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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Farbwerkes
einer Rotationsdruckmaschine, wobei das Farbwerk mit mindestens
einer Farbauftragwalze ausgestattet ist, die während des Druckes eine auf
einem Plattenzylinder angeordnete Druckform einfärbt und mindestens eine mit
einer vorgebbaren Betriebsfrequenz betriebene changierende Farbverreibwalze
aufweist, wobei mit dem Beginn einer Druckunterbrechung der Kontakt
der Farbauftragwalze mit der Druckform unterbrochen wird und die
Changierbewegung der Farbverreibwalze gestoppt oder der Hub der
Changierbewegung auf Null oder nahe Null gesetzt wird.
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Bei
Bogenoffsetdruckmaschinen muss bei Havarien der Papiereinlauf in
die Maschine gesperrt werden. Gleichzeitig werden die Farbauftragswalzen vom
Plattenzylinder abgestellt und die Taktbewegung der Heberwalze wird
unterbrochen. Bei derartigen Stoppern kann zusätzlich auch die Drehgeschwindigkeit
der Druckmaschine automatisch verringert werden. Während des
druckfreien Betriebes findet im Farbwerk aufgrund der Vielzahl von
Spaltvorgängen, der
seitlichen Verreibung und der fehlenden Farbzufuhr und Farbabnahme
ein Ausgleich der Farbschichtdicken sowohl vertikal in Richtung
des Plattenzylinders als auch in axialer Richtung der Farbwalzen
statt. Es findet gerade im oberen Teil des Farbwerkes ein Farbausgleich
zwischen Farbdosierzonen mit großer und geringer Farbschichtdicke
statt. Nach Wiederaufnahme des Druckbetriebes, d.h. nach ordnungsgemäßem Papiereinlauf
sowie der entsprechenden Zuschaltung der abgeschalteten Elemente, müssen dann
erst wieder eine Reihe von Bogen durch die Druckmaschine laufen,
bis sich eine Schichtdickenverteilung auf den Farbwerkswalzen einstellt,
wie sie vor dem Stopper herrschte. Die ersten Druckbogen nach einem
Stopper weisen somit stark schwankende Farbdichteverläufe über die
Formatbreite auf.
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Um
die Anzahl von Makulaturbogen nach einem Stopper zu verringern,
sind bereits Farbwerke mit einer sogenannten Farbstromtrennung bekannt geworden.
Farbstromtrennung bedeutet hier, dass bei "Druck ab" der Farbfluss im Farbwerk an einigen Stellen
unterbrochen wird, indem die entsprechenden Farbwerkswalzen voneinander
getrennt werden. Der Farbschichtdickenausgleich erfolgt so dann
nur noch innerhalb einer verminderten Anzahl von Farbwerkswalzen.
Eine Farbstromtrennung verhindert jedoch einen Ausgleich der Farbschichtdicken
nur in vertikaler Richtung.
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Aus
der
EP 0 545 237 A1 ist
ein Farbwerk für eine
Druckmaschine bekannt, bei der die durch einen Verreibungsantrieb
periodisch Axialbewegungen ausführenden
Reiberwalzen derartig ausgestattet werden sollen, dass sich nach
einem Stopper und weiter laufendem Druck- und Farbwerk bei Wiederaufnahme
des Druckes der alte Druckbetriebzustand schnellstmöglich wieder
einstellt. Daher wird dem Verreibungsantrieb der Reiberwalzen eine
durch eine Auslöseeinrichtung
betätigbare
Schaltkupplung zugeordnet, so dass bei einem Stopper direkt mit
dem Abstellen der Farbauftragswalzen die Verreibungsbewegung der
Reiberwalzen abstellbar ist. Bei Wiederaufnahme des Druckes ("Druck an") wird die Schaltkupplung
durch die Auslöseeinrichtung
nochmals betätigt,
so dass die Reiberwalzen die Changierbewegung wieder aufnehmen.
Als Schaltkupplung kann eine zwischen zwei Antriebsrädern angeordnete
formschlüssige
Kupplung, eine reibschlüssige
Kupplung oder eine Kombination aus form- und reibschlüssiger Kupplung
(Vorsynchronisierung) nebst einer elektrodynamischen, pneumatischen/hydraulischen
Auslöseeinrichtung
vorgesehen sein.
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Nachteilig
an dieser Lösung
ist, dass sich mit einem derartigen betriebenen Farbwerk zwar das Farbprofil
quer zur Druckrichtung während
des Stoppers wesentlich länger
als bei weiterer Verreibung erhält,
ein wesentlich schnelleres axial optimiertes Einfärben der
Druckform ist damit aber nicht erzielbar.
