[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Zylindern einer Rollenrotationsdruckmaschine
nach dem Oberbegriff des Verfahrensanspruchs und eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Vorrichtungsanspruchs.
[0002] Die Druckmaschinenzylinder verschmutzen im Laufe des Vordrucks hauptsächlich durch
den Aufbau klebriger Farbreste und haftenbleibenden Papierstaubes. Die beim autotypischen
Rasterdruck wichtige Punktschärfe geht dabei verloren, einige Druckpartien drucken
nicht mehr richtig aus.
[0003] Zur Beseitigung der Störung vom Verschmutzen des Gummituchs wird der Druck unterbrochen
und Gummituchwaschen von Hand oder apparativ durchgeführt. Gemäß DE 30 05 469 Al ist
zum Gummituchwaschen mit apparativer Hilfe gegenüber dem Gummizylinder eines Druckwerks
achsparallel ein Reinigungsbalken befestigt, der ein gegen das sich vorbeibewegte
Gummituch in und außer Berührung bringbares Anpreßelement trägt. Der durch aufgetragene
Reinigungsflüssigkeit angelöste Schmutz wird durch den Druck des Anpreßelements von
einem gespannt über die Reinigungsstelle geführten Reinigungstuch abgerieben.
[0004] Aus der US 35 08 711 ist es bekannt, Reinigungsflüssigkeit bei laufender Bahn auf
die Druckzylinder aufzusprühen. Während die Zylinder umlaufen und die Bahn weiter
im Druckspalt abgewickelt wird, transportiert die Bahn gelösten Schmutz und Reinigungsflüssigkeit
ab.
[0005] Reinigungsmittel, das bei bestehenbleibender Bahnabwicklung prozeßbedingt zur Bahn
gelangt und mit der Bahn in den thermischen Durchlauftrockner gefördert wird, bewirkt
im Trockner zusätzliche Lösemittelbelastung. Zum Trockenprozeß beim Rollenoffset wird
auf die Angaben in "Druckwelt" 13/1971, S. 590 bis 592 und "Papier und Druck", 24,
1975, S. 74 bis 76 verwiesen.
[0006] Durch erhöhte Belastung des Trockners und der Abluftreinigung mit Lösemitteldämpfen
von der Zylinderreinigung kann es zu Störungen kommen, wobei teilweise Einstellungen
am Trockner vorgenommen werden, um das Erreichen der Explosionsgrenze zu vermeiden.
Die Explosionsgrenze hängt von der Temperatur im Trockner und den partiellen Gasdrücken
gemäß der auf die Farbrezeptur zurückgehenden Zusammensetzung der Lösemittel-, Bindemitteldämpfe
ab. Beim Zylinderwaschen nach dem Fortdruck sind also die entzündbaren Anteile aus
der Reinigungsflüssigkeit, die aus wäßriger und organischer Phase besteht, von Bedeutung.
[0007] Beim Übergang vom Fortdruck auf das Reinigungsintervall überlagern sich die Dämpfe
und/oder Gase aus den Druckfarben und aus der Reinigungflüssigkeit zeitlich und quantitiv.
[0008] Hinsichtlich Überwachungseinrichtungen am Trockner ist in der Broschüre über "Sicherheitsregeln
für den Explosionsschutz an Durchlauftrocknern von Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen",
Carl-Heymanns-Verlag KG, Köln, 1984, ein Temperaturanzeiger einschließlich Temperaturregler
beschrieben. Mittels Meßgrößenaufnehmern einer Gaswarneinrichtung sollen fünf Meßwerte
pro Minute und Meßstelle erfaßt werden, indessen werden jedoch die Trockner nach Erfahrungswerten
ohne Berücksichtigung der Gaskonzentration betrieben.
[0009] Für das Betreiben des Trockners besteht folglich beim Übergang vom Fortdruck auf
Gummituchwaschen und beim Gummituchwaschen selbst keine genügende Sicherheit gegen
Verpuffungen. Stellmaßnahmen am Trockner selbst durch Erhöhung der Luftzufuhr und
durch Öffnen vorhandener Klappen zwecks Senken von Temperatur und Gaskonzentration
sind unzureichend, zumal sich trotz Stelleingriffen das Entstehen von Konzentrationsspitzen
nicht absolut vermeiden läßt.
[0010] Durch die mit fast unveränderter Geschwindigkeit laufende Bahnabwicklung führt die
Unterbrechung des Druckvorgangs zum Zylinderreinigen zwangläufig zu kostenträchtiger
Makulatur. Daher besteht die Forderung, die Zylinderreinigung innerhalb eines kürzestmöglichen
Zeitintervalls vorzunehmen und dennoch mit hohem Reinigungsgrad eine lange folgende
Fortdruckperiode zu erzielen. Gründliches Reinigen bedingt jedoch entsprechende Reinigungsdauer
und viel Lösemitteleinsatz. Grundsätzlich läßt die Gummituchwascheinrichtung nach
der DE 30 05 469 Al gleichzeitiges Gummituchwaschen aller Druckwerke und Gummituchwaschen
der Druckwerke nacheinander zu. Beim Nacheinanderwaschen wird in der Regel vom letzten
Druckwerk (vor dem Trockner) zum ersten Druckwerk (nach dem Bahnstreckwerk) geschritten.
