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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Synchronisierung periodischer Zustellbewegungen eines Farb- oder Feuchtmittelhebers mit einem Druckmaschinenantrieb, wobei der Farb- oder Feuchtmittelheber mittels Zwischengetriebe von einem Antrieb für einen separat drehbaren und mit dem Druckmaschinenantrieb im Druckbetrieb synchronisierten Zylinder mit angetrieben wird.
Beim Druckvorgang in Rotationsdruckmaschinen ist es Aufgabe des Farbwerkes, die druckenden Stellen der Druckform bzw. der Druckplatte mit einer konstanten Zufuhr an frischer Farbe zu versorgen. Die Mengenbilanz zwischen Farbzufuhr und Farbübertragung auf den Bedruckstoff muss dabei ausgeglichen sein, um Farbdichteschwankungen im Druckbild zu vermeiden. In einem Offsetdruckwerk erfolgt die Farbdosierung im Allgemeinen diskontinuierlich mit einer oszillierenden Farbheberwalze (Farbheber), die im Pendelkontakt steht mit einer Farbduktorwalze und einer ersten Farbwalze. Die die Druckfarbe aus einem Farbkasten fördernde Farbduktorwalze führt eine relativ dicke Farbschicht. Einen Teil übernimmt der Farbheber, der wiederum durch Abrollen einen Teil davon auf die erste Farbwalze überträgt. Die in das Farbwerk eingespeiste Farbmenge kann dabei durch die Pendel- Taktzeiten des Farbhebers (Heberfrequenz) beeinflusst werden.
Ein Feuchtmittelheber eines Feuchtwerkes dosiert auf analoge Weise den Feuchtmittelanteil beim Einfärben der Druckform bzw. Druckplatte in einer Offsetrotationsdruckmaschi ne.
Bekannter Stand der Technik bei Bogenoffsetdruckmaschinen ist es, einen Farbheber so anzutreiben, dass er sich in einem bestimmten Verhältnis zur Druckmaschinendrehzahl bewegt (z.B. 1/3, 1/6, 1/9, etc.), d.h. beispielsweise, dass sich der Farbheber bei 3 Umdrehungen des Plattenzylinders einmal von der Farbduktorwalze zur Farbwalze und zurück bewegt. Dabei ist es zur Verringerung der Schwingungsanregung der Druckmaschine sinnvoll, die Farbheberpendelbewegungen der einzelnen Farbwerke mit einem bestimmten zeitlichen Versatz zueinander ablaufen zu lassen, so dass die Farbheber nebeneinander liegender Druckwerke nicht gleichzeitig an den Farbwalzen anschlagen (Farbheberschlag).
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Bekannter Stand der Technik ist es ebenfalls, den Druckformzylinder bzw. Plattenzylinder oder den Gummizylinder von Offsetdruckwerken einzeln mittels separatem Motor anzutreiben, entweder mit Direktantrieben (
DE 196 23 224 A1 ) oder mit einem dem Platten- und/oder Gummizylinder zugeordneten Einzelantrieb, der über Kupplungen zum Zylinder und/oder zentralen Antriebsräderzug der Druckmaschine ein- und auskuppelbar sein kann (
DE 196 40 649 A1 ,
DE 102006030597 A1 ). Es ist ebenfalls bekannt, den Plattenzylinder temporär für Hilfsprozesse von der übrigen Druckmaschine abzukoppeln und separat mit dem Hauptantriebsmotor oder einem mit dem Plattenzylinder verbindbaren Hilfsmotor anzutreiben.
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Wenn bei Offsetdruckmaschinen der Farbheber direkt oder indirekt mit dem separaten Plattenzylinder- oder Gummizylinderantrieb bzw. -hilfsantrieb gekoppelt ist, können separate Drehbewegungen des einzeln angetriebenen Zylinders, die nicht mit dem zentralen Antriebsräderzug der Druckmaschine synchronisiert sind, dazu führen, dass die zur Schwingungsminderung vorgesehene Abstimmung der mit dem Zylinder gekoppelten Farbheberbewegung mit den Farbheberbewegungen in den anderen Farbwerken der Druckmaschine verloren geht und unerwünschte Schwingungen auftreten. Der Verlust der Farbhebertaktabstimmung kann insbesondere dann eintreten, wenn das Verhältnis der Farbheberbewegungen zur Anzahl der Zylinderumdrehungen ungleich Eins ist. Bei der nach einer separaten Drehbewegung des Zylinders erforderlichen Synchronisierung mit der übrigen Druckmaschine befindet sich dann der Farbheber in dem betroffenen Werk nicht mehr zwangsläufig in der gleichen und phasenrichtigen Winkelzuordnung relativ zur Druckmaschine und den anderen Farbhebern wie zuvor.
