DE102008000062A1 - Temperature controlling method for cylinder and/or roller of rotation printing machine i.e. offset rotary printing machine, involves performing inductive heating of cylinder and/or roller by rotation in one of magnetic fields - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Temperierung eines Zylinders und/oder einer Walze einer Rotationsdruckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und 21.The The invention relates to a method and a device for tempering a cylinder and / or a roll of a rotary printing press according to the The preamble of claim 1 and 21.
Zum Betrieb einer Rotationsdruckmaschine, insbesondere einer in einem wasserlosen Verfahren druckenden Offsetrotationsdruckmaschine, ist es notwendig, einzelne Zylinder und/oder Walzen möglichst exakt zu temperieren. So kann beispielsweise durch die Temperatur einer Rasterwalze einer wasserlos druckenden Offsetrotationsdruckmaschine die Farbdichte reguliert werden.To the Operation of a rotary printing machine, in particular one in one waterless process printing offset rotary printing machine, is it is necessary to have individual cylinders and / or rollers as possible to temper exactly. For example, by the temperature an anilox roller of a waterless printing offset rotary printing machine the color density are regulated.
Durch
die
Die bekannte Lösung ist sehr aufwändig und stößt in Bezug auf Regelgeschwindigkeit und Genauigkeit an physikalische Grenzen. Außerdem wird ein erheblicher Teil der für den Betrieb einer wasserlos druckenden Offsetrotationsdruckmaschine benötigten Energie durch Temperierung des Wärmeträgermediums verbraucht. Darüber hinaus benötigt die bekannte Lösung für jede einzelne zu temperierende Walze einer Rotationsdruckmaschine einen eigenen Wärmeträgermediumkreislauf. Bei einer gewünschten Temperaturänderung an der Walze muss das gesamte im Wärmeträgermediumkreislauf befindliche Wärmeträgermedium umtemperiert werden. Bedingt durch die Länge der Leitungen für das Wärmeträgermedium und die Wärmekapazität des darin enthaltenen Wärmeträgermediums gibt es größere Totzeiten, Verlustfaktoren und Störgrößen. Um die gewünschte Genauigkeit und Geschwindigkeit der Temperierung bzw. deren Regelung zu erreichen sind ein hoher regelungstechnischer Aufwand und große Heiz- und Kühlleistungen erforderlich. Außerdem sind an jeder Rotationsdruckmaschine bzw. an jeder temperierbaren Walze einer Rotationsdruckmaschine umfangreiche und damit kostspielige Mess- und Einstellarbeiten erforderlich. Ein weiterer Nachteil sind die zur Umwälzung des Wärmeträgermediums erforderlichen Pumpen sowie deren Energieverbrauch. Zusätzlich ergeben sich an den Ein- und Ausleitungen des Wärmeträgermediums in und aus den temperierten Walzen Abdichtungsprobleme, welche einen hohen Wartungs- und Inspektionsaufwand nach sich ziehen.The known solution is very complex and pushes in terms of control speed and accuracy to physical Limits. In addition, a significant portion of the for the operation of a waterless printing offset rotary printing machine required energy by tempering the heat transfer medium consumed. In addition, the well-known Solution for every single roller to be tempered a rotary printing press own heat transfer medium circulation. At a desired temperature change at the Roller must be the entire in the heat transfer medium circuit be located heat transfer medium umtemperiert. Due to the length of the lines for the Heat transfer medium and the heat capacity of the heat transfer medium contained therein it larger dead times, loss factors and disturbances. To the desired accuracy and speed of the temperature control or to achieve their regulation are a high regulatory technical Effort and large heating and cooling capacities required. In addition, at each rotary printing press or at each temperable roller of a rotary printing press extensive and thus costly measurement and adjustment work required. One Another disadvantage is the circulation of the heat transfer medium required pumps and their energy consumption. additionally arise at the inlet and outlet of the heat transfer medium in and out of the tempered rollers sealing problems, which a high maintenance and inspection costs.
