EP0364736A2 - Verfahren zur Bestimmung des Verbrauchs von Druckfarbe in einer Offsetdruckmaschine - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung des Verbrauchs von Druckfarbe in einer Offsetdruckmaschine Download PDF

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EP0364736A2
EP0364736A2 EP89117083A EP89117083A EP0364736A2 EP 0364736 A2 EP0364736 A2 EP 0364736A2 EP 89117083 A EP89117083 A EP 89117083A EP 89117083 A EP89117083 A EP 89117083A EP 0364736 A2 EP0364736 A2 EP 0364736A2
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EP
European Patent Office
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ink
printing
consumption
determined
color
Prior art date
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EP89117083A
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English (en)
French (fr)
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EP0364736B1 (de
EP0364736A3 (de
Inventor
Helmut Prof. Dr. Kipphan
Anton Rodi
Gerd Laubmann
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Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen AG
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Publication date
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Publication of EP0364736A3 publication Critical patent/EP0364736A3/de
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Publication of EP0364736B1 publication Critical patent/EP0364736B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F31/00—Inking arrangements or devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2233/00—Arrangements for the operation of printing presses
    • B41P2233/30—Measuring or controlling the consumption of ink
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S101/00—Printing
    • Y10S101/45—Sensor for ink or dampening fluid thickness or density

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the consumption of printing ink in an offset printing machine according to the preamble of the main claim.
  • a major disadvantage of this prior art is the removal of the ink from the anilox roller. This disrupts the printing process, because after the ink has been removed at the point of acceptance, color has to be built up again to create a uniform print image.
  • Another disadvantage is that this measurement of the current amount of ink on an anilox roller cannot be used to infer the total ink consumption of a print job. A continuous measurement cannot be carried out, so an adjustment of the color guide and thus a change in the color film during the printing process is not recorded.
  • the invention is therefore based on the object of providing a method in which the printing ink required is determined on the printing press without additional special devices and with which an accurate consumption measurement on any offset printing press is thus possible at low cost.
  • An essential advantage of the invention is the determination of the ink consumption without special measuring devices.
  • both the ink gap opening and the speed of rotation of the inking roller are preset.
  • This presetting is carried out on the basis of a previously carried out determination of the size of the ink-carrying areas of a printing plate or on the basis of stored presetting data.
  • the expected ink consumption based on a printing sheet or based on the total number of printing sheets, can be determined very early on. This creates the possibility of filling the expected amount of color into the press at the start of printing, so that it is no longer necessary to refill or check the color still available while the print job is being carried out.
  • the consumption determination of the printing ink serves to monitor the use of auxiliary materials when creating a printed product and to evaluate and calculate the total material or substance consumption.
  • the ink slot openings which differ according to the zonal ink requirement, are measured and the discrete ink layer thicknesses are determined from these measured ink slot openings, so that an ink layer thickness profile is determined the entire print width can be used to calculate the amount of ink.
  • an existing control device which is provided for controlling the printing press and to which the set ink gap openings and the ink strip width are reported back by the printing press, is pulled out to determine consumption. This is modified so that from the feedback data the used ink is calculated. This modification is possible in a simple manner by inserting the calculation algorithm into the control program available in the control device.
  • a control device is known for example under the name CPC 1 from Heidelberger Druckmaschinen AG and is described in the company magazine "Heidelberger sensoryen 3/35", year 1977.
  • the determined ink consumption can also be advantageously supplied to an operating data acquisition system, which records all operating data, including, among other things, the consumption of auxiliaries or energy for producing the printed product and enables a calculation of the operating costs.
  • the color consumption can be printed out via a log printer and / or for display e.g. B. brought on the monitor.
  • the color transfer to the printed product can be calculated from the color density value of the color determined on the printed product. If the determined density value deviates from a target density, a correction factor is determined from this deviation and this is taken into account in the consumption calculation.
  • the transmission of the densitometrically measured data of the Control strip to the control device takes place via data lines. Such a densitometric measuring device is also described in the above-mentioned company publication.
  • the consumption of all printing inks is determined in a multi-color printing machine. This consumption can be displayed both in total and for each individual color. In addition, the consumption can be output standardized to a certain number of printed products.
  • the ink fountain 1 is assigned a ink fountain roller (ink fountain roller) 2, between which the ink 3 is filled in a wedge-shaped space.
  • This ink is fed in a thin ink film from the ink fountain roller 2 via a lifting roller 4 to a first inking unit roller 5, from which it is transferred to an inking unit, not shown.
  • the ink film 6, which is partially transferred from the ink fountain roller 2 to the siphon roller 4, can be adjusted in its layer thickness s F via an ink metering device to the respective requirements, ie to the respective subject to be printed.
  • the length of the ink fountain 1 and the rollers is designed according to the maximum possible printing format.