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Anlässe für eine derartige Verstellung der Farbheberbewegungen zueinander können zum Beispiel ein manuelles Verdrehen eines Plattenzylinders in einem Druckwerk oder ein Plattenwechsel nur in einem Druckwerk bei drehender Maschine mit nachfolgendem Synchronisieren dieses Plattenzylinders mit dem Antriebsräderzug der Druckmaschine sein.
Der vorstehend beschriebene Nachteil trifft ebenso auf Feuchtheber in Feuchtwerken von Offsetdruckmaschinen zu, sofern deren Pendelbewegungen von Antrieben für separate Zylinderdrehungen abgeleitet sind.
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Die
DE 198 19 651 A1 zeigt ein Verfahren zum Anfahren des Fortdruckes bei einer bogenverarbeitenden Druckmaschine sowie eine entsprechende Steuerung.
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Die
DE 43 33 071 C1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung des Bogeneinlaufes beim Anfahren einer bogenverarbeitenden Druckmaschine.
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Die
DE 198 15 293 A1 zeigt eine Druckmaschine und ein Verfahren zum Betrieb einer Druckmaschine, wobei das Farbwerk wahlweise in einem normalen Betriebsmodus und einem farbreduzierten Betriebsmodus betrieben wird und wobei die Farbkastenwalze im farbreduzierten Betriebsmodus mit einer vom normalen Betriebsmodus abweichenden Bewegungscharakteristik rotiert.
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Die
DE 100 00 903 A1 zeigt ein Verfahren zum Betrieb einer Druckmaschine und eine Druckmaschine zur Durchführung des Verfahrens, wobei eine Farbwerkwalze in zeitlicher Abhängigkeit von verschiedenartigen Betriebszuständen des Farbwerks mit Differenzgeschwindigkeit relativ zur Umfangsgeschwindigkeit des Druckformzylinders rotativ angetrieben wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine vorgegebene Abstimmung der Heberbewegungen untereinander in einer Druckmaschine mit gemeinsamen Antrieben für einzeln antreibbare Zylinder, insbesondere Platten- und Gummizylinder in Offsetdruckwerken, und jeweils zugeordnete Farb- oder Feuchtmittelheber zu gewährleisten.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des ersten Anspruchs oder eine Vorrichtung mit den Merkmalen des fünften Anspruchs gelöst. Gegenstand des vorgeschlagenen Verfahrens oder der Vorrichtung zur Synchronisierung periodischer Zustellbewegungen eines Farb- oder Feuchtmittelhebers mit einem Druckmaschinenantrieb, wobei der Farb- oder Feuchtmittelheber mittels Zwischengetriebe von einem Antrieb für einen separat drehbaren und mit dem Druckmaschinenantrieb im Druckbetrieb synchronisierten Zylinder in einem davon abweichenden Übersetzungsverhältnis mit angetrieben wird, ist es, dass nach einer Relativdrehung des Zylinders gegenüber dem Druckmaschinenantrieb der Zylinder in seine Synchronstellung zum Druckmaschinenantrieb und der Farb- oder Feuchtmittelheber durch zusätzliche ganzzahlige Korrekturdrehungen des Zylinders in die Hebersollstellung gegenüber dem Druckmaschinenantrieb gebracht wird.