[0011] Da der Zylinderreinigungsvorgang wegen der Abwicklung der nassen Bahn mit Abdampfung
im Trockner komplex ist, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, bei kurzer Reinigungszeit
und hoher Reinigungsintensität mit relativ viel Reinigungsflüssigkeit eine Explosionsgefährdung
auszuschließen.
[0012] Die verfahrenstechnische Lösung ist in Anspruch 1, die apparative Lösung dazu ist
in Anspruch 11 dargestellt.
[0013] Der Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahme liegt hauptsächlich in der individuellen
Anpassung des jeweiligen Reinigungvorgangs an jeglichen installierten thermischen
Trockner. Erfindungsgemäß werden beim bestimmtes Betriebsverhalten zeigenden Trockner
entstehende explosive Gaskonzentrationen dahingehend unterfahren, als die Reinigungsflüssigkeitszufuhr
vorrangig von der Seite des Trockners gesteuert wird. Damit ist auch der nachträgliche
Einbau von Gummituchwaschanlagen in bestehende Rollenrotationsdruckmaschinen mit verschieden
aufgebauten Durchlauftrocknern möglich.
Ein weiterer Vorteil ist, daß wegen der zeitlichen Überlagerung der Zudosierung von
Reinigungsflüssigkeit Leerlaufzeiten wegfallen. Die Ausrichtung am zulässigen Gaskonzentrationswert
ergibt die höchstmögliche Reinigungsmittelmenge. Beim erfindungsgemäßen Verfahren
ist es gewährleistet, daß meßtechnisch kontrolliert die gegenüber der Explosionsgrenze
zulässige Reinigungsmittelmenge zugunsten einwandfreier und intensiver Zylinderreinigung
eingesetzt wird. Der Zeitgewinn und damit die Makulaturersparnis ist bei der erfindungsgemäßen
verfahrenstechnischen Vorgehensweise mit in etwa gleichzeitiger Beaufschlagung der
Zylinder erheblich. Mit der Kontrolle der Gaskonzentration über die Meßeinrichtung
im Trockner ist ein vorsichtiges Arbeiten mit zuwenig Reinigungsmittel bei relativ
schlechter Reinigungswirkung vermieden, auf der anderen Seite kann kein Arbeiten mit
gefährlich zuviel Reinigungsmittel vorkommen. Der aktuell empfangene Meßwert aus dem
Trockner resultiert aus der gerade herrschenden Gas/Dampfbelastung des laufenden Fortdruckbetriebs
mit jeweiliger Bahnbreite, Bahngeschwindigkeit, ein- bis mehrfarbiger Bedruckung,
Papierqualiät, Feuchtmittelfluß und den herrschenden Trocknereinstellungen an den
Stellgliedern des Trockners mit seinen Zufuhr- und Abfuhrströmen . Dem aktuellen Meßwert
gegenüber besteht ein höher liegender zulässiger Gaskonzentrationswert, bei dem der
Trockner sicher fahrbar ist. Die Differenz aus dem zulässigen Gaskonzentrationswert
und dem aktuellen Meßwert gibt die Auslastungsspanne wieder, die der Trockner zu seinem
sicheren Betrieb noch zusätzlich verträgt. Die für diese Spanne stehende noch einschleusbare
Lösemittelmenge, deren Abdampfung auf den zulässigen Gaskonzentrationswert hinführt,
wird als anzusetzender Höchstbetrag für den Reinigungsvorgang ausgenutzt.
Der Einschleusmengenstrom gilt für den Trocknereingang und ist nicht identisch mit
dem auf die Zylinder während des Reinigens aufgebrachten Zudosiermengenstrom. Vom
Zudosiermengenstrom gelangt nur ein Teil als Einschleusmengenstrom in den Trockner,
weil die anderen Teile durch Spaltung am Gummituchzylinder, Aufsaugung im möglicherweise
eingesetzten Waschtuch, Verflüchtigung abzweigen.
[0014] Für das Verhältnis von dem über die Wascheinrichtungen beaufschlagbaren Zudosiermengenstrom
gesamt zum Einschleusmengenstrom bestehen Erfahrungwerte oder Modellfunktionen.
[0015] Der Zudosiermengenstrom betrifft im einfachsten Fall bei Einfarbendruck mit nur einem
Druckwerk diejenige Menge, mit der ein Waschbalken beaufschlagbar ist. Bei Mehrfarbendruck
verteilt sich der Zudosiermengenstrom auf die Anzahl Druckwerke. Hierbei können die
Zylinder der Druckwerke mit dem fließenden Zudosiermengenstrom einzeln nacheinander
oder in etwa miteinander (Einzelwaschen oder Komplettwaschen) beschickt werden.
[0016] Bei Einzelwaschen wird der Zudosiermengenstrom erst auf einen Zylinder des einen
Druckwerks, dann auf den anderen Zylinder des andern Druckwerks usw. gespeist.
