[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Feuchtmittelmengenzufuhr
bei einer Rollen-Naßoffset-Druckmaschine, bei dem mittels eines Filmfeuchtwerks Wischwasser
einem Feuchtwasserkasten entnommen und über Dosier-, Chrom- und Feucht-Farbauftragswalzen
der Druckplatte eines Druckwerkes zugeführt wird, wobei die Dosier- und Chromwalzen
zum Aufspalten des Wischwasserfilms gegensinnig laufen und über einen vom Antrieb
des Druckwerkes unabhängigen, eigenen Antrieb verfügen.
[0002] Von entscheidender Bedeutung für ein optimales Druckergebnis ist bei Rollen-Naßoffset-Druckmaschinen
die korrekte Einstellung der Druckfeuchte. Bekannte Druckmaschinen verfügen hierzu
über ein separates Feuchtwerk, das sich aus einem Feuchtwasserkasten, sowie Dosier-,
Chrom- und Feuch-Farbauftragwalzen zusammensetzt. Die zumeist gummibeschichtete Dosierwalze
rotiert in dem mit Wischwasser angefüllten Feuchtwasserkasten und gibt den dabei
entstehenden Feuchtefilm an die gegensinnig laufende Chromwalze weiter. Die Dicke
des Feuchtefilms wird dabei durch die Größe des einstellbaren Spaltes zwischen Dosierwalze
und Chromwalze bestimmt. Von der Chromwalze gelangt die Feuchtigkeit dann auf die
vom Druckwerk angetriebene Feucht-Farbauftragwalze, wo Farbe und Feuchte einem Mischprozeß
unterzogen werden, bevor die Weitergabe an die Druckplatte und die weiteren Walzen
des Druckwerks erfolgt. Da es zur Erzielung eines optimalen Farb-Feuchte-Verhältnisses
unabdingbar ist, die Betriebsweise des Feuchtwerks auf die Arbeitsgeschwindigkeit
des Druckwerks bzw. auf die Betriebsweise des zum Druckwerk synchron laufenden Farbwerks
abzustimmen, ist bei den bekannten Rollen-Naßoffset-Druckmaschinen die aus Dosier-
und Chromwalze bestehende Feuchtedosiereinrichtung mit einem eigenen, vom Druckwerk
unabhängigen Antrieb versehen. Dieser unabhängige Antrieb eines Teils des Feuchtwerks
ist insbesondere deshalb notwendig, weil dessen für ein optimales Druckergebnis notwendige
Geschwindigkeit sich nicht proportional zur Antriebsgeschwindigkeit des Druckwerks
und damit zur Durchlaufgeschwindigkeit des Papiers durch das Druckwerk verhält.
[0003] Die Einstellung der Feuchte durch Wahl einer entsprechenden Geschwindigkeit der Dosierwalze
erfolgt daher bisher anhand von Schätz- oder Erfahrungswerten durch das Bedienpersonal.
Die Anforderungen an die Richtigkeit dieser Einstellung sind sehr hoch. Wird nämlich
das Feuchtwerk relativ zum Druck- und Farbwerk zu langsam betrieben, so setzt das
sogenannte "Tonen" ein, worunter ein Zusetzen der Druckplatte mit Farbe verstanden
wird. Wird andererseits das Feuchtwerk zu schnell betrieben, so führt das nahezu
zwangsläufig zum "Schablonieren", d.h. zu einem Verwässern der Druckfarben, verbunden
mit der Gefahr des Verwischens. Bei einer erheblich zu hohen Geschwindigkeit des
Feuchtwerks kann es sogar zu einem "Emulgieren", d.h. Zerstören der Druckfarbe kommen.
Sowohl der Eintritt des Tonens als auch des Schablonierens erfordert ein sofortiges
Anhalten des Druckvorgangs und Säubern bzw. Austauschen der betroffenen Komponenten
des Druckwerks. Die bekannte, auf Schätz- und Erfahrungswerten basierende Einstellung
der Feuchte stellt also hohe Anforderungen an das Bedienpersonal, wobei häufig Korrekturen
während des Druckvorganges unumgänglich sind.
[0004] Die beschriebenen Schwierigkeiten vergrößern sich noch bei den modernen, mit Papierlaufgeschwindigkeiten
bis zu 550 m/min ar beitenden Rollen-Naßoffset-Druckmaschinen, da bei diesen Geschwindigkeiten
mit ihren entsprechend schnell ablaufenden Farbmischprozessen bereits kleine Abweichungen
der eingestellten Feuchte schnell zu den beschriebenen negativen Effekten führen.
