EP0085750A1

EP0085750A1 - Vorrichtung zur Regelung der Farbzuführung in einer Rotationsdruckmaschine

Info

Publication number: EP0085750A1
Application number: EP82109661A
Authority: EP
Inventors: Hans E. Mamberer
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 1982-02-10
Filing date: 1982-10-20
Publication date: 1983-08-17
Also published as: DE3204501C1; JPS58147368A

Abstract

Zur Regelung der Farbzuführung wird ein Regler (26) verwendet, der in Abhängigkeit von dem individuellen Farbbedarf in den einzelnen Farbzonen ein Nachregelsignal für die Farbzonenstellschrauben (18, 19) erzeugt, das bei gleicher Farbdifferenz unterschiedlich groß sein soll. Die mittels Farbmeßköpfen (23, 24) ermittelten Farbdichte-Ist-Werte werden mit Farbdichte-Soll-Werten verglichen und das daraus ermittelte Nachstellsignal (Δt) hinsichtlich seiner Größe oder zeitlichen Dauer so verändert, daß bei einem hohen Farbbedarf in einer bestimmten Farbzone eine stärkere Nachregelung bewirkt wird als in Farbzonen mit niedrigem Farbbedarf. Für die Ermittlung des für die Nachregelung der Farbzonenstellschrauben (18, 19) benötigten Signals können die in einem Abtastgerät (21) gespeicherten Informationen verwendet werden, die von einer Filmmontage oder von der Druckplatte abgeleitet wurden und zur Voreinstellung der Farbzonenstellschrauben dienten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Farbzuführung in einer Rotationsdruckmaschine, mit fernverstellbaren Farbzonenstellgliedern an einem Farbwerk, einer Meßvorrichtung zum Erfassen des zonenweisen Farbbedarfes entsprechend der zu bedruckenden Fläche zwecks Voreinstellung von Farbzonenstellgliedern und einer Auswerteschaltung zum zonenweisen Ermitteln der Stellgröße zum Nachregeln der Farbzonenstellglieder aus einem Soll-Ist-Vergleich.
Aus der DE-AS 22 29 500 ist ein Verfahren zur Vorherbestimmung der Einstellung der Farbzonenschrauben eines Farbwerkes einer Rotationsdruckmaschine bekannt, bei der zur Ermittlung der Dichteverteilung der Druckform eine Vorlage lichtelektrisch vermessen wird. Die abgespeicherten Ergebnisse der lichtelektrischen Vermessungen dienen der Bedienungsperson der Druckmaschine als Anhalt für die Einstellung der Farbzonenschrauben am Farbkasten für die verschiedenen Zonen der Druckform. Bekanntlich steuern die Farbzonenschrauben die den einzelnen Zonen der Farbauftragwalze zugeführte Druckfarbenmenge, indem sie den Zwischenraum zwischen einem Farbmesser bzw. -schieber und der Farbkastenwalze bestimmen. Es ist außerdem bekannt (DE-AS 27 28 738) die Farbführung nachzuregeln, wobei das Druckbild mittels Farbdichtemeßgeräten abgetastet wird um die Meßergebnisse in einer Soll-Ist-Vergleichsschaltung zu verarbeiten, so daß aus dem Soll-Ist-Vergleich ein Verstellwert für die einzelnen Farbdosierelemente erzeugbar ist.
Bei den bekannten Regelsystemen für die Farbführung ist es von Nachteil, daß der Regelalgorithmus für alle Farbzonen gleich ist, d. h., daß lediglich in Abhängigkeit von der Soll-Ist-Wertdifferenz eine Stellgröße für die Farbzonenschrauben erzeugt wird. Zwangsläufig mußte dabei das Regelverhalten so festgelegt werden, daß in Farbzonen mit minimalem Farbbedarf bei Farbabweichungen noch eine ausreichende und exakte Nachstellung der Farbzonenschrauben möglich war,so daß eine instabile Regelung vermieden wurde. Dadurch reagierte jedoch die Nachregelung in Zonen mit hohem Farbbedarf sehr träge (schlechte Regeldynamik), da bei einer bestimmten Soll-Ist-Wertdifferenz in diesen Farbzonen mit hohem Farbbedarf die zugeordneten Farbzonenstellschrauben nur um den gleichen Betrag nachgestellt wurden, wie es bei gleicher Differenz bei den Farbzonen mit geringem Farbbedarf der Fall ist. Durch eine derartig träge Regelung war eine unverhältnismäßig hohe Produktion von Makulatur bei festgestellten Farbabweichungen unvermeidbar.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung so weiterzubilden, daß die Regeldynamik und somit die Genauigkeit der Farbführung sowohl für Farbzonen mit geringem Farbbedarf als auch für Farbzonen mit hohem Farbbedarf gleichermaßen gut ist.
Diese Aufgabe wird durch die Anwendung der Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß die zonale Farbdichte umgekehrt proportional der gedruckten Fläche ist, d. h., je größer die zu bedruckende Fläche ist, umso größer ist die benötigte Farbmenge um eine gleiche Farbdichte zu erzielen. Wie bereits erwähnt, ist die Messerstellung in den einzelnen Farbzonen wiederum proportional zu der benötigten Farbmenge eingestellt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dem Regler für jede Farbzone ein zur bedruckenden Fläche proportionaler zusätzlicher Wert eingegeben. Der Regler ermittelt daraus für jede Farbzone quasi einen Korrekturwert, der bei der Nachregelung der Farbzonenstellschrauben berücksichtigt wird. Dieser genannte farbflächenproportionale Wert kann bei Druckmaschinen mit Voreinstellsystemen dem Film-/Plattenabtastgerät entnommen werden. Bei Druckmaschinen ohne Voreinstellsystem kann ersatzweise die Stellung der Farbdosierelemente (Farbmesser, Farbschieber) verwendet werden, wobei der Übernahmezeitpunkt nach dem Einrichten der Druckmaschine liegen muß. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird das Regelverhalten im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen wesentlich verbessert, da bei einem bestimmten Farbdichtedifferenzwert das Farbdosierelement in Zonen mit geringem Farbbedarf wesentlich weniger stark nachgestellt wird als in Farbzonen mit hohem Farbbedarf. Die Nachregelung erfolgt somit für alle Farbzonen gleichermaßen schnell, wodurch die Produktion von Makulatur wesentlich reduziert wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, wobei Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genommen wird. In diesen zeigen:

_Fig. 1 eine Offsetrotationsdruckmaschine für Schön- und Widerdruck mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Regelung der Farbzuführung;
Fig. 2 eine detailliertere Darstellung der in Fig. 1 verwendeten Vorrichtung zur Regelung der Farbzuführung als Funktionsblockschaltbild;
Fig. 3 ein Kennlinienfeld zur Erläuterung des Regelverhaltens;
Fig. 4 einen Auszug aus dem Funktionsblockschaltbild gemäß Fig. 2;
Fig. 5 einen in dem Funktionsblockschaltbild gemäß Fig. 2 verwendbaren Verstärker und
Fig. 6 eine alternativ zu dem Verstärker gemäß Fig. 5 verwendbare Speichertabelle.

Fig. 1 zeigt zwei hintereinander angeordnete Druckwerke 1, 2, in denen eine von einer Vorratsrolle 3 kommende Papierbahn 4 jeweils beidseitig bedruckt werden kann. Die Druckwerke 1, 2 können gleich aufgebaut sein, weshalb im folgenden für gleiche Bauteile jeweils die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Die bedruckte Papierbahn 4 kann in einem nachgeordneten schematisch angedeuteten Falzapparat 5 weiterverarbeitet werden.
Jedes der Druckwerke 1, 2 umfaßt in herkömmlicher Weise zwei Plattenzylinder 6, 7 und zwei Gummizylinder 8, 9. Dem oberen Platten-/Gummizylinderpaar 6, 8 ist ein Farbwerk 10 und dem unteren Platten-/Gummizylinderpaar 7, 9 ein Farbwerk 11 zugeordnet. Die Feuchtwerke wurden der Einfachheit halber weggelassen. In jedem der Farbwerke 10, 11 ist ein Farbkasten 12, 13 vorgesehen, an dem jeweils eine Farbkastenwalze 14, 15 angeordnet ist. Die Farbdosierung erfolgt mittels Farbmesser bzw. -schieber 16, 17, die in herkömmlicher Weise hinsichtlich ihres Abstandes zu den Farbkastenwalzen 14, 15 durch motorisch betätigbare Farbzonenschrauben 18, 19 einstellbar sind.
Von einem Farbsteuerpult 20 aus sind die Farbzonenstellschrauben 18, 19 einstellbar und deren Lage abfragbar. Die Voreinstellung der Farbzonenstellschrauben erfolgt über das Steuerpult 20 von einem Abtastgerät 21 aus, in dem ein Speicher 22, beispielsweise eine Magnetbandkassette, vorhanden ist, in dem die individuellen Einstellwerte für die Farbzonenstellschrauben gespeichert sind. Diese Werte wurden in bekannter Weise durch eine vorausgegangene zonenweise Abtastung der Filmmontage oder der Platte erzeugt, deren Druckbild im nachfolgenden in den Druckwerken 1, 2 auf die Papierbahn 4 übertragen werden soll.
Nach erfolgter Voreinstellung der Farbzonenstellschrauben in Druckwerken 1, 2 können diese in Betrieb genommen werden, so daß durch Farbdichtemeßköpfe 23, 24, die oberhalb und unterhalb der Papierbahn 4 angeordnet sein können, die Farbintensität in den verschiedenen Farbzonen auf den Druckbildern abtastbar ist. Die von den _Farbdichtemeßköpfen 23, 24 erzeugten Signale D gelangen über einen Meßwertaufbereiter 25 an einen Regler 26. Dieser Regler 26 ist vorzugsweise ein Mikroprozessor oder ein Bestandteil eines solchen.