  • the ink metering device 7 consists of zone-wide metering elements 8, which are arranged closely next to one another along the ink fountain roller 2 and extend across the width of the ink fountain 1.
  • the setting of each metering element 8 with respect to the desired ink layer thickness is carried out by a drive 23, which is coupled to a position detector. More details on the structure of the color metering devices can be found in DE-AS 26 48 098.
  • the ink film 6 is partly transferred to the lifter roller 4 due to the ink splitting.
  • the time span during which the lifting roller 4 rests on the ink fountain roller 2 and the rotational speed of the ink fountain roller 2 determine the ink strip width b F of the transferred ink film.
  • the color strip length l F and the color layer thickness s F are defined by the color metering device 7.
  • FIG. 2 shows a longitudinal sectional illustration of an ink profile which is applied to the ink fountain roller 2 and from which the ink layer thickness s F and ink strip length l F can be seen.
  • the metering elements 8 are positioned on the ink fountain roller 2 above their respective support areas. Depending on the position of the metering elements, a more or less thick ink layer s F is transferred from the ink fountain 1 to the ink fountain roller 2.
  • the color strip length l F per dosing element is almost constant. The total color strip length L F can thus be determined from the number of individual dosing elements.
  • the design of the printing unit influences this calculation, since the number of rollers and the arrangement of the rollers largely determine the ink distribution until it is applied to the printing plate.
  • Such a control panel for operating the printing press is known from the "Heidelberger horren", as mentioned above.
  • Figure 3 shows an offset printing unit.
  • the ink fountain 1 with the ink fountain roller 2 and the lifting roller 4 is known from FIG. 1 and does not need to be described any further.
  • the inking unit 25 contains distribution cylinders 26 to 29, rider rollers 30 to 34, a transfer roller 35, rubber rollers 36 to 40 and inking rollers 41 to 44.
  • the printing plate is inked via a blanket cylinder 48 onto one of the impression cylinder 49 guided bow transferred.
  • a color split also takes place between the printing plate cylinder 45 and the blanket cylinder 48 as well as between the blanket cylinder 48 and the printing sheet 53. If one now looks at the entire course of the ink flow starting from the ink fountain 1 until the ink is applied to the printing sheet 53, it can be seen that only a fraction of the ink layer thickness applied to the ink fountain roller 2 is transferred to the printing sheet.
  • this relationship between the two ink layer thicknesses can be determined on the basis of the structure of the inking unit, taking into account the number of ink splits between the rollers. This ratio essentially determines the machine-specific constant K. However, the factor K can also be determined empirically, for example by a test run.
  • the sheet transport cylinders 50 to 52 transport the printing sheets 53, 54 through the individual printing units of the printing press.
  • the ink layer thickness s F is formed by the ink gap opening of each metering element.
  • the color strip length l F is constant for all zones, as is the color strip width b F , which is determined from the speed of the ink fountain roller 2.
  • the factor K represents a machine-specific constant which, as already mentioned, takes into account both the ink splitting ratio in the inking unit and other printing machine-specific correction values.
  • the factor f is a function that contains further material-specific and / or setting-specific influences.
  • This factor f can be determined both by an analysis of the effect of the influencing factors on the color flow and a computational modeling, and by an empirical determination under certain printing conditions, i. H. at certain color temperatures, paper types, ambient temperatures, etc.
  • the determined quantity of printing ink can be related to the print product, ie per a certain number of prints or related to the print order.
  • the determination of the amount of ink related to the print order is an important parameter for calculating the printing costs and also for monitoring the total ink consumption.
  • the determined ink consumption can be printed out via a data printer 16 or shown on a display 17. It there is also the possibility to save the color consumption (Memory 18).
  • This memory is, for example, a floppy disk on which all the data relevant for printing, for example setting values and further consumption values, are stored, these data being required in the case of repeat jobs for re-setting the machine and for predetermining the expected color requirement.
  • a so-called printing plate reader 19 is used to preset the ink metering devices 7 on a printing press.
  • the printing plate is scanned with this printing plate reader and the zonal portion of the printing to non-printing areas is recorded.
  • the measured values of the printing plate reader can be used for the first approximation of the expected color consumption when determining the color consumption, and after the calculation of the actual color consumption, a comparison can be made between this approximate value and the calculated color consumption value.
  • the data determined by the printing plate reader 19 are transmitted via the line 20 to the processing unit 12.
  • the quality of the printed product is often monitored by means of a densitometric evaluation of a measuring strip printed on the printed product.
  • the measuring strip is evaluated on a measuring desk 21 and the color density of the individual colors is determined zonally.
  • the layer thickness of the color can be inferred from this color density measurement.
  • the color density values are therefore also transmitted to the processing unit 12 via line 22, in which case these values can also represent a correction factor for the accuracy optimization of the calculated consumption.