[0005] Der Erfindung liegt daher die
Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einstellung der Feuchtmittelmengenzufuhr bei einer Rollen-Naßoffset-Druckmaschine
zu schaffen, das eine automatische Anpassung der Feuchte an die jeweilige Produktionsgeschwindigkeit
unter Aufrechterhaltung des richtigen Farb-Feuchte-Verhältnisses auch über einen sehr
weiten und hohe Werte erreichenden Bereich der Papierlaufgeschwindigkeit gestattet.
[0006] Die
Lösung dieser Aufgabenstellung ist dadurch gekennzeichnet, daß nach einer manuellen Grundeinstellung
der Feuchte aufgrund optischer Beobachtung bei einer Grunddrehzahl n
F der Dosier- und Chromwalzen mit geringer Papierlaufgeschwindigkeit, vorzugsweise
von 50 m/min, beim anschließenden Hochfahren der Papierlaufgeschwindigkeit auf Werte
oberhalb 300 m/min die Erhöhung der Drehzahl n
F der Dosier-und Chromwalzen selbsttätig in der Weise erfolgt, daß das Verhältnis
der Erhöhung der Drehzahl n
F der Dosier- und Chromwalzen zur Erhöhung der Papierlaufgeschwindigkeit v
P
- bis zu einer Papierlaufgeschwindigkeit v
P von etwa 200 m/min einen konstanten Wert A aufweist,
- bei einer papierlaufgeschwindigkeit V
P zwischen etwa 200 und 250 m/min einen konstanten Wert A
l mit A
l > A aufweist
- und bei einer papierlaufgeschwindigkeit v
P oberhalb etwa 250 m/min wiederum einen konstanten Wert A aufweist, wobei der Wert
A bei etwa 1 % der Grunddrehzahl n′
F je Steigerung der Papierlaufgeschwindigkeit v
p von jeweils 10 m/min und der Wert A
l bei etwa 1,5 % der Grunddrehzahl n′
F je Steigerung der Papierlaufgeschwindigkeit v
p von jeweils 10 m/min liegt.
[0007] Mit dem Vorschlag der Erfindung wird ein Verfahren zur Einstellung der Feuchtmittelmengenzufuhr
bei einer Rollen-Naßoffset-Druckmaschine geschaffen, das den
Vorteil aufweist, auch über einen sehr weiten und hohe Werte erreichenden Bereich der Papierlaufgeschwindigkeit
das richtige Farb-Feuchte-Verhältnis aufrechtzuerhalten, so daß bei Anwendung dieses
Verfahrens eine automatische Anpassung der Feuchte an die jeweilige Produktionsgeschwindigkeit
möglich ist.
[0008] Durch Anwendung des Verfahrens läßt sich insbesondere ein Überschreiten der gefürchteten
Ton- und Schabloniergrenzen verhindern, so daß Produktionsausfälle aufgrund eines
Stillstandes der Druckmaschine verringert werden. Mit dem Verfahren läßt sich eine
optimale Feuchte der Druckplatte erzielen, so daß eine kantenscharfe Einfärbung der
Filmschicht auf der Druckplatte mit der Folge eines guten Druckbildes und eines problemlosen
Druckens auch von Motiven mit stark unterschiedlicher Farbabnahme gewährleistet ist.
Außerdem wird durch die im richtigen Verhältnis mit Feuchte angereicherte Druckfarbe
der volle Farbton erhalten, ohne daß ein zusätzliches Nachstellen der Farbabnahme
am Farbduktor notwendig würde. Außerdem wird ein Absetzen der Druckfarbe auf Gummituch-
und Gegendruckzylinder an den papierfreien Stellen vermieden.
[0009] Insgesamt gestattet das beschriebene Verfahren eine Erleichterung des Druckprozesses,
da durch die automatische Feuchteeinstellung dauernde Sichtkontrollen des Druckergebnisses,
verbunden mit Nachjustierungen der Einstellung des Feuchtwerks entfallen und damit
das Bedienpersonal entlastet wird.
[0010] Eine Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß als Referenzwert
für die Papierlaufgeschwindigkeit der Meßwert des Tachogenerators der Druckmaschine
verwendet wird. Damit ist die dem Verfahren zugrundeliegende Führungsgröße Papierlaufgeschwindigkeit
mit konventionellen, zur Grundausstattung einer Rollen-Naßoffset-Druckmaschine gehörenden
Bauteilen ermittelbar.
