Vergleichselement 27 wird der entsprechend umgeformte Meßwert X
mit aus dem Sollwertgeber 26 vorgebbaren gewünschten Farbdichtewert
w verglichen und die Differenz Xw über das Übertragungselement 28
und den Signalverstärker 29 in Form eines Spannungswertes an die
beiden Schrittmotoren 30, 31 weitergegeben.
Im Falle der Verwendung eines Densitometers als Meßelement, daß die
Farbdichte direkt mißt, kann auf einen Meßwertumformer 25 verzichtet
werden.
Es kann also einerseits die Farbmenge durch Änderung der
Abdruckbreite b2 der Farbauftragwalze 4 zur Rasterwalze 1 mittels
einer Achsenabstandsänderung a2, andererseits die in die Farbe
einemulgierte Feuchtmenge durch Änderung der Abdruckbreite b1 der
Farbauftragwalze 4 zum Plattenzylinder 5 mittels einer
Achsenabstandsänderung a1 geregelt werden. Zum Beispiel wird bei
einer Voreinstellung der Abdruckbreiten b1, b2 mittels des
An-/Abstellzylinders 19 und der Voreinstellräder 32, 33 bei 20°C
Oberflächentemperatur der Farbauftragwalze 4 eine gewünschte
Farbdichte erreicht, müssen bei einer Temperaturerhöhung die
Abdruckbreiten b1, b2 über eine entsprechende Achsenabstandsänderung
a1, a2 verringert werden. Der Sollwertgeber 26 kann einen konstanten
Wert w liefern, der im Lauf des Druckprozesses um gewünschte Werte
geändert werden kann, oder der Sollwert w folgt einer
temperaturabhängigen durch Messungen ermittelten Hochlaufkurve.
Entsprechend einer nicht linearen Funktion werden die beiden
Exzenterbuchsen 11, 13 bewegt. Es werden also stets zwei in nicht
linearem Zusammenhang stehende Verstellungen vorgenommen. Die
doppelt exzentrische Lagerung weist zwei Freiheitsgrade auf.
Eine Entkopplung der Stellbewegungen wäre mittels zweier denkbaren
linearen Stellvorrichtungen möglich, jedoch vorrichtungsmäßig so
aufwendig, daß auf ihre Ausführungsform hier verzichtet wird.
Die doppelt exzentrische Lagerung 10, 13 mit ihren
Verstelleinrichtungen 16, 19, 22 ist auf beiden Seiten der
Farbauftragwalze 4 identisch. Durch unterschiedliche Einstellungen
ist eine axiale minimale Schrägstellung der Farbauftragwalze 4 in
Bezug zur Rasterwalze 1 und zum Plattenzylinder 5 möglich, um
eventuelle Farbdichteunterschiede über die Breite der
Farbauftragwalze 4 kompensieren zu können.
Claims (11)
1. Anilox-Offset-Druckeinheit mit einem Kurzfarbwerk, das zwischen
Seitenwänden gelagert eine abrakelbare, mit Farbe beaufschlagbare
Rasterwalze, eine Farbauftragwalze und einen einen
Gummituchzylinder einfärbenden Plattenzylinder aufweist, wobei
der Plattenzylinder mit einem Feuchtwerk zusammenwirkt, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abdruckbreiten (b2, b1) der
Farbauftragwalze (4) zu der Rasterwalze (1) und/oder der
Farbauftragwalze (4) zu dem Plattenzylinder (5) mittels einer
Stellvorrichtung (10, 13 und 16, 19, 22) mit mindestens zwei
Freiheitsgraden in Abhängigkeit einer, mittels mindestens eines
Meßelementes (34), das mit der Stellvorrichtung (10, 13 und 16,
19, 22) zusammenwirkt, ermittelten Meßgröße veränderbar ist.
2. Anilox-Offset-Druckeinheit nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Farbauftragwalze (4) beidseitig mittels
einer inneren (10) und einer die innere (10) umhüllende äußeren
Exzenterbuchse (13) doppelt exzentrisch gelagert ist.
3. Anilox-Offset-Druckeinheit nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß jeweils eine Verstelleinrichtung (22 und 16,
19) für die äußere (13) und die innere Exzenterbuchse (10)
vorgesehen ist.
4. Anilox-Offset-Druckeinheit nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß für die Verstelleinrichtung (16) der inneren
Exzenterbuchse (10) ein motorisch verstellbarer Anschlag (14,
15, 16, 24, 30) und ein Stellzylinder (19), für die
Verstelleinrichtung der äußeren Exzenterbuchse (13) ein motorisch
verstellbares Zugelement (21, 23, 22, 31) vorgesehen ist.
5. Anilox-Offset-Druckeinheit nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide
Verstelleinrichtungen (22 und 16, 19) über eine
Schaltungsanordnung mit dem Meßelement (34) in Verbindung stehen.
6. Anilox-Offset-Druckeinheit nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung
einen Sollwertgeber (26), ein Vergleichselement (27), ein
Übertragungselement (28) und einen Signalverstärker (29)
aufweist.
7. Anilox-Offset-Druckeinheit nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß für das Meßelement (34) ein
thermoempfindliches Element Verwendung findet.
8. Anilox-Offset-Druckeinheit nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Meßelement (34) in oder an einer
Seitenwand angeordnet ist.
9. Anilox-Offset-Druckeinheit nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sich das Meßelement (34) aus mehreren
thermoempfindlichen Elementen zusammensetzt, die einerseits die
Temperatur der Rasterwalze (1), der Farbauftragwalze (4) und des
Plattenzylinders (5) andererseits die Seitenwandtemperaturen
erfassen.
10. Anilox-Offset-Druckeinheit nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die thermoempfindlichen Elemente zur
Erfassung der Walzentemperaturen in die Walzen (1, 4, 5)
integriert und die thermoempfindlichen Elemente zur Erfassung der
Seitenwandtemperaturen innerhalb der Seitenwände installiert
sind.
11. Anilox-Offset-Druckeinheit nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichent, daß die Farbauftragswalze (4)
mittels der beidseitigen, doppelt exzentrischen Lagerung (10, 13)
in Bezug zur Rasterwalze (1) und zum Plattenzylinder (5) axial
schräg verstellbar ist.
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