  • the ink strip width per print product can be determined from the speed ratios of the printing cylinders, the ink fountain roller and the ink transfer roller.
  • the color consumption is calculated continuously, the current color consumption, the total accumulated and also the expected total color consumption can be displayed at any time, taking into account the number of print products to be created.

Landscapes

  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, mit welchem der Verbrauch von Druckfarbe in einer Offsetdruckmaschine bestimmt werden kann. Der Verbrauch wird bestimmt aus den Einstellungen der Farbspaltöffnungen. Diese Farbspaltöffnung bilden die Farbschichtdicke (sF), die auf die Farbduktorwalze übertragen wird. Weiterhin ist die Farbstreifenbreite (bF), die von der Drehgeschwindigkeit der Farbduktorwalze bestimmt wird und die Farbstreifenlänge (lF) entsprechend der Länge der Farbduktorwalze für den Farbverbrauch maßgebend. Die Daten werden dem Rechner des Steuerpultes einer Druckmaschine zugeführt. Bei der Berechnung sind zusätzlich sowohl druckmaschinenspezifische als auch farbspezifische Werte, wie z.B. Farbtemperatur, Papierart usw. zu berücksichtigen. Aus über Druckplattenleser und Farbschichtmeßanlage ermittelte Flächendeckungsanteile der Platte und Farbschichtdicken auf dem Druckbogen läßt sich die Genauigkeit der Farbverbrauchsermittlung optimieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Verbrauchs von Druckfarbe in einer Offsetdruckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
  • Es ist aus der DE-PS 36 09 625 eine Vorrichtung zum Messen des Druckfarbeübertragungsvolumens bekannt. Diese Vorrichtung besteht aus einem Handinstrument, welches an eine Rasterwalze anstellbar ist. Durch eine Berührung zwischen der Rasterwalze und einer an dem Handinstrument angeordneten Rolle wird Farbe von der Rasterwalze auf das Handinstrument übertragen. Die übertragene Farbe sammelt sich in einem Behälter, der einen Schwimmer aufweist um damit die Füllhöhe des Behälters anzuzeigen.
  • Ein wesentlicher Nachteil dieses Standes der Technik ist die Abnahme der Farbe von der Rasterwalze. Damit wird der Druckprozeß gestört, da nach der Farbabnahme an der Abnahmestelle zur Erstellung eines gleichmäßigen Druckbildes erst wieder Farbe aufgebaut werden muß.
  • Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß aus dieser Messung der momentanen Farbmenge auf einer Rasterwalze nicht auf den gesamten Farbverbrauch eines Druckauftrags geschlossen werden kann. Eine kontinuierliche Messung kann nicht vorgenommen werden, somit wird eine Verstellung der Farbführung und damit eine Veränderung des Farbfilms während des Druckvorgangs nicht erfaßt.
  • Es sind weiterhin Durchflußmeßvorrichtungen bekannt, welche die, der Druckmaschine zugeführte Farbmenge messen. Solche Durchflußmeßvorrichtungen sind jedoch nur dort einsetzbar, wo ein relativ hoher Farbverbrauch vorliegt, beispielsweise bei Rollenoffsetdruckmaschinen. Außerdem erfordert eine solche Farbverbrauchsermittlung geeignete Durchflußmeßeinrichtungen und Anzeigeeinrichtungen, so daß der Einsatz solcher Einrichtungen schon aus Kostengründen nicht zweckmäßig ist.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, bei dem die benötigte Druckfarbe ohne zusätzliche Sondereinrichtungen an der Druckmaschine ermittelt wird und mit welchem somit kostengünstig eine genaue Verbrauchsmessung an beliebigen Offsetdruckmaschinen möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von der Gattung des Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.
  • Wesentlicher Vorteil der Erfindung ist die Ermittlung des Farbverbrauchs ohne spezielle Meßvorrichtungen.
  • Die an der Druckmaschine vorhandenen Stellsysteme sowohl für die Farbspaltöffnung als auch für die Farbduktorwalze erzeugen rückgemeldete Stellsignale. Die Auswertung dieser Signale kann ohne großen Aufwand durch eine geeignete Recheneinrichtung durchgeführt werden und der Farbverbrauch, der aufgrund der Vorgabe der Farbspaltöffnung und der Farbstreifenbreite pro Zeiteneinheit die von der Drehgeschwindigkeit der Farbduktorwalze bestimmt wird, kann ständig angezeigt werden.
  • Vor Druckbeginn wird sowohl die Farbspaltöffnung als auch die Drehgeschwindigkeit der Farbduktorwalze voreingestellt. Diese Voreinstellung erfolgt anhand einer vorher durchgeführten Ermittlung der Größe der farbführenden Flächen einer Druckplatte oder anhand abgespeicherter Voreinstelldaten. Mit dieser vor Druckbeginn vorgenommenen Einstellung kann damit schon sehr frühzeitig der voraussichtliche Farbverbrauch, bezogen auf einen Druckbogen oder bezogen auf die gesamte Anzahl der Druckbogen, bestimmt werden. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, die voraussichtliche Menge an Farbe bei Druckbeginn in die Druckmaschine einzufüllen, so daß ein Nachfüllen oder ein Kontrollieren der noch zur Verfügung stehenden Farbe während der Durchführung des Druckauftrags nicht mehr erforderlich ist.
