DD276455A1

DD276455A1 - Heberfarbwerk fuer schnellaufende rollen-rotationsdruckmaschinen

Info

Publication number: DD276455A1
Application number: DD32125788A
Authority: DD
Inventors: Heinz Skiera; Wolfgang Paul; Harald Rudolph
Original assignee: Polygraph Leipzig
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1988-10-31
Publication date: 1990-02-28
Also published as: GB2225750A; GB2225750B; DE3935215A1; GB8924230D0; FR2638394A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heberfarbwerk fuer schnellaufende Rollen-Rotationsdruckmaschinen mit einer im Heberbetrieb zwischen einer Farbkasten- und einer Uebertragungswalze verschwenkbaren Heberwalze. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einflussgroessen der Farbuebertragung des Farbzufuhrsystems so auszulegen, dass bei optimaler Anpassung der Farbdosierung an den Farbbedarf der Druckplatte und die Speicherkapazitaet des Farbverreibsystems sowie bei hinreichendem dynamischem Verhalten der Heberwalze mit maximaler Maschinengeschwindigkeit gefahren werden kann. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass das Antriebsmittel fuer das Heberkurvengetriebe ein Elektromotor ist und dass eine Regeleinrichtung zur Drehzahlregelung des Elektromotors vorgesehen ist. Fig. 1

Description

-2- 27645ö

Bei den bekannten Heberfarbwerken wird die Heberkurvenschei.be über ein Rädergetriebe durch die Hauptantriebswelle der Druckmaschine mit einem festen Übersetzungsverhältnis angetrieben. Entsprechend ändert sich die Hebertaktziihl - ein

einzelner Hebertakt entspricht einer einzelnen Umdrehung der Heberkurvenscheibe - irn gleicher, Verhältnis wio die

Druckplattenzylinderdrehzahl. Mit der relativ niedrigen Dynamikgrenze der schwingenden Heberwalze verbunden gibt us eine

obere Grenzgeschwindigkeit für die Laufleistung der Druckmaschine.

Bei der Festlegung des konstanten Drehzahlverhältnisses n_H/n_Oz ist zu gewährleisten, daß einerseits an der oberen Grenze des

vorgesehenen Drehzahlbereiches für den Druckplattenzylinder das dynamische Verhalten der schwingenden Heberwalze erfülltwird (obere Grenze des Drehzahlverhältnisses) und andererseits keine erkennbare periodische Farbverarmung im Druck auftritt(untere Grenze).

Als Alternative zum diskontinuierlich arbeitenden Heberfarbwerk ist das kontinuierliche arbeitende Filmfarbwerk für

schnellaufende Rollen-Rotationsdruckmaschinen entwickelt worden.

Dieses Farbwerk ist jedoch äußerst empfindlich in der Einstellung und indifferent in der Farbführung. Außerdem ist es im Unterschied zum Heberfarbwerk nicht in der Lage, Farb-Feuchtmlttel-Emulslon aus dem Farbverrelbsystem in den Farbkasten

zurückzuführen, was u. a. mit dom Mangel des zu starken Aufbauens der Farb-Feuchtmittel-Emulsion auf den Farbwerkwalzenund damit erforderlicher Unterbrechungen des Fortdrucks zum Zwecke des Waschen« verbunden sein kann.

Die spezifischen Nachteile des Filmfarbwerke* führten zur Entwicklung des kombinierten Heber-Film-Farbwerkes, beispielsweise

eines umstellbaren Heber-/Filmfarbwerkes - vergl. Offenlegungsschrift DE 3008980. Hier hat der Drucker vor dem Abarbeiteneines Druckauftrages zu entscheiden, ob bei voller Maschinengeschwindigkeit mit dem Filmfarbwerk oder bei herabgesetzter

Maschinengeschwindigkeit mit dem Heberfarbwerk gedruckt wird. Nachteilig ist der mit dem Schwenkmechanismus und der Stellvorrichtung verbundene Aufwand. Im Filmbetrieb bleibt es bei

den oben aufgeführten Nachteilen. Im Heberbetrieb ist wegen des zwangsläufig mit dem Maschinenantrieb verbundenen