Die von den Meßköpfen 23, 24 erzeugten Signale werden in dem Regler 26 einem Soll-Ist-Wertvergleich unterzogen und aus diesem Vergleich wird bei festgestellten Farbabweichungen ΔD in einer oder mehreren Zonen über das Farbsteuerpult 20 ein Signal At zur Nachregelung der Farbzonenstellschrauben 18, 19 abgeleitet. Dieses Signal At zur Nachregelung der Farbzonenstellschrauben 18, 19 wird jedoch im Regler 26 erfindungsgemäß entweder unter Berücksichtigung der die Stellung der Farbmesser bzw. -schieber in den einzelnen Farbzonen anzeigenden über die Leitung 27 an den Regler angelegten Signale erzeugt oder der bei der Voreinstellung der Farbzonenstellschrauben 18, 19 maßgebenden Werte im Speicher 22 des Abtastgerätes 21, die über die Leitung 28 an den Regler 26 anlegbar sind. Über eine Leitung 29 ist der Sollwert eingebbar.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 das der Erfindung zugrundeliegende Wirkungsprinzip im einzelnen erläutert.
In Fig. 2 ist eine Druckvorlage 30 schematisch angedeutet, wobei diese in acht Farbzonen a bis h unterteilt ist. Die in der Druckvorlage 30 angezeigten geometrischen Figuren sollen die Druckflächen interpretieren, die auch entsprechend auf der Papierbahn 4 erzeugt werden sollen.
Ein Vergleich der Druckflächen in den einzelnen Zonen a bis h der Druckvorlage 30 zeigt den unterschiedlichen Farbbedarf in diesen einzelnen Zonen, der als Farbbe-3arfskurve 31 unterhalb der Druckvorlage 30 dargestellt ist und der maßgebend ist für die Voreinstellung der Farbzonenstellschrauben 18, 19. Die die Einstellung der Farbzonenstellschrauben 18, 19 darstellenden Werte gelangen über einen Analog-/Digitalwandler 32, der durch einen Multiplexer 33 steuerbar ist, an eine Leuchtdiodenanzeige 34 und über diese an den Regler 26.
Über ein schematisch angedeutetes Bedienungspult 35, in dem eine Anzahl von Farbzonenstellmotorschaltern 36 vorhanden ist, ist eine manuelle Einstellung der Farbzonenstellschrauben 18, 19 möglich.
Die in dem Regler 26 ermittelten Werte zur Nachstellung der Farbzonenstellschrauben 18, 19 bei einer festgestellten Farbdifferenz AD, die, wie bereits erwähnt, unter Berücksichtigung der Voreinstellwerte oder der Istwerte weiterverarbeitet wurden, werden einem elektronischen Schalter 38 über Leitungen 39 zugeführt. Dieser betätigt die zugeordneten Kontakte 37, wodurch eine geeignete Spannung, z. B. von 24 Volt, an die den einzelnen Farbzonenstellschrauben 17, 18 zugeordneten Motoren anlegbar ist.
Wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet, kann anstelle der Abfragung der einzelnen Farbzonenstellschrauben 18, 19, die, wie bereits erwähnt, über den Analog-/Digitalwandler 32 weiterverarbeitet wurde, dem Regler 26 ebenso als Bezugsbasis für den Nachstellwert von dem Abtastgerät 21 bzw. dem Speicher 22 die für die Voreinstellung der Farbzonenstellschraube maßgebenden Werte zugeführt werden (gestrichelt dargestellt).
Fig. 3 zeigt in vereinfachter Darstellung Kennlinien für einzelne Farbzonen, wobei der Einfachheit halber lediglich die Farbzonen a, c, e und f betrachtet werden. Wie die in Fig. 2 gezeigte Farbbedarfskurve 31 und die in Fig. 3 dargestellten Kennlinien zeigen, ist für die Farbzone e der Farbbedarf am geringsten und für die Farbzone f am größten. Wird beispielsweise auf der Abszisse in der Darstellung gemäß Fig. 3 ein festgestellter Soll-Ist-Differenzwert ΔD festgestellt, so kann daraus unter Berücksichtigung der Neigung der jeweiligen Kennlinie, die den Farbbedarf in der jeweiligen Zone angibt, der individuelle Korrekturwert Δt für die Veränderung bzw. Nachregelung der Farbzonenstellschraube abgeleitet werden, wie das für die Farbzone c gestrichelt angedeutet ist. Fig. 3 zeigt, daß die Neigung der Linien für Farbzonen mit größtem Farbbedarf am größten ist, wodurch bei einem festgestellten Soll-Ist-Differenzwert AD ein erheblich größerer Nachstellwert Δt für die Farbzonenstellschrauben 18, 19 ermittelt wird, als dies bei Kennlinien mit geringerer Neigung, d. h. Farbzonen mit kleinerem Farbbedarf,der Fall ist.