  • Außerdem dient die Verbrauchsbestimmung der Druckfarbe der Überwachung des Einsatzes von Hilfsstoffen beim Erstellen eines Druckproduktes und der Auswertung und Berechnung des gesamten Material- bzw. Stoffverbrauches.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, die auch dort zum Einsatz gelangt, wo der Farbkasten eine Mehrzahl von Farbdosiereinrichtungen aufweist, werden die Farbspaltöffnungen, die entsprechend des zonalen Farbbedarfs unterschiedlich sind, gemessen und aus diesen gemessenen Farbspaltöffnungen die diskreten Farbschichtdicken bestimmt, so daß ein Farbschichtdickenprofil über die gesamte Druckbreite der Berechnung der Farbmenge zugrunde gelegt werden kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine vorhandene Steuereinrichtung, die zur Steuerung der Druckmaschine vorgesehen ist und welcher die eingestellten Farbspaltöffnungen und die Farbstreifenbreite von der Druckmaschine rückgemeldet werden, zur Verbrauchsbestimmmung herausgezogen. Diese wird so modifiziert, daß aus den rückgemeldeten Daten die verbrauchte Druckfarbe berechnet wird. Diese Modifikation ist in einfacher Weise durch die Einfügung des Berechnungsalgorithmus in das, in der Steuereinrichtung vorhandene Steuerungsprogramm, möglich. Eine solche Steuereinrichtung ist beispielsweise unter dem Namen CPC 1 von der Heidelberger Druckmaschinen AG bekannt und in der Firmenzeitschrift "Heidelberger Nachrichten 3/35", Jahrgang 1977 beschrieben.
  • Der ermittelte Farbverbrauch läßt sich auch in vorteilhafter Weise einem Betriebsdatenerfassungssystem zuführen, welches sämtliche Betriebsdaten, unter anderem auch, den Verbrauch von Hilfsstoffen oder Energie, zur Erstellung des Druckproduktes erfaßt und eine Berechnung der Betriebskosten ermöglicht. Ebenso kann der Farbverbrauch über einen Protokolldrucker ausgedruckt und/oder zur Anzeige z. B. am Monitor gebracht werden.
  • Zur Überwachung des Farbinhaltes in dem Farbkasten besteht auch die Möglichkeit, die in den Farbkasten eingebrachte Menge an Druckfarbe mit dem ermittelten Farbverbrauchswert zu vergleichen und bei Gefahr des Leerlaufens des Farbkastens ein Warnsignal zu bilden. Dieses Warnsignal kann die Bedienperson sowohl optisch als auch akustisch informieren.
  • Erfolgt zur Ermittlung des Farbdichtewertes eine Überwachung des Druckproduktes anhand eines mitgedruckten Kontrollstreifens, dann kann aus dem densitometrisch ermittelten Farbdichtewert der Farbe auf dem Druckprodukt die Farbübertragung auf das Druckprodukt berechnet werden. Weicht der ermittelte Dichtewert von einer Solldichte ab, so wird aus dieser Abweichung ein Korrekturfaktor bestimmt und dieser bei der Verbrauchsberechnung berücksichtigt. Die Übertragung der densitometrisch ausgemessenen Daten des Kontrollstreifens an die Steuereinrichtung erfolgt über Datenleitungen. Eine solche densitometrische Meßeinrichtung ist ebenfalls in der obengenannten Firmenschrift beschrieben.
  • Weitere Korrekturfaktoren berücksichtigen vorzugsweise die Temperatur und/oder die Viskositätseinflüsse der Druckfarbe. Außerdem spielt die Art des verwendeten Papiers, d.h. beispielsweise stark saugendes Papier oder sehr glattes Papier, bei dem Verbrauch der Farbe eine Rolle. Auch dies wird durch einen geeigneten Korrekturfaktor erfaßt.
  • Es ist möglich, aus dem Druckflächenanteil, den eine Druckplatte aufweist, den voraussichtlichen Farbverbrauch überschlägig zu berechnen. Auch diese Berechnung kann als Grundlage für einen vorläufigen Farbverbrauchswert oder als Korrekturfaktor herangezogen werden.
  • Selbstverständlich wird bei einer Mehrfarbendruckmaschine der Verbrauch aller Druckfarben bestimmt. Dieser Verbrauch kann sowohl in der Summe als auch pro Einzelfarbe angezeigt werden. Außerdem kann der Verbrauch auf eine bestimmte Anzahl von Druckprodukten normiert ausgegeben werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Auch in dem Ausführungsbeispiel sind, soweit sie nicht von den Ansprüchen abgedeckt sind, erfinderische Merkmale enthalten.