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Aus
der
EP 0 924 072 B1 ist
ein Verfahren zum Betrieb einer Rotationsdruckmaschine bekannt, deren
Farbwerk mindestens eine axial oszillierende Farbreibwalze aufweist,
deren Hubamplitude veränderbar
ist. Bei einer Druckunterbrechung oszilliert die Farbreibwalze mit
einem Minimalhub, der auch den Betrag Null haben kann. Im Druckbetrieb
oszilliert diese Farbwalze mit Normalhub. Vor Beginn des Druckbetriebs
wird die Amplitude der Hubbewegung vergrößert, was bis zum Erreichen
des Druckbetrieb-Normalhubs
führen
kann. Erst dann werden die Farbauftragwalzen wieder an die Druckform
angestellt und der Druckbetrieb kann beginnen.
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Bei
dieser Lösung
kann die Anzahl der fehlerhaften Bogen bei Beginn des Druckvorgangs
in Abhängigkeit
der Makulatur infolge radialer Vergleichmäßigung eingeschränkt werden,
die Zeit vom Ende des Druckstopps bis zum Beginn des Drucks der
ersten qualitätsgerechten
Bogen kann jedoch nach wie vor nicht wesentlich verringert werden.
Das liegt daran, dass erst von dem Zeitpunkt an, an dem die Druckmaschine
für den
Druckbetrieb wieder bereit ist, die beschriebenen Ausgleichsvorgänge in Form
der Vergrößerung der
Hubamplitude einsetzen können.
Das heißt,
der Beginn des Druckbetriebs verzögert sich um die von der Druckmaschine
technologisch benötigte
Zeit zur Einstellung des gewünschten
Farbprofils mit Normalhub.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Zeit ab Beseitigung
der Störungsursache nach
einer kurzzeitigen Unterbrechung des laufenden Druckauftrags bis
zur Produktion der ersten qualitätsgerechten
Bogen zu minimieren.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des 1. Anspruchs gelöst.
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Die
Erfindung hat den Vorteil, dass durch die gezielte Wahl der Frequenz
der Verreibung nach Beginn des Druckbetriebs das Farbprofil optimal
und insbesondere schnell vergleichmäßigt wird.
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Zur
Realisierung des Verfahrens werden vorteilhaft Changierantriebe
angewendet, die getriebetechnisch nicht mit dem radialen Antrieb
der Farbverreibwalze verbunden sind und so die Einstellung der Frequenz
der Changierbewegung unabhängig
von den Drehzahlen der anderen Farbwerkswalzen erlauben. Derartige
Antriebe sollten neben der Möglichkeit
des Stillsetzens auch eine Möglichkeit
der Einstellung der Phasenlage des Umkehrpunktes der Changierbewegung
haben.
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Nachfolgend
wird das erfindungsgemäße Verfahren
an Hand einer derartigen Vorrichtung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt
in
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1:
Schematische Darstellung eines Farbwerks einer Rotationsdruckmaschine
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2:
Detailzeichnung eines Changierantriebs
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Das
in 1 dargestellte Farbwerk enthält einen Plattenzylinder 1,
mehrere Farbwalzen 2 und mehrere Farbverreibwalzen 3.
Die erste Farbverreibwalze 3.1 ist mit einem Changierantrieb
ausgestattet. Der Changierantrieb enthält ein als drehzahlregelbarer
Motor 4 ausgebildetes Antriebselement mit einem Getriebe 5,
welches auch in den Motor 4 integriert sein kann, und eine
mit dem Motor 4 über
eine Steuerleitung 25 verbundene Steuerung 6.
Der Motor 4 führt
erfindungsgemäß eine Bewegung
in zwei Richtungen aus und arbeitet maschinensynchron halbtourig.
Damit wird die Hinbewegung der Farbverreibwalze 3.1 von
der ersten Drehrichtung (Vorwärtslauf) und
die Herbewegung von der zweiten Drehrichtung (Rückwärtslauf) abgeleitet. Zur Synchronisation
des Motors 4 mit der Drehbewegung der Druckmaschine ist
am Plattenzylinder 1 ein Drehgeber 23 angeordnet,
der mit der Steuerung 6 verbunden ist; der Motor 4 wird
damit dezentral maschinensynchron angetrieben.