Es wird vorgeschlagen, mittels eines Positionssensors die aktuelle Phasenlage der Heberbewegung gegenüber einer für die Synchronisierung der Drehbewegungen der Rotationskörper relevanten Bezugsachse des Druckmaschinenantriebs zu erfassen und zusätzlich zur Synchronisierung der Drehwinkellage des separat angetriebenen Zylinders, an den die Heberbewegungen angekoppelt sind, mit dem Druckmaschinenantrieb das Zwischengetriebe, welches die Heberbewegung erzeugt, in die vorgesehene Position zu drehen, indem der einzeln angetriebene Zylinder eine entsprechende Anzahl ganzzahliger Umdrehungen (vorwärts oder rückwärts) zusätzlich ausführt.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass mit der vorgeschlagenen Positionserfassung von Farb- oder Feuchtmittelhebern bzw. ihrer Getriebe, die mit Zylinderdirekt, -einzel- oder - hilfsantrieben für separat drehbare Zylinder verbunden sind, die vorgesehene Sequenz bzw. Taktung der Heberbewegungen für eine minimale Schwingungsanregung in der Druckmaschine auch nach einer Relativdrehung der Zylinder gegenüber dem zentralen Druckmaschinenantrieb nicht verloren gehen kann.
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Im Folgenden soll die Erfindung am Beispiel pendelnder Farbheber in einer Offset-Rotationsdruckmaschine mit Plattenzylindereinzelantrieben erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung stellt dabei in
- 1: eine schematische Darstellung eines Heberantriebs mit Positionssensor
dar. Wie aus der 1 ersichtlich, besteht ein typisches Offset-Druckwerk einer Rotationsdruckmaschine aus einem bedruckstoffführenden Druckzylinder 1, einem das Druckbild übertragenden Gummizylinder 2, einem Plattenzylinder 3, auf dem wenigstens eine Druckplatte aufgespannt ist, mehreren Farbwalzen 4 zur gleichmäßigen Verteilung der Druckfarbe über die Druckbreite, einem Farbheber 5, einer Farbduktorwalze 6 und einem Farbkasten 7.
Der Farbheber 5 führt eine Pendelbewegung zwischen der Farbduktorwalze 6 und der ersten der Farbwalzen 4 aus und überträgt dabei Druckfarbe von der Farbduktorwalze 6 auf die erste Farbwalze 4. Der dem Plattenzylinder 3 über das Farbwerk 4,5,6,7 zugeführte Farbstrom kann über die Pendeltaktzeiten des Farbhebers 5 und die Drehzahl der Farbduktorwalze 6 gesteuert werden.
Die Druckmaschine weist beispielsweise Einzelantriebe 11 für Plattenzylinder 3 auf. Jeder Einzelantrieb 11 verfügt über zumindest einen Drehwinkelgeber 10, der dem Plattenzylinder 3 zugeordnet ist. An wenigstens einem der Druckzylinder (im Ausführungsbeispiel ist dies der dargestellte Druckzylinder 1) ist ein zentraler Drehwinkelgeber 9 angeordnet zur Synchronisierung der vom zentralen Druckmaschinenantrieb 8 unabhängigen Plattenzylinderbewegung mit den zentral von einem Druckmaschinenantrieb 8 über einen druckwerkübergreifenden Antriebsräderzug angetriebenen Druck- und Gummizylindern 1,2.
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Der Antrieb 11 kann auch ein temporär nur mit dem Platten- oder Gummizylinder 2,3 kuppelbarer Druckmaschinenantrieb 8 oder Hilfsantrieb sein.
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Vorzugsweise ist der Antrieb 11 jedoch ein Einzelantrieb 11 für den Plattenzylinder 3 und/oder Gummizylinder 2.
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In einer möglichen Ausgestaltung des Drehwinkelgebers 9 ist dieser als Multiturn-Drehwinkelgeber ausgebildet, der auch bei ausgeschalteter Druckmaschine die absolute Umdrehungszahl speichert.