  • Es zeigt:
    • Figur 1 einen Farbkasten einer Offsetdruckmaschine,
    • Figur 2 das auf eine Farbkastenwalze aufgetragene Farbprofil,
    • Figur 3 ein Offsetdruckwerk zum Einfärben der Druckplatte und Übertragen des Druckbildes auf das Papier,
    • Figur 4 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Ermittlung des Farbverbrauchs.
  • Bei Offsetdruckmaschinen ist in bekannter Weise dem Farbkasten 1 eine Farbkastenwalze (Farbduktorwalze) 2 zugeordnet, zwischen denen in einem keilförmigen Raum die Farbe 3 eingefüllt ist. Diese Farbe wird in einem dünnen Farbfilm von der Farbkastenwalze 2 über eine Heberwalze 4, einer ersten Farbwerkswalze 5 zugeführt, von der sie in ein nicht dargestelltes Farbwerk übertragen wird. Der Farbfilm 6, der von der Farbkastenwalze 2 zum Teil auf die Heberwalze 4 übertragen wird, läßt sich in seiner Schichtdicke sF über eine Farbdosiereinrichtung den jeweiligen Erfordernissen, d.h. dem jeweiligen zu druckenden Sujet anpassen. Die Länge des Farbkastens 1 und der Walzen ist entsprechend dem maximal möglichen Druckformat ausgelegt. In bekannter Weise sind der Farbkasten 1 und die Walzen seitlich in nicht dargestellten Druckwerksseitenwänden gelagert. Die Farbdosiereinrichtung 7 besteht aus zonenbreiten Dosierelementen 8, die dicht nebeneinander längs der Farbkastenwalze 2 angeordnet sind und sich über die Breite des Farbkastens 1 erstrecken. Die Einstellung jedes Dosierelements 8 bezüglich der gewünschten Farbschichtdicke erfolgt durch einen Antrieb 23, der gekoppelt ist mit einem Positionsmelder. Nähere Einzelheiten zu dem Aufbau der Farbdosiereinrichtungen sind der DE-AS 26 48 098 zu entnehmen.
  • Während die Heberwalze 4 an der Farbkastenwalze 2 anliegt, wird der Farbfilm 6 aufgrund der Farbspaltung zum Teil auf die Heberwalze 4 übertragen. Die Zeitspanne, währenddessen die Heberwalze 4 an der Farbkastenwalze 2 anliegt und die Drehgeschwindigkeit der Farbkastenwalze 2 bestimmen die Farbstreifenbreite bF des übertragenen Farbfilms. Die Farbstreifenlänge lF und die Farbschichtdicke sF wird durch die Farbdosiereinrichtung 7 definiert.
  • Die Figur 2 zeigt in einer Längsschnittdarstellung ein Farbprofil, welches auf die Farbkastenwalze 2 aufgetragen ist und aus welchem die genannte Farbschichtdicke sF und Farbstreifenlänge lF ersichtlich sind. An die Farbkastenwalze 2 sind die Dosierelemente 8 über deren jeweiligen Stützbereiche angestellt. Je nach Stellung der Dosierelemente wird eine mehr oder wenige dicke Farbschicht sF vom Farbkasten 1 auf die Farbkastenwalze 2 übertragen. Die Farbstreifenlänge lF pro Dosierelement ist nahezu konstant. Aus der Anzahl der einzelnen Dosierelemente läßt sich damit die gesamte Farbstreifenlänge LF bestimmen. Aus den Werten für die Farhstreifenbreite bF, die Farbschichtdicke sF und die Farbstreifenlänge lF wird die Farbe pro Farbzone, die innerhalb eines Heberzyklus auf die Heberwalze 4 übertragen wird, bestimmt. Die Einstellungen der einzelnen Dosierelemente 8 und damit die für die Bestimmung des Farbverbrauchs erforderlichen Daten werden an dem Steuerpult der Druckmaschine eingestellt und von der Druckmaschine rückgemeldet. Ebenso wird die Farbstreifenbreite, d.h. die Anstellzeit der Heberwalze an der Farbkastenwalze über dieses Steuerpult eingestellt, damit ist dieser Wert ebenfalls am Steuerpult abrufbar. Nachdem somit sämtliche Daten, die zur Ermittlung des Farbverbrauchs benötigt werden, am Steuerpult vorhanden sind, läßt sich in einfacher Weise das Verfahren zur Bestimmung des Farbverbrauchs vom Rechner dieses Steuerpultes durchführen. Die konstruktive Auslegung des Druckwerkes beeinflußt diese Berechnung, da Walzenanzahl und Walzenanordnung die Farbverteilung bis zum Auftrag auf die Druckplatte maßgeblich bestimmen. Ein solches Steuerpult für die Bedienung der Druckmaschine ist aus den "Heidelberger Nachrichten", wie oben erwähnt, bekannt.
