Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Feuchtmittelaufbereitung
gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
[Stand der Technik]
Druckmaschinen, welche im Nassoffset-Verfahren drucken,
benötigen Feuchtmittel. Diese Feuchtmittel basieren auf
Rohwasser und Zusätzen. Diese Zusätze bestehen beispielsweise
aus Alkohol, Alkoholersatzstoff bzw. ein im Wesentlichen auf
Kohlenwasserstoffen basierenden Zusatzmittel. Durch diese
Zugaben wird erreicht, dass das Feuchtmittel eine entsprechende
Benetzungsfähigkeit der nicht druckenden Stellen
aufweist. Ferner wird erreicht, dass mit einer möglichst
geringen Feuchtmittelmenge gedruckt werden kann.
Für qualitativ hochwertigen Drucke ist eine bestimmte Zusammensetzung
der Feuchtmittel notwendig. Um die Qualität des
Druckes auch über hohe Auflagen aufrecht zu erhalten, ist es
nötig, dass die Zusammensetzung des Feuchtmittels auch über
große Zeiträume gleich bleibt. Aus diesem Grunde sind Einrichtungen
zur automatischen Feuchtmittelaufbereitung entwickelt
worden, bei welchen die Zusätze dosiert dem Feuchtmittelkreislauf
zuführbar sind. Das Feuchtmittel wird dabei in
einem Vorratsbehälter bereitgestellt und über eine Zuleitung
den einzelnen Druckwerken zugeführt. Über einen Rücklauf wird
das Feuchtmittel wiederum in den Vorratsbehälter zurückgefördert.
Die Feuchtmittelkästen in den Feuchtwerken der Druckwerke
sind mit Überläufen ausgestattet, so dass in den Behältern
stets ein vorgegebener Feuchtmittelstand vorliegt.
Im Vorratsbehälter für das Feuchtmittel, der Zu- und/oder
Rückführung sowie in den Feuchtmittelkästen der einzelnen
Druckwerke können Sensoren zur Bestimmung der Konzentration
von Alkohol, Alkoholersatzstoffen bzw. Zusatzmittel angeordnet
sein. Diese Sensoren können bei den üblicherweise verwendeten
Zusatzmitteln als Leitfähigkeitssensoren ausgebildet
sein, d.h. über eine Leitfähigkeitsmessung des Feuchtmittels
kann die Konzentration an Zusatzmittel bestimmt werden. Die
Signale dieser Sensoren werden einer Steuerung zugeführt, die
ihrerseits mit einer Dosiereinrichtung in Verbindung steht,
über welche das entsprechende Zusatzmittel, in vorgegebenen
Mengen dem Feuchtmittel im Feuchtmittelvorratsbehälter zugeführt
wird. Eine solche Einrichtung zur Zusatzregelung von
Alkohol beschreibt die EP 0 378 497 B1.
Nachteilig bei einer derartigen Einrichtung zur Feuchtmittelaufbereitung
ist aber, dass die Messung der Konzentration
an Zusatzmittel direkt im Feuchtmittelkreislauf zwischen
Vorratsbehälter und den Druckwerken erfolgt. Durch die
Feuchtmittelrückführung zurück in den Feuchtmittelvorratsbehälter
wird auch im Feuchtmittel Farbe und sonstige Stoffe
gelöst aufgenommen, so dass die sensorischen Messwerte verfälscht
werden. Eine auf diesen verfälschten Messergebnissen
basierenden Feuchtmittelregelung wird dann ebenfalls ungenau.
[Aufgabe der Erfindung]
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Einrichtung
zur Feuchtmittelaufbereitung derartig zu erweitern,
so dass unter Vermeidung der zuvorstehend genannten Nachteile
durch Regelung der Zusätze eine über längere Zeiträume genau
aufrecht zu erhaltende Feuchtmittelzusammensetzung erzielbar
ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale
von Anspruch 1. Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
[Beispiele]
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, dass dem Feuchtmittelvorratsbehälter, welcher
über eine Zu- und Rückleitung mit den Feuchtwerken der Druckmaschine
in Verbindung steht, ein Behälter zur Feuchtmittelaufbereitung
vorgeordnet ist. Das Rohwasser als auch das
über eine Dosiereinrichtung zugebbare Zusatzmittel wird in
diesen Aufbereitungsbehälter gemischt. Dabei ist als Leitwert
geführten Dosierung vorgesehen, dass durch Sensoren die
Konzentrationen an Zusatzstoffen sowohl im Rohwasser, im
Feuchtmittelaufbereitungsbehälter als auch in dem nachgeordneten
Vorratsbehälter des Feuchtmittelkreislaufes erfassbar
sind. Diese insbesondere als Leitfähigkeitssensoren ausgebildeten
Messeinrichtungen stehen mit einer Steuerung in Signalverbindung,
die ihrerseits mit der Dosiereinrichtung des
Zusatzmittels in Signalverbindung steht.