Die Umsetzung der Soll-Ist-Wertdifferenz 6D in ein Zeitsignal Δt im Regler 26 kann beispielsweise mit Hilfe des in Fig. 5 angedeuteten Verstärkers 43, der einen variablen Verstärkungsfaktor P aufweist, erfolgen. Der für jede Farbzone individuelle Verstärkungsfaktor wird durch den flächenproportionalen Zonenwert gemäß der Farbbedarfskurve 31 bestimmt, so daß entsprechend der Kennlinie in Fig. 3 Farbzonen mit hohem Farbbedarf ein hoher Verstärkungsfaktor P und Farbzonen mit niedrigem Farbbedarf ein kleiner Verstärkungsfaktor zugeordnet wird. Die unter Berücksichtigung des eingestellten Verstärkungsfaktors P für eine bestimmte Farbdichtedifferenz erzeugte Spannung U am Ausgang des Verstärkers 43 wird einem Zeitglied 44 zugeführt, das an seinem Ausgang ein Zeitsignal Ät erzeugt, das zur Ansteuerung der den Farbzonenstellschrauben 18, 19 zugeordneten Motoren verwendet wird. Entsprechend des nachzustellenden Betrages wird der jeweilige Motor entweder eine längere Zeit oder kürzere Zeit betätigt. Durch entsprechende Beschaltung des Verstärkers können auch nichtlineare Kennlinien erzielt werden.
Fig. 4 zeigt vereinfacht den elektrischen Signalverlauf der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2. Die von den Farbdichtemeßköpfen 23, 24 festgestellten Werte D gelangen dabei über einen Verstärker 39 und einen Analog-/Digitalwandler 40 an einen Vergleicher 42 in dem Regler 26. Außerdem wird hier dem Vergleicher 42 von einem Sollwertspeicher 41 für die jeweilige Farbzone der entsprechende Sollwert eingegeben. Unter Berücksichtigung des jeweiligen Farbbedarfs bzw. der entsprechenden Voreinstellung der Farbzonenstellschrauben, die durch die Kennlinien 31 gemäß Fig. 2 angedeutet ist, wird dann das Nachsteuersignal Δt erzeugt, das für eine bestimmte Zeit den elektronischen Schalter 38 betätigt.
Alternativ zu der analogen Erzeugung der Nachregelsignale Δt für die Farbzonenstellschrauben 18, 19 gemäß Fig. 5 kann auch eine digitale Erzeugung der Nachstellsignale Δt für die einzelnen Farbzonen vorgenommen werden, wobei in diesem Falle eine Speichertabelle gemäß Fig. 6 verwendbar ist. In Fig. 6 sind die ermittelten Farbabweichungen (Differenzsignale) ΔD in Stufen 0 bis 7 angegeben, denen entsprechend dem jeweiligen Farbbedarf in den einzelnen Farbzonen unterschiedliche Korrekturfaktoren Pl bis P3 usw. zugeordnet werden, die für eine bestimmte Farbabweichung z. B. AD = 3 unterschiedliche Nachstellwerte bzw. unterschiedliche Nachstellzeiten bewirken. Die Verarbeitung dieser Tabellenwerte gemäß Fig. 6 erfolgt vorzugsweise in einem Regler 26, der als Mikroprozessor oder als Bestandteil eines Mikroprozessors ausgebildet ist. Die Anwendung und gegebenenfalls nachträgliche Optimierung nichtlinearer Kennlinien wird dadurch wesentlich vereinfacht.