  • Die Figur 3 zeigt ein Offsetdruckwerk. In dieser Figur ist die gesamte Farbführung ausgehend von dem Farbkasten 1 bis zum Aufbringen der Farbe auf einen Druckbogen 53 ersichtlich. Der Farbkasten 1 mit der Farbkastenwalze 2 und der Heberwalze 4 ist aus der Figur 1 bekannt und braucht nicht mehr näher beschrieben zu werden. Das Farbwerk 25 enthält Reibzylinder 26 bis 29, Reiterwalzen 30 bis 34, eine Übertragwalze 35, Gummiwalzen 36 bis 40 und Farbauftragswalzen 41 bis 44. Die Farbe 3, welche über die Heberwalze in das Farbwerk 25 übertragen wird, spaltet sich bei jedem Aufeinandertreffen zweier Walzen näherungsweise in zwei gleich große Farbschichtdicken auf. Je nach Walzentyp und Funktion der Walze findet zusätzlich zu der Übertragung eine Verreibung der Farbe auf der Oberfläche der Walze statt. Anzahl und Umfang der Farbauftragswalzen haben neben einem wichtigen Einfluß auf die gleichmäßige Einfärbung der Druckplatte auch einen Einfluß auf die Menge der Druckfarbe, die letztendlich auf die Druckplatte aufgebracht wird. Die bestimmte Anordnung der Walzen in dem Farbwerk 25 erzeugt einen genau definierten Farbauftrag auf die Druckplatte über die Farbauftragswalzen 41 bis 44. Jede der vier Farbauftragswalzen trägt eine bestimmte Farbmenge auf die Druckplatte auf. Über ein Feuchtwerk 46 wird die Druckplatte mit Feuchtmittel versehen. Über einen Feuchtmittelbehälter 47 wird dieses dem Feuchtwerk 46 zugeführt.
  • Die Einfärbung der Druckplatte wird über einen Gummituchzylinder 48 auf einen von dem Gegendruckzylinder 49 geführten Bogen übertragen. Sowohl zwischen Druckplattenzylinder 45 und Gummizylinder 48 als auch zwischen dem Gummizylinder 48 und dem Druckbogen 53 findet ebenfalls eine Farbspaltung statt. Betrachtet man nunmehr den gesamten Verlauf des Farbflusses ausgehend von dem Farbkasten 1 bis zum Aufbringen der Farbe auf den Druckbogen 53, so ist festzustellen, daß nur ein Bruchteil der auf der Farbkastenwalze 2 aufgebrachten Farbschichtdicke auf den Druckbogen übertragen wird. Die Ermittlung dieses Verhältnisses zwischen den beiden Farbschichtdicken ist jedoch aufgrund der Struktur des Farbwerkes unter Berücksichtigung der Anzahl der Farbspaltungen zwischen den Walzen möglich. Dieses Verhältnis bestimmt im wesentlichen die maschinenspezifische Konstante K. Der Faktor K kann aber auch empirisch beispielsweise durch einen Probelauf ermittelt werden. Die Bogentransportzylinder 50 bis 52 transportieren die Druckbögen 53, 54 durch die einzelnen Druckwerke der Druckmaschine.
  • In Figur 4 ist in einer schematischen Darstellung eine Einrichtung zur Ermittlung des Farbverbrauchs dargestellt, wobei die wesentlichen Elemente in dem Steuerpult schon enthalten sind. Einer zentralen Verarbeitungseinheit 12 werden die Daten, die zur Bestimmung des Farbverbrauchs erforderlich sind, zugeführt. Dieses sind die Stellungen der einzelnen Farbdosiereinrichtungen 7, deren Stellsignale über die Leitungen 13 gemeldet werden. Außerdem wird die Drehzahl der Farbkastenwalze 2 über die Leitung 14 der Verarbeitungseinheit 12 gemeldet. Des weiteren werden der Verarbeitungseinheit 12 über Sensoren 24 für Zusatzgrößen weitere Meßwerte, beispielsweise die Farbtemperatur oder die Farbzähigkeit gemeldet. Außerdem ist eine Dateneingabe- bzw. Befehlseingabetastatur 15 vorgesehen, mit welcher Vorgabedaten, beispielsweise die Anzahl der zu erstellenden Druckprodukte oder die Art des zu bedruckenden Papiers, eingegeben werden. Anhand der eingegebenen Daten wird über die Verarbeitungseinheit 12 die Menge der pro Farbzone verbrauchten Druckfarbe nach der Beziehung
    MF = K * sF * lF * bF * f
    bestimmt. Die Gesamtmenge berechnet sich dann durch Aufsummieren der gesamten Farbzonenwerte.