Durch die Vorordnung der Feuchtmittelaufbereitung und die
entsprechende sensorische Erfassung der Leitfähigkeiten wird
erreicht, dass durch den Feuchtmittelrücktransport zum
Feuchtmittelvorratsbehälter bedingte Verunreinigungen nicht
mitgemessen und so falsche Mengen an Zugabe von Zusatzmittel
bestimmt werden.
Durch die Leitfähigkeitsmessung in der Rohwasserzufuhr wird
erreicht, dass die Qualität des Frischwassers direkt erfasst
und bei der Bestimmung der nötigen Menge an Zusatzmittel mit
berücksichtigt werden kann.
Weiterhin ist vorgesehen, dass auch im Feuchtmittelaufbereitungsbehälter
vorzugsweise die Leitfähigkeit des dort mit
Zusatzmittel gemischten Feuchtmittelwassers erfasst wird.
Letztlich wird auch die Leitfähigkeit des Feuchtmittels im
Feuchtmittelvorratsbehälter erfasst, bei der über die Zuleitung
vom Feuchtmittelaufbereitungsbehälter gespeist wird.
Die einzelnen und an den angegebenen Orten angebrachten
Leitfähigkeitssensoren stehen in Signalverbindung mit einer
Steuerung, welche nach Leitfähigkeits- / Konzentrationszusammenhängen
die Menge des zuzuführenden Zusatzmittels bestimmt
und entsprechend die Dosiereinrichtung zum Auslösen eines
gezielten Zugabevorgangs aktiviert.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen,
dass eine Autokalibration erfolgt, in dem Sinne, dass durch
die im Feuchtmittelaufbereitungs- als auch im Vorratsbehälter
angeordneten Leitfähigkeitssensoren die Leitfähigkeitswerte
bei einer ersten Zugabemenge sowie einer darauf folgenden,
z.B. doppelt so großen Zugabemenge erfasst und daraus der
entsprechende Kennlinienzusammenhang in Verbindung mit dem
Rohwasserleitwert bestimmt wird. Die durch diesen Autokalibrationsvorgang
bestimmte Kennlinie wird für die weitere
Regelung verwendet.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Vorordnung der Feuchtmittelaufbereitung
ist es ferner auch möglich, Änderungen in
der Feuchtmittelzusammensetzung schnellstmöglich bereitzustellen,
d.h. entsprechendes Feuchtmittel im Feuchtmittelvorratsbehälter
zu erhalten und den einzelnen Feuchtwerken der
Druckmaschine zuzuführen. Wird beispielsweise eine höhere
Konzentration an Zusatzmittel gewünscht, so wird durch die
Steuerung die Zufuhr von Zusatzmittel so lange geöffnet, bis
in Feuchtmittelaufbereitung eine sehr hohe Zusatzmittelkonzentration
vorliegt. Durch die Zufuhrleitung zum Feuchtmittelvorratsbehälter
kann dann dieses mit Zusatzmittel hoch
konzentrierte Wasser mit dem Feuchtmittel im Feuchtmittelvorratsbehälter
gemischt werden, so dass die über der im Feuchtmittelvorratsbehälter
erfassbare Leitfähigkeit die gewünschte
Konzentration an Zusatzmittel schnellstmöglich einstellbar
ist.
Entsprechend wird vorgegangen, wenn im Feuchtmittelvorratsbehälter
eine niedrigere Konzentration an Zusatzmittel gewünscht
ist. Dann wird im Feuchtmittelaufbereitungsbehälter
die Zugabe von Zusatzmittel herabgesetzt bzw. es erfolgt für
eine bestimmte Zeit ausschließlich eine Zufuhr von Frischwasser.
Durch die Überwachung des Rohwassers mittels Leitfähigkeitssensor
ist ferner sichergestellt, dass sich kurzzeitige als
auch langfristige Änderungen der Wasserqualität bei der
Aufbereitung von Feuchtmittel mit berücksichtigt werden.
Einzig auf Veränderung der Wasserqualität des zuzuführenden
Frischwassers basierende Änderungen der Leitfähigkeit werden
somit nicht fälschlich in Konzentrationsänderungen des Zusatzmittels
umgedeutet, so dass Fehlregelungen an Zusatzmittel
ausgeschlossen werden können. Ferner ist eine genaue
Anpassung der Zusatzmittelzugabe an die vorliegende Wasserqualität
möglich, um eine optimale Feuchtmitteleigenschaft zu
erreichen.