Antriebes der Heberkurvenscheibe eine optimale Anpassung der Farbdosierung an den auftragsabhängigen Farbbedarf nicht

möglich und die Maschinengeschwindigkeit Ist durch die Dynamikgrenze der Heberwalze begrenzt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Heberfarbwerk für schnellaufende Rollen-Rotat'onsdruckmaschinen so weiterzuentwickeln, daß Maschinengeschwindigkeiten oberhalb einer mit der Dynamikgrenze des Heberfarbwerkes verbundenen oberen Grenzgeschwindigkeit gefahren werden können insoweit, als die Qualitätsanforderungen an den Farbdruck dies zulassen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Dor Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einflußgrößen der Farbübertragung des Farbzufuhrsystems eines Heberforbwerkes so auszulegen, daß bei optimaler Anpassung der Farbdosierung an den Farbbedarf der Druckplatte und die Speicherkapazität des Farbverreibsystems .sowie bei hinreichendem dynamischen Verhalten der verschwenkbaren Heberwalze mit einer maximalen Maschinengeschwindigkeit gefahren werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Antriebsmittel für das Heberkurvengetriebe ein Elektromotor für kontinuierliche Drehbewegung ist und daß eine Regeleinrichtung zur Drehzahlregelung des Elektromotors vorgesehen ist. Die Regeleinrichtung umfaßt ein erstes Meßglied zum Messen der Druckplattenzylinderdrehzahl, einen Geber für die Antriebsdrehzahl des Heberkurvengetriebes, ein Summierglied für das Signal des ersten Meßgliedes und das Signal des Gebers, ein zweites Meßglied zum Messon der Antriebsdrehzahl des Heberkurvengetriebesm, ein Vergleichsglied für das Signal des Summiergliedes und das Signal tfas zweiten Meßgliedes, einen Regler und ein Stellglied.

Mittels der Regeleinrichtung zur Drehzahlregelung des als Antriebsmittel für das Heberkurvengetriebe bestimmten Elektromotor« ist das Verhältnis der Antriebsdrehzahl des Heberkurvengetriebes zur Drehzahl des Druckplattenzylinders einstellbar und bei Änderungen der Drehzahl des Dpjckplattenzylinders konstant regelbar. In Ausgestaltung der Erfindung ist der als Antriebsmittel für das Heberkurve/igetriebe bestimmte Elektromotor ein Drehstromasynchronmotor und das Stellglied ein Frequenzumrichter. Dies gestattet die Verknüpfung der Vorzüge geregelter Gleichstrommotoren mi¹; der Anspruchslosigkeit von Drehstromkurzschlußläufermotoren.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine einzelne Regeleinrichtung zur Drehzahlregelung des Elektromotors zur Antriebsregelung aller Heberkurvengetriebe (5) eines Druckwerks oder einer Druckmaschine ausgelegt. 8eim Einstellen der Fortdruckbedingungen ist zunächst mittels des Gebers für die Antriebsdrehzahl des Heberkurvengetriebes die Hebertaktzahl - ein Hebertakt entspricht einer Umdrehung der Kurvenscheibe des Heberkurvengetriebes - in ein definiertes Verhältnis zur Drehzahl n_Oz de ι Druckplattenzylinders gesetzt worden. Da durch die Regeleinrichtung zur Drehzahlregelung des Antriebs des Heberkurvengetriebes das Verhältnis n_H/n_Oz konstant gehalten wird, wächst die Hebertaktzahl n_H im gleichen Verhältnis wie die Druckolattenzylinderdrehzahl n_Oz·

Soll die Druckplattenzylinderdrehzahl n_Oz weiter erhöht werden, so ist mittels des Gebers tür die Antriebsdrehzahl des Heberkurvengetriebes des Drehzahlverhältnic n_H/n_Oz wegen dar Dynamikgrenze des Heberfarbwerkes zu verkleinern, d.h., die Anzahl der auf eine einzelne Hebertaktperiode entfallenden Druckzylinderumdrehungen erhöht sich. Wie der o.a. Bestimmungsgleichung entnehmbar ist, erhöht sich proportional die zugeführte Farbmenge pro Hebertaktperiode - d. h. die Farbzufuhr bleibt dem Farbbedarf angepaßt. Die Verstellgrenze ist dann überschritten, wenn eine erkennbare bzw. für den jeweiligen Druckauftrag unzulässige Farbschwankung innerhalb der auf eine einzelne Hebertaktperiode entfallenden Druckfolge auftritt.