Bei Komplettwaschen mit Verteilung der Zudosiermenge in quasi zeitgleich auf die verschiedenen
Zylinder gespeiste Teilmengen ist jeder der zu waschenden Zylinder auf etwa synchrone
Weise einbezogen. Die stetige Beaufschlagung der zu reinigenden Zylinderflächen wirkt
sich günstig auf den Reinigungseffekt aus. Während bei Einzelwaschen Takt und Menge
der Reinigungsflüssigkeit auf rasches Reinigen des einzelnen Zylinders relativ starr
bemessen sind, ist beim Komplettwaschen durch die Überlagerung der verteilten Teilmengen
größere Variationsbreite gegeben mit zum Beispiel für den einen Zylinder anschwellenden
Mengen, für den anderen Zylinder abschwellenden Mengen.
[0017] Zur genauen Bestimmung des Zudosiermengenstroms kann das volumetrisch arbeitende
Dosierglied der Reinigungseinrichtung zusätzlich mit einer Feinmessung mit Rückmeldung
der jeweiligen realen Dosiermenge ausgerüstet sein.
[0018] Der Zudosiermengenstrom wird bevorzugt über druckwerkabhängige Linearfaktoren bzw.
Gewichte dargestellt. So erhält jede Wascheinrichtung jedes Druckwerks einen Gewichtsfaktor
für ihre beteiligte Sprühintervall-Länge, einen weiteren Gewichtsfaktor für ihre beteiligte
Sprühteilmenge und je nachdem in Zusammenhang mit der Sprühintervall-Länge einen Gewichtsfaktor
für eventuelle Pausenintervalle.
[0019] Jede Auftragung auf den Zylinder erzeugt eine mehr oder wenig lange Markierung auf
der Bahn, deren Beginn ansteigt und deren Ende abfällt. Bei quasi zeitgleicher Beaufschlagung
der Reinigungsmittelteilmengen verteilt über die Wascheinrichtungen der Anzahl Zylinder
entsteht das Beladungsprofil des Einschleusmengenstroms. Bei der Folge der Markierungen,
beim Verlauf des Profils spielt selbstverständlich die Bahngeschwindigkeit eine Rolle.
Bei relativ höherer Geschwindigkeit wird die von einem feststehenden Dosierungsverlauf
stammende Markierung länger und dünner, bei relativ niedrigerer Bahngeschwindigkeit
wird sie kürzer und höher.
Einzurechnen ist auch der Druckwerksabstand. So ergeben sich die nassen/trockenen
Stellen auf der Papierbahn aufgrund der Teilmengen und Zeitpunkte ihrer Aufbringung
in Abhängigkeit von Bahngeschwindigkeit und gegenseitigen Ablaufstrecken. Die Besonderheiten
des Auftragsprofils sind jedoch dem Rachmann von der Seite der Druckanstellvorgänge
beim Mehrfarbendruck bekannt.
[0020] Da die Gaskonzentration im Trockner unmittelbar aus der Menge und dem Profil des
Einschleusmengenstroms resultiert, gleichzeitig das Einschleusmengenstromprofil auch
als Beleg für die Zudosierung in Form der nassen Bahn gilt, bietet das Einschleusmengenprofil
den Zugang für die günstigste, gewünschten Abdampfverlaufs ergebende Zudosierung.
Diese besteht darin, daß statt längerer Abschnitte trockener Bahn zwischen Zudosierereignissen
und zu nasser Stellen mit der Folge von Gaskonzentrationsspitzen eine möglichst kontinuierliche
Beladung erzeugt wird.
[0021] Es ist möglich, ebenfalls unter Zugrundelegung der Gaskonzentrationsmessung als Leitgröße
für die Reinigungsmittelauftragung direkt den Meßwert der Bahnbeladung am Eingang
des Trockners, z. B. über ein übliches berührungsloses (IR-Meßverfahren) oder berührendes
Meßverfahrens, aufzunehmen. Da die als Bahnbeladung vorhandene Reinigungsflüssigkeitsmenge
von der nassen Arbeitsfläche, z. B. dem Gummituch, resultiert, ist es auch möglich,
die benetzte Flüssigkeitsschicht auf der Arbeitsfläche zu messen und davon auf den
zulässigen Gaskonzentrationswert im Trockner nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit
hochzurechnen. Unter eventuellen Verzicht auf die Gasmessung wird hierbei die Zudosierung
auf der Grundlage der beobachteten Bahn- und/oder Arbeitsflächennässe vorgenommen.
[0022] Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit einem Regler verfolgt werden. Dabei ist in
dem einen Rall die Gaskonzentration die Regelgröße, wonach die Reinigungsflüssigkeit
zur Erreichung des Führungswertes in Gestalt des zulässigen Gaskonzentrationswertes
gestellt wird. In dem anderen Fall ist der Gaskonzentrationswert die Regelhilfsgröße,
wobei sich der reine Regelvorgang auf die Messung und Stellung der Reinigungsflüssigkeit
bezieht. Die Meßgröße der Reinigungsflüssigkeit kommt von einer nassen Oberfläche
(z. B. der Gummituchoberfläche), von den Dosiergliedern der Reinigungseinrichtungen
oder von der Nässe der Bahn.