Des weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung anhand der Zeichnung. Diese zeigt die
erfindungsgemäß vorgesehene Feuchtmittelaufbereitung, welche
dem Feuchtmittelvorratsbehälter vorgeordnet ist.
Ein in einem Feuchtmittelvorratsbehälter 1 bereitgestelltes
Feuchtmittel wird über eine Zuführleitung 2 sowie eine Rückführleitung
3 den ein oder mehreren Feuchtwerken einer prinzipiell
dargestellten Druckmaschine zugeführt. Durch diesen
Kreislauf (Feuchtmittelvorratsbehälter 1, Zuführung 2, Rückführung
3) wird erreicht, dass in den Feuchtmittelkästen der
einzelnen Druckwerke stets die erforderliche Feuchtmittelmenge
unabhängig von der durch Verdunstung bzw. Feuchtmittelaufnahme
im Papier herrschenden Verlustrate zur Verfügung steht.
Dem Feuchtmittelvorratsbehälter 1 vorgeordnet ist ein Feuchtmittelaufbereitungsbehälter
4. Das in dem Behälter zur
Feuchtmittelaufbereitung 4 enthaltene Feuchtmittel wird über
eine Zuführleitung 5 dem Feuchtmittelvorratsbehälter 1 zugeführt
- Zuführregelung bspw. über Füllstandsmessung. In der
Zuführleitung 5 sowie auch in der Zufuhr 2 als auch in der
Rückfuhr 3 sind nicht dargestellte Fördermittel (Pumpe)
angeordnet.
Dem Behälter zur Feuchtmittelaufbereitung 4 ist eine Rohwasserzufuhr
6 zugeordnet, über welche der Behälter der Feuchtmittelaufbereitung
4 mit Leitungswasser befüllbar ist.
Dem Behälter der Feuchtmittelaufbereitung 4 ist ferner ein
Behälter zur Bereitstellung von Zusatzmittel 7 zugeordnet.
Die Zugabe von Zusatzmittel in den Behälter der Feuchtmittelaufbereitung
4 erfolgt über eine Dosiereinrichtung 8,
welche es ermöglicht, infolge von Steuersignalen dem Behälter
4 eine bestimmte, vorgegebene Menge Zusatzmittel zuzuführen.
In der Leitung der Rohwasserzufuhr 6, im Behälter der Feuchtmittelaufbereitung
4 sowie im Feuchtmittelvorratsbehälter 1
sind Leitfähigkeitssensoren 9, 10, 11 angeordnet, die mit
einer Steuerung 12 in Signalverbindung stehen. Die Steuerung
12 steht ihrerseits in Signalverbindung mit der Dosiereinrichtung
8, über welche Zusatzmittel der Feuchtmittelaufbereitung
4 zuführbar ist.
In der Steuerung 12 sind Kennlinien gespeichert bzw. diese
werden jeweils neu bestimmt, über welche aus den Leitfähigkeitswerten
der Sensoren 10, 11 in der Feuchtmittelaufbereitung
4 bzw. der Feuchtmittelvorratsbehälter 1 die Konzentration
an Zusatzmittel im Wasser ermittelbar ist. Dabei ist
vorgesehen, dass eine Autokalibration erfolgt, d.h. die
Steuerung 12 löst in einem ersten Schritt über die Dosiereinrichtung
8 die Zugabe von Zusatzmittel in das in der Feuchtmittelaufbereitung
befindliche Wasser aus. Der Leitfähigkeitswert
wird dabei über den Sensor 10 erfasst. Daraufhin
erfolgt in einem zweiten Schritt eine weitere Zugabe von
Zusatzmittel über die Dosiereinrichtung 8, wobei nun z.B. die
doppelte Menge an Zusatzmittel 7 hinzugefügt wird. Nun wird
ebenfalls der Leitfähigkeitsmesswert über den Sensor 10
erfasst. Da der Zusammenhang zwischen Konzentrationszusatzmittel
im Wasser und Leitfähigkeit linear ist, liegt nun der
Steuerung 12 in Verbindung mit dem Leitwert des Rohwassers
eine Kennlinie zur Ermittlung der entsprechenden Konzentration
an Zusatzmittel vor. Entsprechend hierzu wird in einem
weiterem Autokalibrationsvorgang die den Zusammenhang im
Feuchtmittelvorratsbehälter 1 wiedergebende Kennlinie ermittelt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist als
Autokalibration vorgesehen, in dem Behälter für das Zusatzmittel
7 eine manuell angesetzte, bspw. 10% Kalibrierlösung
bereitzustellen. Über den Sensor 10 wird zunächst der Leitwert
von Frischwasser in der als Mischstrecke ausgebildeten
Feuchtmittelaufbereitung 4 gemessen. Daraufhin wird die
Dosiereinrichtung 8 geschaltet, so dass in der Feuchtmittelaufbereitung
4 durch den Sensor 10 die Leitfähigkeit der
manuell angesetzten Kalibrierlösung (von Behälter 7) erfassbar
ist. Diese Leitwerte des Frischwassers und der Kalibrierlösung
bekannter Konzentration sind nun in der Steuerung zu
einer Kennlinie verrechenbar. Weiterhin ist die Konzentration
der Kalibrierlösung bei der Befüllung des Feuchtmittelbehälters
1 berücksichtigbar.