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Der Farbheber 5 steht über ein Zwischengetriebe 13,14,15 mit dem Einzelantrieb 11 des Plattenzylinders 3 in Antriebsverbindung, so dass die Drehbewegungen des Plattenzylinders 3 mit den Bewegungen des Farbhebers 5 gekoppelt sind. Das Antriebsmoment des Einzelantriebes 11 am Plattenzylinder 3 wird beispielsweise über einen untersetzenden Riementrieb 14, bestehend aus einer Riemenscheibe 14.1 auf der Plattenzylinderwelle, einem Zahnriemen 14.3 und einer abtriebsseitigen Riemenscheibe 14.2, von der Antriebswelle des Plattenzylinders 3 auf ein Kurvengetriebe 13, 15 für den Farbheber 5 übertragen. Auf der Abtriebswelle der Riemenscheibe 14.2 ist eine Kurvenscheibe 13 konzentrisch gelagert, deren radiale Kontur von einem kraftschlüssig an die Kurvenscheibe 13 angestellten zweiseitigen Rollenhebel 15 in eine Pendelbewegung für den Farbheber 5 umgeformt wird. Der Rollenhebel 15 ist dazu an einem Ende einer zylinderbreiten Welle fest angeordnet, an deren anderem Ende ein zweiter Hebel mit paralleler Ausrichtung angeordnet ist. Beide Hebel weisen Lager für den Farbheber 5 auf.
Jede andere Art von Zwischengetrieben 13,14,15 ist ebenso möglich.
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Zur Erfassung der Position der Kurvenscheibe 13 ist an dieser erfindungsgemäß ein Positionssensor 12 (Sensor, Initiator oder Näherungsschalter) angeordnet, der beispielsweise in Gestalt eines optischen oder induktiven Abstandssensors radial beabstandet von der Kurvenscheibe12 deren Abstand zum Positionssensor 12 ermittelt und damit mittelbar die Bestimmung der Drehwinkelposition der Kurvenscheibe 13 ermöglicht. Ein Abstandssensor am Rollenhebel 15 oder ein Drehwinkelgeber an der Kurvenscheibe 13 bzw. an der Rollenhebelwelle sind ebenso geeignete Mittel zur Bestimmung der Farbheberposition. Der Positionssensor 12 ist mit einem Steuermodul S verbunden, welches auch mit dem zentralen Drehwinkelgeber 9, dem Einzelantrieb 11 und dessen Drehwinkelgeber 10 verbunden ist. Bei Verwendung anderer Arten von Zwischengetrieben 13,14,15 ist der Positionssensor 12 einer die Heberbewegung erzeugenden Geometrie des Zwischengetriebes 13,14,15 zuzuordnen.
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Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung:
- Zur Verringerung der Schwingungsanregung der Druckmaschine ist es sinnvoll, die Pendelbewegungen der Farbheber 5 in den einzelnen Farbwerken mit einem bestimmten zeitlichen Versatz zueinander ablaufen zu lassen (Hebersollstellungen), so dass die Farbheber 5 nebeneinander liegender Druckwerke nicht gleichzeitig an die Farbwalzen 4 anschlagen. Der vorgegebene Drehwinkelversatz soll nach allen Betriebsvorgängen erhalten bleiben, insbesondere nach Betriebsunterbrechungen der Druckmaschine oder nach Betriebsvorgängen, die eine separate Drehung des Plattenzylinders 3 gegenüber der übrigen, zentral angetriebenen Druckmaschine erfordern.
Der Farbheber 5 bewegt sich aufgrund des gemeinsamen Einzelantriebs 11 in einem bestimmten Untersetzungsverhältnis zur Rotation des Plattenzylinders 3 derart, dass für einen vollständigen Bewegungszyklus des Farbhebers 5 mehrere Drehungen des Plattenzylinders 3, beispielsweise 3, 6 oder 9 Umdrehungen, erforderlich sind. Das Untersetzungsverhältnis hat zur Folge, dass bei einer Anzahl von Drehungen des Plattenzylinders 3 gegenüber der übrigen Druckmaschine, die nicht einem Vielfachen des Untersetzungsverhältnisses der Heberbewegung zur Plattenzylinderdrehung entspricht, und anschließender Positionierung des Plattenzylinders 3 für den Druckbetrieb sich zwar der Plattenzylinder 3 in seiner vorgegebenen Synchronstellung gegenüber dem benachbarten Gummizylinder 2 befindet, der Farbheber 5 jedoch relativ zu den anderen Farbwerken der Druckmaschine außerhalb seiner Hebersollstellung steht. Dadurch schlägt der Farbheber 5 zu anderen Zeitpunkten als vorgesehen an die Farbwalzen 4 an und die dadurch angeregten Schwingungen können sich in einem ungünstigen Fall mit weiteren Farbheberschlägen überlagern zu Störschwingungen, deren Amplitude die Druckqualität beeinträchtigen kann.