[0023] Die Betriebsparameter des Reglers werden nach Kenntnis der jeweiligen Regelstrecke
je nach Trocknerbetriebsverhalten, Fortdruckbedingungen festeingestellt oder nach
einem adaptiven Verfahren gewonnen. Der Regler programmiert sich die Regelparameter
selbst, indem er aus den Vergleichswertepaaren des jeweiligen Gaskonzentrationswertes
und des jeweiligen Flüssigkeitsmengenwertes Kurven abspeichert, woraus das Modell
der Regelstrecke gebildet wird. Als Eingabefunktion mit entsprechender Antwortfunktion
des Gaskonzentrationsverlaufs kann ein kurzzeitiger Sprühauftrag angenommen werden,
aus dem sich mit guter Näherung schon die wesentlichen Werte zur Regleranpassung entnehmen
lassen. Der einmalige Sprühauftrag kann zu Beginn jedes geänderten Reinigungseinsatzes
gefahren werden.
[0024] Unterschiedliche Bahnbreiten mit jeweils unterschiedlichen Druckflächenanteilen in
den einzelnen Farben bei Mehrfarbendruck machen es zweckmäßig, die entsprechenden
auftragsgebundenen Parameter in das Verfahren einzubeziehen. Die Konsequenz z. B.
einer halbbreiten im Vergleich zu einer ganzbreiten Bahn bedeutet zur Erreichung des
zulässigen Gaskonzentrationswertes im Trockner in etwa die doppelte mögliche Reinigungsmittelmenge
pro Zone. Bei zonenweise unterschiedlicher Farbführung, beispielsweise Antriebsseite
viel Gelb und entgegengesetzt Bedienungsseite viel Rot, wird das Reinigungsmittel-Zudosierprogramm
in zur Bahnabwicklungsrichtung parallele Spuren gegliedert, wobei die Einführung von
Gewichtsfaktoren pro Zone angewendet wird.
[0025] Niedrigstmögliche Gaskonzentration bei relativ hohem Reinigungsmitteleinsatz als
Ziel optimalen Gummituchwaschens wird erreicht, wenn vor dem Trockner eine Einrichtung
angeordnet ist, die die von Reinigungsmittel und eventuell noch Farbe feuchte Bahn
durch Absaugung oder Abwischung abtrocknet.
Gaskonzentrationssenkung wird außerdem erreicht, wenn auf die Bahn am Eingang des
Trockners oder vorher ein diffusionshemmender Stoff-Film, bestehend aus Wasser oder
hochsiedender Flüssigkeiten oder Dispersion, mittels eines Auftragswerks aufgetragen
wird. Desgleichen dient es der Gaskonzentrationssenkung, wenn als Antwort auf hohe
Reinigungsmittelbeladung die Trocknereinstellung, Flammenreduzierung, Zuluftmengenerhöhung
o. ä. verändert wird.
[0026] Für die Anordnung der Meßaufnehmer in dem Durchlauftrockner ist ein FID geeignet.
Schneller arbeitet ein Meßfühler nach dem IR-Absorptionsprinzip. Vor allem die Regelaufgabe
mit geregelter Nachführung von kommender Reinigungsflüssigkeit aufgrund eines oder
mehrerer vorausgehender Meßwerte im Trockner ist auf geeignete Weise mit dem IR-Meßfühler
lösbar. Mit Kenntnis des systembedingten Gaskonzentrationsverlaufes in Trockner ist
es nicht erforderlich, den Meßfühler an der Stelle der zustandekommenden höchsten
Konzentration anzuordnen. Der Meßwert eines benachbart liegenden Meßfühlers kann zum
Maximalwert extrapoliert werden. Ebenso können Meßwerte von beliebigen Stellen aufgrund
rechnerischer Beziehung zugrundegelegt werden, um die Hochrechnung auf die zulässige
Reinigungsflüssigkeitsbeladung der Bahn von diesem Meßwert ausgehend vorzunehmen.
[0027] Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch anwendbar bei Mehrbahnenbetrieb mit Betrieb
mehrerer, parallel angeordneter Trockner, durch die die Bahnen gemeinsam zum Falzapparat
geführt werden. Dabei ist die dem jeweiligen Bahntrockner zugeordnete Meßeinrichtung
mit den Waschbalken der die betreffende Bahn bedruckenden Druckwerke verknüpft. Falls
kein Interface von der Maschinensteuerung, die die Bahnenbelegung und die Farbführung
über die Farbzonenstellgliedern enthält, besteht, können eigens für die Anforderungen
der Wascheinrichtungen zusätzliche Abtaster für die Bahnbreite, Druckbelegung usw.
angeordnet sein.
[0028] Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Figuren beschrieben.