. Dor besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Weiterbildung des Heberfarbwerkee liegt in der Möglichkeit, durch gezielte Einstellung des Verhältnisses Πη/ποζ der Hebertaktzahl zur Druckplattenzylinderdrehzahl für eine Vielzahl von Druckaufträgen eine hohe Laufleistung der Rollen-Rotationsdruckmaschine bei erfüllten Qualitätskriterien zu realisieren. Darüber hinaus lassen pich im Bereich herabgesetzter Maschinengeschwindigkoit höchste Ansprüche an die Gleichmäßigkeit des Farbauftrages auf die Druckplatte erfüllen.

-3- 27645D

Die Erfindung wird auch dadurch nicht verlassen, daß die Regeleinrichtung zur Drehzahlregelung des als Antriebsmittel für dns Heberkurven Abtriebe bestimmten Elektromotors eine Grenzwertregelung realisiert, die aus Drehzahlverhältnis n_H/n_DZ bis zum Erreichen des mit der Dynamikgrenze der Heberwalze verbundenen Grenzwertes für die Hebertaktzahl konstant hält und darüber hineus durch ein Konstanthalten der Hebertaktzahl das Drehzahlverhältnis n_H/n_M verkleinert. Die Erfindung ist auch auf Heberfeuchtwerke übertragbar.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt Fig. 1: die schematische Darstellung eines Heberfarbwerkes mit einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Antrieb und zur

Drehzahlregelung des Heberkurvongetriebes, Fig. 2: die schematische Darstellung eines Regelkreises zur Drehzahlregelung des Heberkurvenantriebes.

Das Heberfarbwerk weist eine an einem Farbkasten 1 angeordnete kontinuierlich antreibbare Farbkastenwalze 2 und eine im Heberbetrieb zwischen dieser und einer dem nachgeordneten - nicht dargestellten - Farbverreibsystem Farbe zuführend en Übertragungswalze 3 vorschwenkbare Heberwalze 4 auf. Die Schwenkbewegung der Heberwalze 4 ist über ein Heberkurvengetriebe 5 kontinuierlich antreibbar. Erfindungsgemäß ist das Antriebsmittel für das Heberkurvengetriebe 5 ein Elektromotor für kontinuierliche Drehbewegung, in

diesem Ausführungsbeispiel ein Drehstromaiynchronmotor 6. Die Regeleinrichtung zur Drehzahlregelung eines

Drehstromasynchronmotors - an sich bekannt- und erfindungsgemäß zur Drehzahlregelung des Drehstromasynchronmotors β

eingesetzt, umfaßt ein erstes Meßglied 7 zum Messen der Druckplattenzylinderdrehzahl, einen Geber 8 für die Antriebsdrenzahldes Heberkurvengetriebes 5, ein Summierglied 9 für das Signal des ersten Meßgliedes 7 und das Signal des Gebers 8, einzweites Meßglied 10 zum Messen der Antriebsdrehzahl des Heberkurvengetriebes 5, ein Vergieichsglied 11 für das Signtil des

Summiergliedes 9 und das Signal des zweiten Meßgliedes 10, einen Regler 12 für die Drehzahl und einen als Stellglied

bestimmten elektronischen Frequenzumrichter 13.