Bezugszeichenliste:

1 Druckwerk
2 Druckwerk
3 Rolle
4 Papierbahn
5 Falzapparat
6,7 Plattenzylinder
8,9 Gummizylinder
10,11 Farbwerk
12,13 Farbkasten
14,15 Farbkastenwalze
16,17 Farbmesser/-schieber
18,19 Farbzonenanstellschraube
20 Farbsteuerpult
21 Abtastgerät (Film/Platte)
22 Kassette
23,24 Farbdichte-Meßkopf
25 Meßwertaufbereiter
26 Regler (µ, ϕ)
27,28,29 Steuerleitungen
30 Druckvorlage
31 Farbbedarfskurve (sMesserstellung)
32 Analog/Digitalwandler
33 Multiplexer
34 Leuchtdiodenanzeige
35 Schalterbank
36 Farbzonenanstellmotorschalter
37 Relais-Kontakt
38 Relais
39 Steuerleitungen
40 A/D-Wandler
41 Sollwertspeicher
42 Vergleicher
43 Verstärker
44 Potentiometer
45 Zeitglied

Claims

1. Vorrichtung zur Regelung der Farbzuführung in einer Rotationsdruckmaschine, mit fernverstellbaren Farbzonenstellgliedern an einem Farbwerk, einer Meßvorrichtung zum Erfassen des zonenweisen Farbbedarfes entsprechend der zu bedruckenden Fläche zwecks Voreinstellung von Farbzonenstellgliedern und einer Auswerteschaltung zum zonenweisen Ermitteln der Stellgröße zum Nachregeln der Farbzonenstellglieder aus einem Soll-Ist-Vergleich, dadurch gekennzeichnet, daß die für jede Farbzone (a bis h) ermittelten Stellgrößen in einem Regler (26) in Abhängigkeit von der in der betreffenden Farbzone (a bis h) zu bedruckenden Fläche verändert werden, so daß bei gleicher Farbdichteabweichung in einer Farbzone (z. B. g) mit hohem Farbbedarf die Nachregelung (Öffnung) des Farbzonenstellgliedes (18, 19) größer ist als in Farbzonen (z. B. e) mit geringem Farbbedarf.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Abtastgerät (20, 21) von einer Filmvorlage oder Druckplatte abgetasteten Meßwerte zur Voreinstellung der Farbzonenstellglieder (18, 19) dem Regler (26) zuführbar sind und daß der Regler (26) daraus für jede Farbzone (a bis h) einen zur zu bedruckenden Fläche proportionalen Wert ermittelt und aus diesem sowie aus der jeweiligen aus Soll-Ist-Wert ermittelten Stellgröße eine druckflächenproportionale Stellgröße zur Veränderung des jeweiligen Farbzonenstellgliedes (18, 19) ermittelt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zu bedruckende Papierbahn (4) durch Meßköpfe (23, 24) abtastbar ist, daß die von den Meßköpfen (23, 24) erzeugten Signale über einen Meßwertaufbereiter (25) dem Regler (26) zuführbar sind, daß die Stellung der Farbzonenstellglieder (18, 19) über ein Farbsteuerpult (20) dem Regler (26) zuführbar ist und daß der Regler (26) ein zeitproportionales Stellsignal ( At) erzeugt, das über das Farbsteuerpult (20) jeweils die Farbzonenstellglieder (18, 19) nachregelt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (26) einen Verstärker (43) umfaßt, dessen Verstärkungsfaktor für jede Farbzone (a bis h) druckflächenproportional veränderbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal (U) des Verstärkers (43) einem Zeitglied (45) zuführbar ist, das ein der Größe des Ausgangssignals (U) entsprechendes Zeitsignal (Δt) für die Farbzonenstellglieder (18, 19) erzeugt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (26) einen Vergleicher (42) und eine Speichertabelle (Fig. 6) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Farbführung ein Mikroprozessor verwendet wird.