Die Figuren zeigen:
Fig. 1: Eine bahnverarbeitende Druckmaschine schematisch
Fig. 2: Prozeßstrecke mit Leitausrüstung
Fig. 3: Ausschnitt von Bedruckstoffbahn mit vier Nutzen
Fig. 4: Auslaufender Druck und Beginn des Auftrags von Reinigungsflüssigkeit
Fig. 5: Reinigungsflüssigkeitsauftrag beim Reinigen der Druckwerke in zeitlicher Reihenfolge
Druckwerk 4 bis Druckwerk 1 (Einzelwaschen)
Fig. 6: Reinigungsvorgang mit quasi zeitgleichem Auftragen von Teilmengen aus den
einzelnen Reinigungsvorrichtungen (Komplettwaschen)
Fig. 7: Trockner schematisiert mit Darstellung der Verdampfungskurven
Fig. 8: Auftrag von Reinigungsflüssigkeit und Dampfentstehung über der Zeit
[0029] Gemäß Fig. 1 läuft die Druckbahn 1 von der Rolle in die Druckwerke 2.1 bis 2.4, in
denen die jeweiligen Bildfarben passergenau aufgedruckt werden. Zum Bedrucken der
Druckbahn 1 wird der Gummituchzylinder 5 eingefärbt. Das Gummituch überträgt Farbe
und darin enthaltenes Feuchtmittel, das auch auf den farbfreien Stellen sitzt, auf
die Druckbahn 1. Der Feuchtegehalt der Druckbahn 1 wächst. Die Druckfarben werden
im Trockner 3 soweit eingedickt, daß sie nach Abkühlen beim Lauf über die Kühlwalzenoberflächen
eine im nachkommenden Falzapparat verarbeitungsfähige, nicht mehr abschmierende Oberfläche
ergeben.
[0030] Im Trockner 3 herrscht erhöhte Temperatur zum Verdampfen der flüchtigen Anteile.
Die Bahn 1 wird zusätzlich zur Bahnspannung durch Zwangsströmung getragen.
[0031] Bei beispielsweise 4-Farbendruck bestehen vier betriebene Druckwerke 2.1 bis 2.4
. Die Gummituchzylinder 5 für Schön- und Widerdruck tragen Reinigungseinrichtungen
6, die von Zeit zu Zeit bei Störungen des Fortdrucks durch Verschmutzung der farbübertragenden
Gummituchoberfläche zu betätigen sind. Die Verschmutzungen kommen hauptsächlich durch
Papierstaub und nicht mehr frische, ablauffähige Druckfarbe zustande. Zum Reinigen
der Gummituchzylinder 5 werden Reinigungsglieder der Reinigungseinrichtungen 6 kraftschlüssig
an den sich drehenden Gummituchzylinder 5 angestellt, Reinigungsflüssigkeit aufgegben
und der sich lösende Schmutz durch Aufnahmeglieder, z. B. durch ein mit Vorschub getaktetes
Reinigungstuch, beseitigt. In Figur 2 ist die Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit anhand
der mittels Ausgangssignalen y1 bis y4 gesteuerten Ventile dargestellt.
[0032] Zum Reinigen ist der Fortdruck zwangsläufig einen Zeitraum unterbrochen, in dem weiterhin
Bahnmaterial gefördert wird, das am Ausgang des Falzapparates als Makulaturexemplar
erscheint. Die Bahn 1 wird für den Ablauf der Schmutzstoffe und der Reinigungsflüssigkeit
eingesetzt, wozu je nach Zylindergeometrie der Druck zwischen den beiden Gummituchzylindern
6 für Schön- und Widerdruck angestellt bleibt. Die Abrollung der vom Reinigen nassen
Gummitücher auf der Bahn 1 bewirkt eine entsprechende Benetzung der Bahn 1 zumindest
in Abschnitten. Dadurch wird Reinigungsflüssigkeit, die zum Teil aus organischen,
entzündbare Dämpfe bildenden Lösemitteln besteht, in den Trockner 3 eingeschleust.
[0033] Die Meßeinrichtung 4 in Form eines Gassensors nimmt die entstehende Gaskonzentration
auf. Die Gaskonzentration ist jedoch wegen der Strömung im Trockner 3 nicht einheitlich,
was eine besondere Anordnung und Einmessung der Meßeinrichtung 4 gegenüber der Dampfverlaufscharakteristik
(Abb. 7) erfordert. Es können mehrere Meßfühler für die Meßeinrichtung 4 an reproduzierbare
Meßsignale gebenden Stellen angeordnet sein. Die Meßsignale als Eingangssignale des
Regelteils 7.1 werden mit der Führungsgröße w für Sollwertvorgabe verglichen. Je nach
Ergebnis des Vergleichs erscheinen am Stellverstärker 7.3 Ausgangssignale y1 bis y4,
die auf die Ventile der Reinigungsflüssigkeitszufuhr der Reinigungseinrichtung 6 wirken.
[0034] Mit dem Regelteil 7.1 und dem Stellverstärker 7.3 ist übergeordnet ein Prozessor
bzw. Rechner 7.2 verbunden, der die Prozeßinformationen verarbeitet, mit Handeingabe
zur Steuerung versehen ist und die Programmierung der Beziehungen zwischen x, w, y1
bis y4, sowie weiteren Einfluß- bzw. Störgrößen aus dem Druckprozeß zur Funktionsbildung
enthält.