[0011] Das Verfahren wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, und zwar zeigen:
Fig. 1 in einer Seitenansicht eine vereinfachte Darstellung einer mit einem Feuchtwerk
versehenen Druckeinheit einer Rollen-Naßoffset-Druckmaschine;
Fig. 2 in einer vereinfachten Darstellung ein Schaltbild zur Steuerung der Feuchtwerke
dreier Druckeinheiten einer Rollen-Naßoffset-Druckmaschine und
Fig. 3 in einem Diagramm die Abhängigkeit der Drehzahl der Dosier- und Chromwalzen
(nF) von der Papierlaufgeschwindigkeit (vP) der die Druckmaschine durchlaufenden Papierbahn bei drei Betriebsweisen.
[0012] Die in Fig. 1 dargestellte Druckeinheit 1 ist Bestandteil einer Rollen-Naßoffset-Druckmaschine
und dient zum Bedrucken einer die Druckeinheit 1 durchlaufenden Papierbahn 2 mit einer
bestimmten Farbe. Für Farbdrucke werden mehrere dieser Druckeinheiten 1 hintereinander
angeordnet, wobei die Papierbahn 2 diese Druckeinheiten 1 nacheinander durchläuft.
[0013] Das zentrale Bauteil der Druckeinheit 1 ist ein Druckzylinder-Einschub 3, der sich
aus drei ungefähr gleich großen Zylindern zusammensetzt. Die horizontal in die Druckeinheit
1 einlaufende und ebenfalls horizontal auslaufende Papierbahn 2 wird zwischen einem
Gummituchzylinder 4 und einem Gegendruckzylinder 5 hindurchgeführt, wobei die auf
dem Gummituchzylinder 4 befindliche Farbe auf das Papier übertragen wird. Der Gummituchzylinder
4 erhält die Farbe von einem hierauf gegensinnig ablaufenden Plattenzylinder 6, auf
den eine Druckplatte aufgespannt ist.
[0014] Außerhalb des Druckzylinder-Einschubs 3 sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
zwei synchron mit dem Druckwerk angetriebene und gegensinnig zum Plattenzylinder
6 drehende Farbauftragwalzen, und zwar eine Feuch-Farbauftragwalze 7a und eine Farbauftragwalze
7b angeordnet, die die mit dem richtigen Verhältnis an Feuchte versehene Farbe auf
den Plattenzylinder 6 übertragen.
[0015] Die Entnahme der in einem Farbkasten 8 im Oberteil der Druckeinheit 1 befindlichen
Farbe erfolgt über einen sogenannten Farbduktor 9, von dem die Farbe unter Zwischenschaltung
einer Vielzahl von weiteren Walzen den Mantelflächen der Farbauftragwalzen 7a,7b
zugeführt wird. Die Anordnung der verschiedenen Walzen ist dabei dergestalt, daß
über einen ersten, durch Walzen gebildeten Weg die Farbe auf die Feucht-Farbauftragwalze
7a und über einen zweiten Weg die Farbe auf die Farbauftragwalze 7b gelangt.
[0016] Unmittelbar neben dem Plattenzylinder 6 befindet sich ein in Fig. 1 gestrichelt umrandetes
Feuchtwerk 10. Das Feuchtwerk 10 setzt sich zusammen aus einem Feuchtwasserkasten
11, einer Dosierwalze 12, einer Chromwalze 13 und der Feucht-Farbauftragwalze 7a.
Die zylindrische, teilweise in die Flüssigkeit des Feuchtwasserkastens 11 eingetauchte
Dosierwalze 12 transportiert das durch die Drehbewegung aus dem Feuchtwasserkasten
11 aufgenommene Wischwasser mit ihrer Mantelfläche an die Mantelfläche der hierauf
mit leicht höherer Umfangsgeschwindig keit gegensinnig ablaufenden Chromwalze 13.
Die Dosierwalze 12 ist gummibeschichtet und bildet mit der Oberfläche der Chromwalze
13 einen einstellbaren Spalt, der die Dicke des an der Oberfläche gebildeten Feuchtefilms
bestimmt.