  • Die Farbschichtdicke sF wird durch die Farbspaltöffnung jedes Dosierelements gebildet. Die Farbstreifenlänge lF ist für alle Zonen konstant, ebenso die Farbstreifenbreite bF, die aus der Drehzahl der Farbkastenwalze 2, bestimmt wird. Der Faktor K stellt eine maschinenspezifische Konstante dar, welche, wie schon erwähnt, sowohl das Farbspaltungsverhältnis im Farbwerk als auch weitere druckmaschinenspezifische Korrekturwerte berücksichtigt. Der Faktor f ist eine Funktion, die weitere materialspezifische und/oder einstellungsspezifische Einflüsse beinhaltet.
  • Dieser Faktor f kann sowohl durch eine Analyse der Wirkung der Einflußfaktoren auf den Farbfluß und eine rechnerische Modellbildung, als auch durch eine empirische Ermittlung unter bestimmten Druckbedingungen, d. h. bei bestimmten Farbtemperaturen, Papierarten, Umgebungstemperaturen usw. ermittelt werden.
  • Die ermittelte Menge an Druckfarbe kann sowohl druckproduktbezogen sein, d.h. pro einer bestimmten Anzahl von Drucken bzw. druckauftragsbezogen. Gerade die druckauftragsbezogene Ermittlung der Farbmenge stellt eine wichtige Größe für die Berechnung der Druckkosten und auch die Überwachung des gesamten Farbverbrauchs dar. Der ermittelte Farbverbrauch kann über einen Datendrucker 16 ausgedruckt oder über ein Display 17 angezeigt werden. Es besteht außerdem die Möglichkeit, den Farbverbrauch abzuspeichern (Memory 18). Dieser Speicher ist beispielsweise eine Diskette, auf der sämtliche für den Druck relevanten Daten, also beispielsweise Einstellwerte und weitere Verbrauchswerte, abgespeichert sind, wobei diese Daten bei Wiederholaufträgen zur Neueinstellung der Maschine und zur Vorbestimmung des voraussichtlichen Farbbedarfs erforderlich sind.
  • Zur Voreinstellung der Farbdosiereinrichtungen 7 an einer Druckmaschine wird in vielen Fällen ein sogenannter Druckplattenleser 19 benutzt. Mit diesem Druckplattenleser wird die Druckplatte abgetastet und zonal der Anteil von druckenden zu nichtdruckenden Flächen erfaßt. Die Meßwerte des Druckplattenlesers können bei der Farbverbrauchsbestimmung zu einer ersten Näherung des voraussichtlichen Farbverbrauchs benutzt werden und nach der Berechnung des tatsächlichen Farbverbrauchs kann ein Abgleich zwischen diesem Näherungswert und dem berechneten Farbverbrauchswert vorgenommen werden. Die von dem Druckplattenleser 19 ermittelten Daten werden hierzu über die Leitung 20 der Verarbeitungseinheit 12 übertragen.
  • Die Qualitätsüberwachung des Druckproduktes erfolgt häufig über eine densitometrische Auswertung eines auf dem Druckprodukt mitgedrucktem Meßstreifens. An einem Meßpult 21 wird der Meßstreifen ausgewertet und die Farbdichte der einzelnen Farben werden zonal ermittelt. Aus dieser Farbdichtemessung kann auf die Schichtdicke der Farbe rückgeschlossen werden. Die Farbdichtewerte werden deshalb ebenfalls der Verarbeitungseinheit 12 über Leitung 22 übermittelt, wobei dann diese Werte ebenfalls einen Korrekturfaktor, für die Genauigkeitsoptimierung des rechnerisch ermittelten Verbrauchs darstellen können.
  • Wird ein Farbwerk benutzt, bei dem keine Heberwalze vorhanden ist (Filmfarbwerk), dann kann die Farbstreifenbreite pro Druckprodukt aus den Drehzahlverhältnissen der Druckzylinder, der Farbkastenwalze und der Farbübertragungswalze, ermittelt werden.