[0035] Der Rechner 7.2 hält die Daten über die Druckbelegung bezüglich der Druckfächenanteile
in den Farbzonen für die einzelnen Druckwerke. Damit erschließt sich die Möglichkeit,
die Intensität des Reinigungsvorgangs sowohl nach der durchschnittlichen Belastung
des betreffenden Druckwerks 2.1 bis 2.4 mit Farbe als auch nach der zonenweisen Belastung
des betreffenden Gummituchzylinders 5 zu gestalten. Unterschiedliche Reinigungsintensität
wird entweder durch eine entsprechende niedrigere oder höhere Zahl von Anstelltakten
der Reinigungseinrichtung 6 oder durch eine verhältnismäßige Menge von Reinigungsflüssigkeit
abgearbeitet. Darüber hinaus ist dem Rechner 7.2 über einen nicht abgebildeten Abtastkopf,
von Hand oder einholbar über die Schnittstelle zur Druckmaschinensteuerung die Bahnbreite
eingebbar. Die Bahnbreite ist für den in den Trockner 3 gelangenden Einschleusmengenstrom
ṁ insofern relevant, als z. B. bei halbbreiter Bahn bei konstant angesetztem Einschleusmengenstrom
ṁ doppelter Zonenauftrag gegenüber ganzbreiter Bahn möglich ist.
[0036] Der Stofftransport von Farbe und Reinigungsmittel ist anhand der Figuren 3 bis 6
dargestellt. Bei normalem Fortdruck sind beim Ausführungsbeispiel mit 4 Druckwerken,
entsprechend 4 verdruckten Farben, mehrere farbige Auftragsprofile 9 auf die Bahn
1 gedruckt (Fig. 3). Dabei ergibt sich im Trockner 3 ein Dampfkonzentrationsverlauf
11 (9) in Figur 7. Auslaufender Druck nach Figur 4 zeigt gegen Null gehende Farbschichtdicken
bezüglich Auftragsprofil 9.
[0037] Mit Beginn des Reinigungsvorgans wird Reinigungsflüssigkeit auf den Gummituchzylinder
5 aufgegeben, die verschmiert und mit Schmutzstoffen vermischt als Auftragsprofil
10.1 auf die Bedruckstoffbahn 1 übertragen wird. Bei Taktbetrieb der Reinigungsflüssigkeitszuführung,
des Reinigungstuchvorschubs und des Anstellvorgangs der Reinigungseinrichtung 6 entstehen
mehr oder weniger nasse Stellen mit periodischem Wechsel. Für die wechselnde Mengenbeladung
ist für das Auftragsprofil 10.1 des Einschleusmengenstroms ṁ ein wellenförmiges Profil
gewählt.
[0038] In Fig. 5 ist auf diese Weise der Reinigungsvorgang in Ablauf vom zum Trockner 3
nächstgelegenen Druckwerk 2.4 bis zu dem Streckwerk benachbarten Druckwerk 2.1 dargestellt.
Jeder Reinigungszyklus führt zu einem Auftragsprofil 10.1 auf der Bahn 1, das je nach
zeitlicher Steuerung der Reinigung von Druckwerk zu Druckwerk 2.1 bis 2.4 gegenüber
dem benachbarten Auftragsprofil mehr oder weniger getrennt ist oder sich überschneiden
kann. Die zugehörige Dampfkonzentration im Trockner verläuft nach Kurve 11 (10.1).
Der Kurvenverlauf Konzentration m
a über Durchlaufstrecke s der Kurve 11 (10.1) zeigt, daß der Reinigungsvorgang gegenüber
dem Fortdruck mit Kurve 11 (9) erhöhte Dampfbelastung ergibt, somit nähert sich die
als real gemessene Dampfkonzentration m
a dem Wert der unteren Explosionsgrenze. (Der Kurvenverlauf m
a/s ist von Trockner zu Trockner und je nach Betriebseinstellung verschieden; der gewählte
Kurvenverlauf ist somit ein Beispiel.)
[0039] Nach dem unteren Profil in Figur 5 ist mittels der Leiteinrichtung 7.1, 7.2, 7.3
aufgrund der von der Meßeinrichtung 4 kommenden Meßwerte ein Zudosiermengenstrom G
vorgegeben, der sich auf ein anderes Auftragsprofil 10.1 des Einschleusmengenstroms
ṁ mit dem Erfolg der Absenkung der Dampfkonzentration m
avon Kurve 11 (10.1) auf Kurve 11 (10.2) bezieht. Die Teilmengen liegen enger auf der
Bahn 1 und sind etwas niedriger bemessen.
[0040] Der geschlossene Kreis von der Meßeinrichtung 4 über das Regelteil 7.1 zu den Stellgliedern
der Reinigungseinrichtungen 6 bewirkt, daß die ausschlaggebenden dynamischen Größen
beim Reinigungsvorgang gezielt verarbeitet werden. So sind Zudosierspitzen, die zu
entsprechenden explosionsgefährdenden Gaskonzentrationsspitzen führen können, vermieden.