[0017] Von der Chromwalze 13 wird die Feuchte schließlich auf die vom Druckwerk angetriebene
gegensinnig zur Chromwalze 13 drehende Feucht-Farbauftragwalze 7a übertragen. Die
Menge der dabei übertragenen Feuchte bestimmt sich aus dem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten
der Chromwalze 13 einerseits und der Feucht-Farbauftragwalze 7a andererseits. Beide
Walzen arbeiten daher zumeist mit stark unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit
Da zudem das Verhältnis beider Umfangsgeschwindigkeiten nicht konstant ist, verfügen
die eine Feuchtedosiereinrichtung bildenden Dosier- und Chromwalzen 12 und 13 über
einen eigenen Antrieb, der unabhängig vom Antrieb der Druckeinheit 1 und der mit dem
Druckzylinder-Einschub 3 synchron laufenden Farbauftragwalzen 7a,7b ist.
[0018] Die Steuerung des Antriebs des Feuchtwerkes ist der Fig. 2 zu entnehmen. Dargestellt
ist der Fall einer mit drei Druckeinheiten versehenen Druckmaschine, die demzufolge
auch über drei Antriebe 14 für die Walzen der jeweiligen Feuchtwerke verfügt. Zur
Regelung der Geschwindigkeiten der Antriebe 14 sind an ein Drehstromnetz angeschlossene
Steuerungen 15 vorhanden, die die Antriebe 14 jeweils in Abhängigkeit von einer geräteintern
abgespeicherten Kennlinie 16 steuern. Als Eingangsgröße für die Kennliniensteuerung
wird das Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitssignal eines Tachogenerators 17 herangezogen,
der am Antrieb 18 des Druckwerks sitzt. Das von der Drehzahl des Druckwerks abhängende
Signal des Tachogenerators 17 wird also den Kennliniensteuerungen der einzelnen Druckeinheiten
zugewiesen, in denen über die Kennlinien 16 die entsprechenden Einstellwerte für die
Antriebe 14 der jeweiligen Feuchtwerke bestimmt werden. Zur Drehzahlregulierung sind
die Antriebe 14 mit Tachogeneratoren 19 verbunden, welche elektrisch an die Steuerungen
15 angeschlossen sind. Die Größe und Lage jeder Kennlinie kann jeweils über zwei Eingabeeinheiten
20,21 verändert werden. Die Eingabeeinheit 21 dient zur Einstellung einer bestimmten
Grundfeuchte im Druckwerk, welche zu Beginn des Druckvorgangs von Hand eingegeben
wird. Die Eingabeeinheit 20 dient der Vornahme von Korrekturen der Kennlinie 16 im
Hinblick auf besondere Betriebsbedingungen, wie zum Beispiel die Eigenschaften der
verwendeten Farben und Papiere.
[0019] In der Fig. 3 sind zwei für das Verfahren charakteristische Kennlinien 16a und 16b
dargestellt. Auf der Abszisse ist die Papierlaufgeschwindigkeit v
P in m/min aufgetragen, auf der Ordinate die Drehzahl n
F der Dosier- und Chromwalzen. Der Darstellung ist zu entnehmen, daß für ein ideales
Farb-Feuchte-Verhältnis bis zu einer Papierlaufgeschwindigkeit von 200 m/min die Drehzahl
n
F der Dosier- und Chromwalzen kontinuierlich mit der Papierlaufgeschwindigkeit ansteigt.
Auch in dem Bereich der Papierlaufgeschwindigkeit von etwa 250 bis über 550 m/min
steigt die Drehzahl n
F der Dosier- und Chromwalzen kontinuierlich mit der Papierlaufgeschwindigkeit an,
und zwar mit dem gleichen Anstiegswinkel wie im Bereich zwischen 50 und etwa 200 m/min,
wie den in der Fig. 3 eingezeichneten Steigungsdreiecken Δn
F/Δv
P zu entnehmen ist. Im Bereich zwischen etwa 200 und 250 m/min Papierlaufgeschwindigkeit
jedoch steigt die Kennlinie deutlich stärker an. Das entsprechende Steigungsdreieck
ergibt sich zu Δ
f,l/Δv
p, wobei Δn
F,l > Δ n
F.