Deshalb wird erfindungsgemäß nach einer Relativdrehung des Plattenzylinders 3 gegenüber dem Druckmaschinenantrieb 8 der Plattenzylinder 3 in seine Synchronstellung zum Druckmaschinenantrieb 8 gebracht und der Farbheber 5 durch ganzzahlige Korrekturdrehungen des Plattenzylinders 3, die nicht zum Verlust seiner Synchronität zum benachbarten Gummizylinder 2 bzw. Druckmaschinenantrieb 8 führen, mittels Einzelantrieb 11 in die Hebersollstellung zum Druckmaschinenantrieb 8 gebracht. Im Einzelnen ist es dazu erforderlich, dass die Abweichung des Plattenzylinders 3 von seiner Synchronstellung zum Druckmaschinenantrieb 8 erfasst wird, die Abweichung der Heberposition von der vorgegebenen Hebersollstellung zum Druckmaschinenantrieb 8 vom Steuermodul S ermittelt wird, die zur Ausführung der Heberpositionskorrektur erforderliche Anzahl ganzzahliger Relativdrehungen des Plattenzylinders 3 gegenüber dem Druckmaschinenantrieb 8 bestimmt und der Einzelantrieb 11 zur Korrektur der Zylinder- und Heberstellung durch Relativdrehung gegenüber dem Druckmaschinenantrieb 8 vom Steuermodul S angesteuert wird.
Die zeitliche Aufeinanderfolge der Synchronisierung des Plattenzylinders 3 mit dem Druckmaschinenantrieb 8 und die Korrektur der Zuordnung der Heberbewegung zur Drehwinkelstellung der Druckmaschine kann entfallen, wenn im Moment der Prüfung der Zuordnung der Heberposition von den Drehwinkelgebern 9,10 und dem Positionssensor 12 Signale gewonnen werden, die die Stellung
- - des Farbhebers 5 bzw. des Zwischengetriebes 13,14,15 für die Farbheberbewegung,
- - des Plattenzylinders 3 und
- - des Druckmaschinenantriebes 8 bzw. Antriebsräderzuges,
eindeutig beschreiben, so dass das Steuermodul S einen Vorgabewert für die insgesamt erforderliche Zylinderdrehung ermitteln kann.
Beim Einschalten der Druckmaschine wird beispielsweise die absolute Drehwinkellage des Antriebsräderzuges der Druckmaschine und die Umdrehungsanzahl z.B. über ein Bussystem vom zentralen Drehwinkelgeber 9 über eine zentrale Steuerung bzw. einen Leitstand an alle Plattenzylinder-Antriebsregler übermittelt und über eine Modulo-Berechnung in Abhängigkeit von der Drehwinkel-Position der Druckwerke die zugehörigen Hebersollstellungen der Farbheber 5 berechnet. Weichen Soll- und Ist-Positionen voneinander ab, werden die Heberpositionen korrigiert, indem die zugeordneten Einzelantriebe 11 die Zwischengetriebe 13,14,15 und Plattenzylinder 3 zusätzlich bewegen, bis die entsprechenden ganzzahligen Anzahlen von Plattenzylinderumdrehungen bis zum Erreichen der Hebersollstellungen in jedem Farbwerk vorwärts oder rückwärts ausgeführt sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckzylinder
- 2
- Gummizylinder
- 3
- Zylinder, Plattenzylinder
- 4
- Farbwerkwalzen
- 5
- Farb- oder Feuchtmittelheber
- 6
- Farbduktorwalze
- 7
- Farbkasten
- 8
- Druckmaschinenantrieb
- 9
- Drehwinkelgeber für Druckmaschinenantrieb
- 10
- Drehwinkelgeber für Plattenzylinder
- 11
- Antrieb, Einzelantrieb
- 12
- Positionssensor
- 13
- Kurvenscheibe
- 14
- Riementrieb
- 14.1,14.2
- Riemenscheiben
- 14.3
- Zahnriemen
- 15
- Rollenhebel
- S
- Steuermodul