Gleichzeitig wird die Bedruckstoffbahn 1 in günstiger Weise für die Abführung von
Schmutz und Reinigungsflüssigkeit genutzt, indem mittels der Steuerung der Zudosierereignisse
ein gleichmäßiges und enges Beladungsprofil erzeugt wird. Damit ist erreicht, daß
die Gaskonzentrationskurve nicht unnützerweise zwischenzeitlich abfällt und Makulatur
unnützerweise durch unbeladene Bahnabschnitte entsteht.
[0041] Bei der gaskonzentrationskontrollierten Gummituchreinigung können die Druckwerke
2.1 bis 2.4 zeitlich nacheinander gereinigt werden. Bei der alternativen Fahrweise
wird der Reinigungsvorgang in zeitlich überlagerten Teilintervallen gestaltet. Die
quasi zeitgleiche Reinigung der Gummituchzylinder 5 setzt ein Verteilungsschema voraus,
bei dem die für einen Reinigungszyklus zu sehende Gesamtzudosierungsmenge G für die
Druckwerke 2.1 bis 2.4 zeitlich und mengenmäßig verteilt eingesetzt wird. Die Teilmengen
überlagern sich zeitlich gesehen in wechselnder Folge, wie mit dem Auftragsprofil
10.2 in Figur 6 veranschaulicht ist. Den Teilmengen für die einzelnen Druckwerke 2.1
bis 2.4 ist jeweils eine bestimmte Schraffur zugeordnet.
[0042] Bei der quasi zeitgleichen Reinigung der Druckwerke 2.1 bis 2.4 liegt vereinfacht
gesehen die zudosierte Teilmenge bezüglich Druckwerk 2.4 neben der zudosierten Teilmenge
bezüglich Druckwerk 2.3 usw. Von dieser Zudosierfolge und Verteilung kann nach Ermessen
abgewichen werden. Der für die Teilmengen m
i anzurechnende Zudosiermengenstrom G ergibt sich übertragen nach dem durchschnittlichen
integralen Mengenstrom ṁ. Im Programm für den Rechner 7.2 zur Steuerung der Ausgangssignale
y1 bis y4 sind Gewichte bzw. Anteilsfaktoren vorgesehen, mit denen die Teilmengen
m
i im Verhältnis zu einem beliebig festesetzten Gesamtmengenstrom M berechnet vorgegeben
werden. Die Teilmengen m
i sind ebenso wie die Teilperioden der Speisung der Reinigungsflüssigkeit druckwerksspezifisch.
Für die Teilperioden werden Anteilsfaktoren der beliebig vorgegebenen Periodendauer
Z angesetzt. Zur Programmierung der Steuerung können weitere Programmierelemente dienen,
so können auch druckwerksspezifische Pausenintervalle vorgesehen werden, mit denen
das Nichtarbeiten der Reinigungseinrichtungen berücksichtigt wird.
[0043] Nach Figur 8 wirken die Ausgangssignale y in Form von den Stellgliedern der Reinigungseinrichtungen
6 zugeordneten Stellsignalen y1 bis y4 auf die Prozeßstrecke aus Bahn 1. Druckwerken
2, Trockner 3, Gummituchzylinder 5 und Reinigungseinrichtungen 6. Anhand des Meßsignals
x von der Meßeinrichtung 4 wird das Verhalten der Prozeßstrecke hinsichtlich der Gaskonzentration
m
a aufgenommen. Die Gaskonzentration m
a verläuft funktional je nach Art und Weise der Zudosierfunktion von Reinigungsflüssigkeit
m
e . Ein kleiner bzw. großer rechteckiger Puls von Reinigungsflüssigkeit ergibt einen
kleinen bzw. großen mit Anstieg und Abfall versehenen Puls auf der Seite der Gaskonzentration.
Die Sprungfunktionen in der Darstellung darunter zeigen, daß je nach den Parameterwerten
der Prozeßstrecke auf einen bestimmten Wert der Zudosiermenge m
e, G, ṁ nach Punkt 1 ein bestimmter Wert der Gaskonzentration m
a nach Punkt 1′ folgt.
[0044] Die Gaskonzentration zeigt wegen Bahnvorschub, Verzögerung des Verdampfungs- und
Strömungsübergangs eine eingezeichnete Totzeit. Aufgrund dieser Zusammenhänge sind
Wertepaare aus Werten bei gleichem Zeitpunkt der Zudosiermengen m gegenüber der Gaskonzentration
m im Rechner 7.2 gespeichert. Mit diesen Wertepaaren erfolgt eine Identifikation der
Prozeßstrecke und eine nachfolgende Modellbildung, so daß die Zudosierung der Reinigungsflüssigkeit
stets nach Maßgabe der Leiteinrichtung 7.1, 7.2, 7.3 angepaßt an die jeweilige Prozeßstrecke
erfolgt.
[0045] Bei Produktion auf zwei Bahnen ist analog zu verfahren; hierbei sind auch analog
in jedem Trockner entsprechende Meßeinrichtungen im Wirkungskreis bezüglich der Reinigungseinrichtungen
anzuordnen.