Ist für einen gegebenen Druckvorgang eine bestimmte Zusatzmittelkonzentration
erforderlich, so ist das entsprechend
aufbereitete Feuchtmittel im Feuchtmittelbehälter 1 bereitzustellen.
Dazu wird über die Rohwasserzufuhr 6 und die Dosiereinrichtung
8 Zusatzmittel aus dem Behälter 7 im Behälter 4
der Feuchtmittelaufbereitung 4 gemischt. Über die Leitfähigkeitssensoren
9, 10 in Rohwasserzufuhr sowie dem Behälter der
Feuchtmittelaufbereitung 4 wird also unter Berücksichtigung
der Frischwasserqualität das entsprechende Feuchtmittel
aufbereitet. Dieses wird dann über die nicht dargestellte
Pumpe und die Zuleitung 5 in den Feuchtmittelvorratsbehälter
1 gefördert. Dort erfolgt ebenfalls eine Überwachung der
Konzentration an Zusatzmittel im Feuchtmittel (Sensor 11).
Über den Leitfähigkeitssensor 11 im Feuchtmittelvorratsbehälter
1 wird aber die durch Verunreinigung (Rückfluss des
Feuchtmittels) bedingte Leitfähigkeitsänderungen mit erfasst.
Da im Feuchtmittelaufbereitungsbehälter 4 sich kein Feuchtmittel
befindet, welches über die Rückführung 3 von den
Druckwerken zurückgeleitet wird, also bereits mit Farbe oder
anderen Verunreinigungen behaftet ist, kann der Leitfähigkeitssensor
10 die exakte Konzentration an Zusatzmittel im
Wasser bestimmen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, die
durch die Steuerung 12 erfassten Leitwerte (Sensoren 9, 10,
11) an einer vorzugsweise dem Leitstand der Druckmaschine
angebrachten Anzeigevorrichtung darzustellen. Die Leitwerte
können auch aufgezeichnet und sogenannte Trendwerte gebildet
und angezeigt werden. Dies ermöglicht eine noch differenzierte
Anpassung des Feuchtmittels an die Druckbedingungen.
Hierbei kann ferner auch vorgesehen sein, die Daten der
Feuchtmittelaufbereitung mit weiteren und durch die Maschinensteuerung
bzw. den Leitstand der Maschine gelieferte
Produktionsdaten (Auflagenhöhe, Farbarten, Einstellung der
Farbdosierung) zu verknüpfen und abzuspeichern. Die abgespeicherten
Daten sind dann bei Wiederholungsaufträgen und zur
Langzeitkompensation von Einflüssen aus dem Druckprozess
verwendbar.
Unter Verwendung entsprechend zusätzlicher Sensoren sind die
Größen folgender Werte erfassbar und insbesondere als Trend
anzeig- und aufzeichenbar: Leitwert Frischwasser, Eingangsdruck
Frischwasser, Leitwert nach der Mischstrecke, Leitwert
im Feuchtmitteltank, pH-Wert im Feuchtmitteltank, Temperatur
im Feuchtmitteltank, IPA-Gehalt im Feuchtmitteltank. Durch
Auswertung der entsprechenden Werte ist so auch eine Serviceanzeige
möglich, bspw. um auf einen fälligen Wasserwechsel
oder einen Filterwechsel hinzuweisen.
[Bezugszeichenliste]
- 1
- Feuchtmittelvorrat (Behälter)
- 2
- Zuleitung
- 3
- Rückleitung
- 4
- Feuchtmittelaufbereitung (Behälter)
- 5
- Leitung
- 6
- Zufuhr Rohwasser
- 7
- Zusatzmittel
- 8
- Dosiereinrichtung
- 9
- Sensor (Leitfähigkeit Rohwasser 6)
- 10
- Sensor (Leitfähigkeit Feuchtmittelaufbereitung
4)
- 11
- Sensor (Leitfähigkeit Feuchtmittelvorrat
1)
- 12
- Steuerung