Durch
die
Durch
die
Insgesamt wäre es wünschenswert, den Energieverbrauch und den Aufwand zur Temperierung eines Zylinder und/oder einer Walze einer Rotationsdruckmaschine zu senken, und zwar sowohl den direkten, durch die erforderlichen Einrichtungen bedingten Aufwand, sowie den indirekten, durch Wartung und Inspektion bedingten Aufwand.Overall, it would be desirable, the energy consumption and the cost of controlling the temperature of a cylinder and / or a roll of rotation to reduce printing machine, both the direct, due to the required facilities overhead, and the indirect, due to maintenance and inspection effort.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Temperierung eines Zylinder und/oder einer Walze einer Rotationsdruckmaschine zu schaffen.Of the Invention is based on the object, a method and an apparatus for tempering a cylinder and / or a roll of a rotary printing machine to accomplish.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 und 21 gelöst.The The object is achieved by the features of claim 1 and 21 solved.
Es ist erkennbar, dass die Erfindung in jedem Fall dadurch verwirklicht ist, indem ein Zylinder und/oder eine Walze einer Rotationsdruckmaschine, insbesondere eine Rasterwalze einer in einem wasserlosen Verfahren druckenden Offsetrotationsdruckmaschine, berührungslos und ohne dass ein Wärmeträgermedium oder dergleichen in oder durch die Walze geleitet werden muss, durch elektromagnetische Induktion vorzugsweise verursacht durch Rotation in einem statischen Magnetfeld temperiert wird. Auch kann eine Erfassung einer aktuellen Temperatur der Walze berührungslos erfolgen, beispielsweise durch einen Infrarot (IR) Temperatursensor, beispielsweise in Form einer IR-Photozelle.It It can be seen that the invention in each case realized thereby is by a cylinder and / or a roller of a rotary printing machine, in particular an anilox roll of a printing in a waterless process Offset rotary press, non-contact and without a heat transfer medium or the like in or must be passed through the roller, by electromagnetic induction preferably caused by rotation in a static magnetic field is tempered. Also, a detection of a current temperature the roller made without contact, for example by an infrared (IR) temperature sensor, for example in the form of a IR photocell.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Temperatur eines Zylinder und/oder einer Walze einer Rotationsdruckmaschine, insbesondere einer Rasterwalze insbesondere einer in einem wasserlosen Verfahren druckenden Offsetrotationsdruckmaschine, genauer, schneller und energieeffizienter geregelt werden kann. Dies ist unter anderem dadurch bedingt, dass die Wärme direkt und nur dort erzeugt wird, wo sie gebraucht wird, nämlich an der Oberfläche der Walze bzw. an der Oberfläche des Mantels der Walze. Dies wird durch den so genannten Skineffekt, gemäß dem sich ein Stromfluss an der Oberfläche eines Leiters ausbildet, nochmals verstärkt, da sich die durch Induktion erzeugten Wirbelströme entlang der Oberfläche der Walze bzw. entlang der Oberfläche des Mantels der Walze ausbreiten. Bei der Erfindung gibt es keine langen Regelstrecken keine Leitungsverluste, keine großen Totzeiten, sowie keine nennenswerten Störgrößen. Bei einer Umtemperierung geht keine Energie durch eine Erwärmung oder Abkühlung eines großen Wärmeträgermediumkreislaufs verloren. Außerdem ändert kein anderes Bauteil als die Walze bzw. der Mantel der Walze seine Temperatur.The particular advantages of the invention are in that the temperature of a cylinder and / or a roll of a rotary printing machine, in particular an anilox roller, in particular one in a waterless one Process printing offset rotary printing machine, more accurate, faster and more energy efficient. This is among other things due to the fact that the heat is generated directly and only there becomes where it's needed, on the surface the roller or on the surface of the shell of the roller. This is due to the so-called skin effect, according to which forms a current flow at the surface of a conductor, reinforced again, since the induction produced Eddy currents along the surface of the roller or spread along the surface of the shell of the roller. In the invention there are no long control lines no line losses, none big dead times, as well as no significant disturbances. In a Umtemperierung no energy goes through a warming or cooling a large heat transfer medium circulation lost. In addition, no other component changes as the roller or the shell of the roller its temperature.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass der Energieeintrag durch die Magnetfeldstärke nahezu beliebig genau steuerbar ist. Bei gleichzeitiger Temperaturmessung an der Oberfläche der Walze bzw. deren Mantel, beispielsweise mittels IR-Temperatursensoren, werden eine äußerst exakte Regelung und sehr schnelle Reaktionszeiten möglich.One Another advantage of the invention is that the energy input through the magnetic field strength is almost arbitrarily controllable. With simultaneous temperature measurement on the surface the roller or its jacket, for example by means of IR temperature sensors, be a very exact scheme and very fast Reaction times possible.