[0046] Der Fühler 8.1 zur Abtastung des Gummituchzylinders 6 und/oder der Fühler 8.2 zur
Abtastung der Bahn 1 messen die von der Zudosierung der Dosierglieder der Reinigungseinrichtung
6 übertragene Reinigungsflüssigkeitsnässe, die evtl. noch mit Druckfarbennässe gemischt
erscheint (Fig. 2). Aufgrund der Verknüpfung von Zudosiermenge G zu Naßmenge ṁ und
weiter Gaskonzentration m
a kann der Wirkungskreis andersartig gestaltet werden, indem wahlweise die Naßanteile
mit oder ohne Einbeziehung der Gaskonzentrationsmessung gemessen und davon abhängig
die Dosierglieder beaufschlagt werden. Dabei ist bei bekannter Verdampfung, bei bekanntem
Trocknerbetriebsverhalten die Gasmessung für vereinfachte Steuerzwecke ausschaltbar.
Zur Führung der Naßanteile und damit des Einschleusmengenstromprofils können die Meßsignale
der Fühler 8.1, 8.2 dem Regelteil 7.1 zur Bildung verbundener Regelkreise aufgeschaltet
werden.
Für den Fall der Grenzwertüberschreitung sind Sicherheitvorkehrungen in Gestalt einer
nicht abgebildeten Bahnabschlageinrichtung und steuerbarer Verriegelung vorgesehen.
1. Verfahren zum Reinigen von Zylindern einer Rollendruckmaschine mit einer Anzahl
von Druckwerken und einem nachgeordneten thermischen Durchlauftrockner, wobei der
Reinigungsvorgang unter gesteuerter Zudosierung von Reinigungsflüssigkeit bei laufender
Bahnabwicklung und eingeschaltetem, von auf der Bedruckstoffbahn mittransportierter
Reinigungsflüssigkeit belastetem Trockner abläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gaskonzentration im Trockner gemessen wird, daß ein Führungsgrößenverlauf für die
Gaskonzentration (z. B. bis 25 % UEG) festgelegt wird, daß die Zudosierung an Reinigungsflüssigkeit
in Abhängigkeit zur Gaskonzentration erfolgt, wobei die jeweiligen Zudosiermengen
gemäß geringster Differenz zwischen jeweiligem Führungsgrößenwert und Meßwert bestimmt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Zudosiermengen
(zeitliche Zudosierfunktion) gemäß mitlaufender Funktionsbildung der Beziehung Gaskonzentration/Zudosiermenge
hergeleitet werden, wobei vorliegende Funktionswerte abgespeichert werden und die
zugehörige Zudosiermengenwerte über die Dosiereinrichtung abgegriffen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnnässe oder die Naßschicht
der Reinigungsfläche abgetastet wird, daß die Gaskonzentration in Beziehung zu den
gemessenen Naßanteilen gesetzt wird und daß die Zudosiermengen infolge der Naßanteile
und/oder der Gaskonzentrations gestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zudosiermengenstrom
zeitlich und mengenmäßig auf die Zylinder der Anzahl Druckwerke nach pro Druckwerk
zugeordneten Teilmengenverläufen und Zudosierablauf verteilt aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilmengenverläufe und
der Zudosierablauf nach Gewichten bzw. Anteilen einer vorgegebenen Speisungsdauer,
eines vorgegebenen Zudosiermengenstrombetrags gesamt und ggf. einer vorgegebenen Pausendauer
druckwerksspezifisch gebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der druckwerkspezifische
Teilmengenverlauf und/oder Zudosierablauf in Zonen entsprechend den Farbzonen eingeteilt
wird und für die Zonen spezifische Faktoren für die Zudosiermengen und den Zudosierablauf
bestimmt sind.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. mit einer Anzahl von
Reinigungseinrichtungen zur Reinigung einer entsprechenden Anzahl von Zylindern angeordneter
Druckwerke, mit einer Meßeinrichtung zur Messung der Gaskonzentration im Trockner
und einer die Zudosierung der Reinigungsflüssigkeit steuernden Leiteinrichtung, dadurch
gekennzeichnet, daß die als Rechner ausgebildete Leiteinrichtung mit der Meßeinrichtung
verbunden ist, daß durch die Leiteinrichtung ein geschlossener Wirkungskreis von der
Meßeinrichtung im Trockner zu den Dosiergliedern der Reinigungseinrichtungen besteht
und daß der Leiteinrichtung ein Rührungsverlauf für die Sollwertfunktion der Gaskonzentration
vorgegeben ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung mit
einem Leitstand der Rollendruckmaschine zur Eingabemöglichkeit der Druckbelegung und
Bahnbelegung der Druckwerke verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung einen
oder mehrere Meßfühler umfaßt und nach FID-Prinzip oder Infrarotabsoptionsprinzip
arbeitet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung (7.1,
7.2, 7.3) ein parameteradaptives Regelteil (7.1) enthält, womit das Regelteil (7.1)
jeweils an die aktuellen Informationen des Druckprozesses (Druck-, Bahnbelegung),
der Zylinderreinigung und des Trocknerbetriebs anpaßbar ist und daß die Ausgangs-
bzw. Eingangsgröße des Regelteils den Dosiergliedern bzw. den Meßeinrichtungen (8.1,
8,2) (Gaskonzentration und/oder Bahnnässe) zugeordnet sind.