  • Da die Berechnung des Farbverbrauchs kontinuierlich erfolgt, kann jederzeit der momentane Farbverbrauch, der insgesamt aufgelaufene und auch der voraussichtliche Gesamtfarbverbrauch unter Berücksichtigung der Anzahl zu erstellender Druckprodukte angezeigt werden.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1 Farbkasten
    • 2 Farbkastenwalze (Farbduktorwalze)
    • 3 Farbe
    • 4 Heberwalze
    • 5 Farbwerkswalze
    • 6 Farbfilm
    • 7 Farbdosiereinrichtung
    • 8 Dosierelement
    • 9 Druckmaschinengehäuse
    • 10 Stützbereich
    • 11 Stützbereich
    • 12 Verarbeitungseinheit
    • 13 Leitung
    • 14 Leitung
    • 15 Dateneingabe-/Befehlseingabetaste
    • 16 Datendrucker
    • 17 Display
    • 18 Memory
    • 19 Druckplattenleser
    • 20 Leitung
    • 21 Meßpult
    • 22 Leitung
    • 23 Antrieb und Positionsmelder
    • 24 Sensoren für Zusatzmeßgrößen
    • 25 Farbwerk
    • 26 Reibzylinder
    • 27 Reibzylinder
    • 28 Reibzylinder
    • 29 Reibzylinder
    • 30 Reiterwalze
    • 31 Reiterwalze
    • 32 Reiterwalze
    • 33 Reiterwalze
    • 34 Reiterwalze
    • 35 Übertragwalze
    • 36 Gummiwalzen
    • 37 Gummiwalzen
    • 38 Gummiwalzen
    • 39 Gummiwalzen
    • 40 Gummiwalzen
    • 41 Farbauftragswalzen
    • 42 Farbauftragswalzen
    • 43 Farbauftragswalzen
    • 44 Farbauftragswalzen
    • 45 Druckplattenzylinder
    • 46 Feuchtwerk
    • 47 Feuchtmittelbehälter
    • 48 Gummituchzylinder
    • 49 Gegendruckzylinder
    • 50 Bogentransportzylinder
    • 51 Bogentransportzylinder
    • 52 Bogentransportzylinder
    • 53 Druckbogen
    • 54 Druckbogen
    • f Korrekturfaktor
    • lF Farbstreifenlänge
    • bF Farbstreifenbreite
    • sF Farbschichtdicke
    • LF Farbschichtlänge
    • TF Farbtemperatur
    • K Konstante

Claims (11)

1. Verfahren zur Bestimmung des Verbrauchs von Druckfarbe in einer Offsetdruckmaschine, wobei die Druckfarbe über einen Farbkasten, welcher einstellbare Farbspaltöffnungen aufweist und eine Farbduktorwalze, welche die aus den Farbspaltöffnungen austretende Farbe aufnimmt, einem Farbwerk der Druckmaschine zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus den Farbschichtdicken (sF), die durch die Farbspaltöffnungen bestimmt werden, der Farbstreifenlänge (lF) und der Farbstreifenbreite (bF) pro Zeiteinheit, die von der Drehgeschwindigkeit der Farbduktorwalze bestimmt wird, nach der Beziehung
MF = K * sF * lF * bF * f
die Menge der zugeführten Druckfarbe pro Zeiteinheit oder pro Anzahl Druckprodukte bestimmt wird, wobei K eine maschinenspezifische Konstante und f sowohl eine druckmaschineneinstellungsspezifische als auch eine materialspezifische Funktion darstellt, und der ermittelte Farbverbrauch angezeigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Farbspaltöffnungen durch Farbdosiereinrichtungen bestimmt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckmaschine eine Steuereinrichtung aufweist und der Steuereinrichtung die in der Druckmaschine eingestellten Farbspaltöffnungen und Farbstreifenbreite rückgemeldet werden und aus den rückgemeldeten Daten die Steuereinrichtung den Verbrauch der Druckfarbe berechnet.
4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der ermittelte Verbrauch der Druckfarbe einem Betriebsdatenerfassungssystem und/oder einem Protokolldrucker zugeführt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mittels einer Vergleichseinrichtung die verbrauchte Menge der Druckfarbe mit der in den Farbkasten vor Druckbeginn eingebrachten Menge an Druckfarbe während des Druckvorgangs verglichen wird und bei Unterschreitung einer Restmenge ein Warnsignal erzeugt und/oder ein Steuereingriff in die Druckmaschine ausgelöst wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mittels einer Farbdichtemeßeinrichtung ein Farbdichtewert aus dem bedrucktem Druckprodukt ermittelt wird und aus diesem Farbdichtewert eine Korrektur für die Verbrauchsmessung ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus der Temperatur und/oder Viskosität der Druckfarbe und/oder aus der Papierart des zu bedruckenden Papiers ein Korrekturfaktor gebildet wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus der Bestimmung des Druckflächenanteils einer Druckplatte unter Berücksichtigung der Anzahl der zu erstellenden Druckprodukte ein erster Näherungswert für den Verbrauch von Druckfarbe gebildet wird.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus dem Druckflächenanteil und der Farbschichtdicke, die aus dem Farbdichtewert abgeleitet wird, die auf den Druckbogen aufgetragene Farbmenge ermittelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die ermittelte Farbmenge zur Bestimmung und/oder Korrektur der druckmaschineneinstellungsspezifischen und materialspezifischen Funktion f herangezogen wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbrauch einer oder mehrerer Druckfarben bezogen auf das Farbvolumen und/oder die Farbmenge pro einer bestimmten Anzahl von Druckprodukten angezeigt wird.
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