In einer bekannten Ausführungsform des Frequenzumrichters 13 sind die Funktionseinheiten Steuerteil 13.1 und Leistungsteil 13.2 vorgesehen. Der Leirtungsteil 13.2 enthält die Komponenten Netzgleichrichter, Gleichspannungszwischenkreis und Wechselrichter. Der Steuerteil 13.1 realisiert auf bekannte Weise im Zusammenwirken mit dem Leistungsteil 13.2 die Dreiphasenwechselspunnung

mit steuerbarer Ausgangsfrequenz, wobei zur Gewährleistung eines konstanten magnetischen Flusses im

Drehstromasynchronmotor im bevorzugten Regelbereich der Ausgangsfrequenz zugleich das Verhältnis U_s/fs konstant gehalten Beim Einstellen der Fortdruckbedingungen ist zunächst mittels des Gebers 8 für die Antriebsdrehzahl n_H des Heberkurvengetriebes 5 die Antriebsdrehzahl n_H in ein definiertes Verhältnis zur Drehzahl n_DZ des Druckplattenzylinders,

beispielsweise in des Verhältnis 1:5, gesetzt worden. Da dieses Drehzahlverhältnis durch die Regeleinrichtung zur

Drehzahlregelung des Antriebes des Heberkurvengctriebes 5 konstant gehalten wird, wächst beim Hochfahren der Druckmaschine die Hebertaktzahl n„ im gleichen Verhältnis wie die Druckplattenzylinderdrehzahl n_Oz. Nach dem Erreichen der Dynamikgrenze der Heberwalze 4 ist eine weitere Erhöhung der Druckplattenzylinderdrehzahl n_Oj bei Verkleinerung dus DrehifiMverhältnisses n_H/n_DZ möglich. Mit dem Geber 8 für die Antriebsdrehzahl n_H des Heberkurvengetriebes 5 wird

beispielsweise ein Drehzahlverhältnisse n_H/n_0Z von 1:7 eingestellt, d.h., die Anzahl der auf eine einzelne Hebertaktporiodeentfallenden Druckzylinderumdrehungen erhöht sich von 5 auf 7 und die Laufleistung der Druckmaschine könnte ohne

Überschreitung der Dynamikgrenze der Heberwalze 4 um maximal 20% erhöht werden. Die Verstellgrenze is! dann überschritten, wenn eine erkennbare bzw. eine für den jeweiligen Druckauftrag unzulässige Farbschw&nkung innerhalb der auf eine einzelne Hebertaktperiode entfallenden Druckfolge auftritt. Durch eine gezielte Einstellung des Drehzahlverhältnisses n₍₍/n_oz kann unter Beachtung der für den jeweiligen Drucktiuftrag

gültigen Qualitätskriterien eine hohe Laufleistung dor Druckmaschine realisiert werden.

Claims

1. Heberfarbwerk für schnellaufende Rollen-Rotationsdruckmaschinen mit einer am Farbkasten angeordneten kontinuierlich antreibbaren Farbkastenwalze und einer im Heberbetrieb zwischen dieser und einer den nachgeordneten Farbwerkwalzen Farbe zuführenden Übertragungswalze verschwenkbaren Heberwalze, wobei der Antrieb der Farbkastenwalze drehzahleinstellbar und die Schwenkbewegung der Heberwalze über ein Kurvengetriebe kontinuierlich antreibbar ist, gekennzeichnet dadurch, daß das Antriebsmittel für das Heberkurvengetriebe (5) ein Elektromotor (6) für kontinuierliche Drehbewegung ist und daß eine aus einem ersten Meßglied (7) zum Messen der Drehzahl (n_DZ) des Druckplattenzylinders, einem Geber (8) für die Antriebsdrehzahl (n_H) des Heberkurvengetriebes (5), einem Summiergiied (9) für das Signal des ersten Meßgliedes (7) und das Signal des Gebers (8), einem zweiten Meßglied (10) zum Messen der Antriebsdrehzahl (n_H) des Heberkurvengetriebes (5), einem Vergleichsglied (11) für das Signal des Summiergliedes (9) und das Signal des zweiten Meßgliedes (10), einem Regler (12) und einem Stellglied (13) bestehende Regeleinrichtung zur Drehzahlregelung des Elektromotors (6) vorgesehen ist, wobei das Verhältnis der Antriebsdrehzahl (n_H) des Hebel kurvengetriebes (5) zur Drehzahl (n_Dz) des Druckplattenzylinders einstellbar und boi Änderungen der Drehzahl (n_DZ) des Druckplattenzylinders konstant regelbar ist.