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Bei
der in 1 dargestellten Antriebsvariante steht das dem
Motor 4 nachgeordnete Getriebe 5 über eine
als Exzenterbolzen ausgebildete Schwinge 7 mit der ersten
Farbverreibwalze 3.1 in Wirkverbindung. Dazu greift die
Schwinge 7 über
ein an der Schwinge 7 angeordnetes Kugellager 8 in
auf dem Farbverreibwalzenschenkel 9 angeordnete Anlaufscheiben 10 ein.
Der Farbverreibwalzenschenkel 9 ist in Lagern 11 dreh-
und verschiebbar gelagert. Über
die Schwinge 7 wird die Drehbewegung des Motors 4 in
eine Changierbewegung der Farbverreibwalze 3.1 umgewandelt.
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Nach
einer ersten Ausbildungsvariante des Changierantriebes ist jeder
Farbverreibwalze 3.1; 3.2; 3.3 ein eigener
Changierantrieb in Form eines Motors 4 zugeordnet. Nach
einer zweiten Variante – wie
in 1 dargestellt -ist nur der ersten Farbverreibwalze 3.1 ein
Motor 4 zugeordnet, die weiteren Farbverreibwalzen 3.2; 3.3 werden
von der ersten Farbverreibwalze 3.1 angetrieben. Zu diesem
Zweck ist die vom Motor angetriebene erste Farbverreibwalze 3.1 über einen
Wechselhebel 12 mit der zweiten Farbverreibwalze 3.2 und
die zweite Farbverreibwalze 3.2 über einen weiteren Wechselhebel 13 mit
der dritten Farbverreibwalze 3.3 verbunden. Der Wechselhebel 12 besteht
aus einer den Zwischenraum zwischen erster und zweiter Farbverreibwalze überbrückenden,
in Stützlagern 14 gelagerten
Welle 15, an deren Enden jeweils ein Hebel 16 mit
einer als Kugellager ausgebildeten Rolle 17 angeordnet
ist. Eine Rolle 17 des Wechselhebels 12 greift – wie in 2 gezeigt – in die
Anlaufscheiben 10 der ersten Farbverreibwalze ein. Die
zweite Rolle des Wechselhebels 12 greift in die auf der
Achse der zweiten Farbverreibwalze 3.2 angeordneten Anlaufscheiben
ein. Damit wird die Bewegung des ersten Farbverreibwalze 3.1 auf
die zweiten Farbverreibwalze 3.2 übertragen. Die Übertragung
der Bewegung von der zweiten Farbverreibwalze 3.2 auf die
dritte Farbverreibwalze 3.3 über den weiteren Wechselhebel 13 erfolgt
analog.
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Dem
Motor 4 ist eine Steuerung 6 zugeordnet. Mit der
Steuerung 6 werden die notwendigen Verstellungen realisiert.
Die Steuerung 6 realisiert in Verbindung mit dem Drehgeber 23,
dass der Motor 4 maschinensynchron und halbtourig angetrieben
wird. Über
eine in der Steuerung 6 integrierte Phasenverstellung 20 wird
die Verreibeinsatzverstellung – Beginn
der Verreibung relativ zum Drehwinkel der Druckmaschine – realisiert.
Des weiteren enthält
die Steuerung 6 zur Realisierung des Vor- und Rückwärtslaufes
des Motors 4 eine Drehrichtungsumschalteinrichtung 19. Über eine
in die Steuerung integrierte Umdrehungsvorwahleinrichtung 21 ist
der Verreibhub einstellbar. Bei einem Motor 4 mit nachgeordnetem
Getriebe 5 wird beispielsweise der gesamte Verreibhub mit
5 Umdrehungen des Motors erreicht; die als Exzenterbolzen ausgebildete
Schwinge 7 vollführt
dabei 0,5 Umdrehungen. Soll ein geringerer Verreibhub eingestellt
werden, wird die Anzahl der Umdrehungen verringert.
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Durch
die oben beschriebene Vorrichtung wird das erfindungsgemäße Verfahren
wie folgt realisiert:
Die Farbverreibwalzen 3.1, 3.2, 3.2 des
Farbwerks einer Rotationsdruckmaschine führen während des Drucks eine Changierbewegung
aus, um das durch die zonale Farbzonendosierung dem Farbwerk aufgeprägte stark
gestufte Farbprofil auf ein erforderliches Maß zu vergleichsmäßigen. Diese
Changierbewegung erfolgt mit einer technologisch optimalen Frequenz,
der Betriebsfrequenz.
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Bei
einer Druckunterbrechung werden die Farbauftragwalzen des Farbwerkes
von der Oberfläche
der auf dem Plattenzylinder 1 aufgespannten Druckform abgehoben.