[0020] Während also das Verhältnis der Erhöhung der Drehzahl n
F der Dosier- und Chromwalzen zur Erhöhung der Papierlaufgeschwindigkeit v
P bis zu einer Papierlaufgeschwindigkeit v
P von etwa 200 m/min einen konstanten Wert A = Δ n
F/Δv
P aufweist, erhöht sich dieses Verhältnis bei einer Papierlaufgeschwindigkeit v
P zwischen etwa 200 und 250 m/min auf einen Wert A
l, wobei A
l > A ist. Bei einer Papierlaufgeschwindigkeit v
P oberhalb etwa 250 m/min weist das Verhältnis wieder den konstanten Wert A auf, jedoch
auf höherem, durch eine Parallelverschiebung entlang der n
F-Achse gewonnenen Niveau.
[0021] Die besten Druckergebnisse werden erzielt, wenn der Wert A bei etwa 1 % der Grunddrehzahl
n′
F je Steigerung der Papierlaufgeschwindigkeit v
P um 10 m/min liegt. Der Wert A
l sollte bei etwa 1,5 % der Grunddrehzahl n′
F je Steigerung der Papierlaufgeschwindigkeit v
P um 10 m/min liegen.
[0022] Während der beschriebene charakteristische Verlauf der Kennlinien 16 für alle Betriebsweisen
gleich ist, muß die absolute Höhe des Drehzahlniveaus der Dosier- und Chromwalzen
den jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden. Bezüglich der Lage der Kennlinie
führt dies zu einer Verschiebung der Kennlinie in Richtung der n
F-Achse, zum Beispiel der Kennlinie 16b in Fig. 3. Das Charakteristikum, wonach zwischen
etwa 200 und 250 m/min Papierlaufgeschwindigkeit die Steigung deutlich höhere Werte
annimmt, ist in allen diesen Fällen gültig.
[0023] Die Festlegung der Lage der Kennlinie erfolgt zu Beginn des Druckvorganges. Das Bedienpersonal
betreibt die Rollen-Naßoffset-Druckmaschine bei einer geringen Papierlaufgeschwindigkeit
von vorzugsweise v′
P = 50 m/min, prüft das dabei erzielte Druckergebnis durch optische Beobachtung und
stellt das hierfür optimale Farb-Feuchte-Verhältnis durch Wahl einer entsprechenden
Grunddrehzahl n′
F der Dosier- und Chromwalzen sowie durch Einstellen des Spalts zwischen Dosierwalze
und Chromwalze ein. Die Eingabe der Grunddrehzahl n′
F erfolgt über die in der Fig. 2 dargestellte Eingabeeinheit 21 der jeweiligen Druckeinheit.
Damit steht der Anfangswert (n′
F v′
P) der Kennlinie fest. Bei der anschließenden Erhöhung der Papierlaufgeschwindigkeit
auf die übliche Druckgeschwindigkeit, zumindest aber auf Werte von v
P > 300 m/min, stellt die geräteinterne Steuerung die Drehzahl n
F der Dosier- und Chromwalzen entsprechend den Kennlinien 16 ein.
[0024] Auch die Grundeinstellung der Kennlinie 16b erfolgt bei einer Papierlaufgeschwindigkeit
v
P = 50 m/min. Der dafür ermittelte Anfangswert für ein ideales Farb-Feuchte-Verhältnis
ist in der Fig. 3 mit n′
F,b bezeichnet.
[0025] Verschiedene, von der Anmelderin durchgeführte Versuche zeigten, daß beim Betrieb
einer Rollen-Naßoffset-Druckmaschine entsprechend der den charakteristischen Verlauf
gemäß Fig. 3 aufweisenden Kennlinien auch über einen weiten Bereich der Papierlaufgeschwindigkeit
hervorragende Druckergebnisse erzielt werden. Der charakteristische Anstieg der Kennlinie
im Bereich zwischen 200 und 250 m/min Papierlaufgeschwindigkeit konnte mit jedem Versuch
bestätigt werden.
Bezugszeichenliste
[0026]
1 Druckeinheit
2 Papierbahn
3 Druckzylinder-Einschub
4 Gummituchzylinder
5 Gegendruckzylinder
6 Plattenzylinder
7a Feucht-Farbauftragwalze
7b Farbauftragwalze
8 Farbkasten
9 Farbduktor
10 Feuchtwerk
11 Feuchtwasserkasten
12 Dosierwalze
13 Chromwalze
14 Antrieb
15 Steuerung
16 Kennlinie
16a Kennlinie
16b Kennlinie
17 Tachogenerator
18 Antrieb
19 Tachogenerator
20 Eingabeeinheit
21 Eingabeeinheit