2. Heberfarbwerk nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der als Antriebsmittel für das Heberkurvengetriebe (5) bestimmte Elektromotor (6) ein Drehstromasynchronmotor und das Stellglied (13) ein Frequenzumrichter ist.

3. Heberfarbwerk nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine Regeleinrichtung zur Drehzahlregelung des Elektromotors (6) zur Antriebsregelung aller Heberkurvengetriebe (5) eines Druckwerks oder einer Druckmaschine ausgelegt ist.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Heberfarbwerk für sctviellaufende Rollen-Rotationsdruckmaschinen mit einer an einem Farbkasten angeordneten kontinuierlich antreibbaren Farbkastenwalze und einer im Heberbetrieb zwischen dieser und einer den nachgeordneten Farbwerkwalzen Farbe zuführenden Übertragungswalze verschwenkbaren Heberwalze, wobei der Antrieb der Farbkastenwalze drehzahleinstellbar ist und die Schwenkbewegung der Heberwalze über ein Kurvengetriebe kontinuierlich antreibbar ist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekanntlich führt die Heberwalze eine schwingende Bewegung aus. Im Wechsel legt sie sich an die Farbkastenwalze und an die ersto Farbübertragungswalze ati, wobei über die gesamte Breite' der Heberwalze ein schmaler Farbstreifen der Dicke s_M, der Länge I_H (entspricht der Maschinendruckbreite) und dor Breite b_H übertragen wird. Die dem Farbverreibsystem je Hebortakt (Hoberschwingung) zugoführte Farbmenge entspricht dem Volumen des von der Heberwalze übertragonenen Farbstreifens. Bei fest eingestellter Farbschichtdicke s_H ist die zugeführte Farbmenge der Farbstreifenbreite b_H proportional (Störeinflüsse vemachläcsigt). Für den Absolutwert der Farbstreifenbreite bn gilt

. ..
b_H = U_D

mit der Umfangelenge Uo der Farbkastenwalze, dem Verhältnis n_o/n_Oz der Drehzahl der Farbkastenwalze zur Drehzahl des Druckplenenzylinders, dem Verhältnis n_H/n₀₂ der Drehzahl der Heberkutvenschoibe zur Drehzahl des Druckplattenzylinders und dem Tastverhältnis Atn/tn der Heberwalze (Verhältnis der Tastzeit zur Periodendauer der Hebertaktperiode). Wie aus dieser Bestimmungsgleichung dos weiteren hervorgeht, ändert sich die mit einem einzelnen Hebertakt dem Farbwerk zugeführte Farbmenge proportional zum Drehzahlverhältnis ηχ/ποζ. Dies bedeutet, daß - vernachlässigt man geschwindigkeitsabhängige Stöi einflüsso- bei jedem Drehzahlverhftltnis n_H/n_w die Farbzufuhr pro Hebertaktperiode exakt dem Farbbedarf pro Hebertaktperiode angepaßt ist. Allerdings erhöht sich mit der Anzahl der auf eine einzelne Hebertaktperiode entfallenden Druckzylinderumdrehungen die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Farbschwankungen im Druckbild der auf die einzelne Hebertaktportode entfallenden Druckfolge - eine Auswirkung des Prinzips der diskontinuierlichen Farbübertragung von dor Farbkastenwalze in das Farbverreibsystem beim Hoberfarbwerk.

Dieso periodisch mit der Hobertaktperiody auftretende sog. Farbverarmung ist vom Verhältnis der Durchlaufmenge zur Speichermenge der Druckfarbe im Farbverreibsystem abhängig, wobei die Durchlaufmenge von der Druckplatte, der Druckfarbe und dem Bedruckstoff abhängt und die Speichermenge eine Konstante des Farbverreibsystems ist. Hieraus folgt, daß der mit einer erkennbaren Farbverarmung verbundene Grenzwert für das Drehzahlverhältnis n₍|/noz bei verschiedenen Druckaufträgen unterschiedlich sein kann.