Das Farbwerk selbst läuft
mit gleichbleibender oder verminderter Geschwindigkeit weiter.
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Mit
dem Beginn der Druckunterbrechung wird das über einen mit der Maschinensteuerung
verbundenen Signalleitung 24 der Steuerung 6 signalisiert.
Diese ignoriert die vom Drehgeber 23 gelieferten Steuersignale
und setzt die Drehzahl des Motors 4 für beide Drehrichtungen auf
Null. Damit wird die Changierbewegung der Farbverreibwalzen 3.1, 3.2, 3.3 abgestellt.
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In
einer anderen Ausführung
ist es auch möglich,
die Changierbewegung bei nahe Null zu belassen. Das wird praktiziert,
indem der Motor 4 statt 5 Umdrehungen nur eine Umdrehung
pro Drehrichtung ausführt.
Damit erfolgt eine um 1/5 geringere
Auslenkung respektive um 1/5 geringerer
Hub der Farbverreibwalzen 3.1, 3.2, 3.3.
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Nach
der Druckunterbrechung werden die Farbauftragwalzen wieder an die
Druckform angestellt. Der Motor 4 wird wieder mit den oben
beschriebenen Fortdruckverhältnissen
bezüglich
der Drehrichtungsumkehr in Betrieb genommen bzw. unter diesen Fortdruckverhältnissen
weiter betrieben. Die Signale vom Drehgeber 23 werden weiterhin
nicht verarbeitet, das heißt,
es findet vorerst keine Synchronisation mit der Drehzahl des Plattenzylinders 1 respektive
der Rotationsdruckmaschine statt.
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Mit
dem Beginn des Druckbetriebs wird die Frequenz der Changierbewegung
gegenüber
der Betriebsfrequenz erhöht,
indem die Drehzahl des Motors 4 auf einen entsprechenden
Wert geregelt wird. Die erhöhte
Frequenz kann bis zu 150% der Betriebsfrequenz betragen.
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Diese
erhöhte
Frequenz wird so lange aufrecht erhalten, bis der erste hinsichtlich
des axialen Farbprofils qualitätsgerechte
Bogen produziert wird. Danach wird der Motor 4 wieder auf
seine betriebsbedingte Drehzahl eingeregelt. Das erfolgt, indem
die vom Drehgeber 23 gelieferte Impulse in der Steuereinrichtung 6 wie
oben beschrieben verarbeitet werden.
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Der
Beginn der Betriebsweise mit erhöhter Frequenz
muss nicht mit dem Beginn des Druckbetriebs zusammenfallen. Ein
verzögerter
Beginn ist möglich.
Ebenso muss nicht mit dem Eintreffen des ersten qualitätsgerechten
Bogens in der Auslage die Frequenz wieder auf die Betriebsfrequenz
eingeregelt werden. Die Dauer, der Beginn und das Ende der Betriebsweise
mit erhöhter
Frequenz wird ebenso wie die Höhe
der besagten Frequenz durch jobspezifische, insbesondere motivabhängige Parameter
bestimmt. Diese können
sowohl aus den Vorstufendaten entnehmbar sein als auch empirisch
für den
konkreten Auftrag ermittelt werden. Die erhöhte Frequenz der Changierbewegung
gegenüber
der oben beschriebenen Betriebsfrequenz bleibt in der Regel über den
vorgebbaren Zeitraum konstant. Die Betriebsweise kann jedoch auch
dahingehend ausgestaltet werden, dass eine schrittweise Erhöhung oder Verminderung
angewendet wird.
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- 1
- Plattenzylinder
- 2
- Farbwalzen
- 3.1
- Farbverreibwalze
- 3.2
- Farbverreibwalze
- 3.3
- Farbverreibwalze
- 4
- Motor
- 5
- Getriebe
- 6
- Steuerung
- 7
- Schwinge
- 8
- Kugellager
- 9
- Farbverreibwalzenschenkel
- 10
- Anlaufscheiben
- 11
- Lagern
- 12
- Wechselhebel
- 13
- Wechselhebel
- 14
- Stützlagern
- 15
- Welle
- 16
- Hebel
- 17
- Rolle
- 19
- Drehrichtungsumschalteinrichtung
- 20
- Phasenverstellung
- 21
- Umdrehungsvorwahleinrichtung
- 23
- Drehgeber
- 24
- Signalleitung
zur Maschinensteuerung
- 25
- Steuerleitung