Zur wahlweisen Kühlung ist lediglich noch eine zentrale Bereitstellung von kaltem Wasser oder einem anderen geeigneten Kühlmittel erforderlich. Der Wärmeaustrag an einer einzelnen Walze lässt sich beispielsweise mit einem Servoventil durch die zugeführte Menge kaltem Wasser regulieren. Somit verringert sich auch bei einer gekühlten rotierenden Walze, welche durch Induktion in einem statischen Magnetfeld aufgeheizt wird, der Installations- und Materialaufwand für Wasserleitungen und Temperiereinheit deutlich.to optional cooling is only a central provision cold water or other suitable coolant required. The heat loss on a single roller can be, for example, with a servo valve through the supplied Regulate amount of cold water. Thus, it also decreases in one cooled rotating roll, which by induction in a static magnetic field is heated, the installation and material costs for water pipes and temperature control unit clear.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich dadurch, dass ein gleichmäßiger Temperaturverlauf über die gesamte wirksame Breite des Zylinders und/oder der Walze im Gegensatz zum bisherigen Verfahren insbesondere bei schnellen Temperaturänderungen kein Problem mehr darstellt.Further Advantages of the invention result from the fact that a more uniform Temperature over the entire effective width of the Cylinder and / or the roller in contrast to the previous method especially with fast temperature changes no problem represents more.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich in Verbindung mit einer in einem wasserlosen Verfahren druckenden Offsetrotationsdruckmaschine. Bei einer solchen Rotationsdruckmaschine ist die erforderliche Temperatur an einer Rasterwalze proportional zur Maschinengeschwindigkeit, also zur Geschwindigkeit einer mittels der Rotationsdruckmaschine zu bedruckenden Materialbahn und damit zur Drehzahl der Zylinder und/oder der Walzen in einer solchen Rotationsdruckmaschine. Bei gleich bleibendem statischem Magnetfeld ist die durch die Erfindung beispielsweise in die Rasterwalze eingebrachte Wärmeleistung ebenfalls proportional zur Maschinengeschwindigkeit. Dadurch regelt sich das System durch Anwendung der Erfindung selbst in die richtige Richtung.One particular advantage of the invention results in conjunction with a in a waterless process printing offset rotary printing machine. In such a rotary printing press is the required temperature on an anilox roller proportional to the machine speed, So the speed of one by means of the rotary printing machine to be printed material web and thus the speed of the cylinder and / or the rollers in such a rotary printing machine. at constant static magnetic field is the by the invention For example, introduced in the anilox roller heat output also proportional to the machine speed. This regulates the system itself is in the right direction by applying the invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.embodiments The invention is illustrated in the drawings and will be described below described in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
Ein
Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass eine Temperierung
eines in den
Der
selbe Effekt kann mit Permanentmagneten erreicht werden. Hier ist
jedoch zur Temperierung entweder eine Drehzahländerung
erforderlich, oder ein mechanisches Verfahren der Permanentmagnete gegenüber
der Walze
Durch
eine Drehung der zumindest einen insbesondere ferromagnetischen
Mantel
Ebenfalls
ist denkbar, die Walze
Beispielsweise
zur vollautomatischen Temperierung können außerdem
Mittel zur Temperaturmessung an der Oberfläche des Mantels
Für
eine Anordnung der Magnetspulen
In
In
In
Aus
der Hufeisenform
Vorzugsweise
umfasst die Temperierung zusätzlich zu einer induktiven
Erwärmung der Walze
Eine
Anwendung der Erfindung ist vorzugsweise in Verbindung mit dem aus
der
Wichtig
ist hervorzuheben, dass wenn mehrere Magnetspulen
Eine
weitere vorteilhafte Anwendung der Erfindung ergibt sich durch eine
drehwinkelabhängige Temperierung. Wird die Magnetfeldstärke
einer Zone oder über die gesamte Walze
- 0101
- Walzeroller
- 0202
- Walzeroller
- 0303
- Walzeroller
- 0404
- Partie, Mantelpartie, coat
- 0505
- Partie, Mantelpartie, coat
- 0606
- Partie, Mantelpartie, coat
- 0707
- Mittel, MagnetspuleMedium, solenoid
- 0808
- Mittel, MagnetspuleMedium, solenoid
- 0909
- Mittel, MagnetspuleMedium, solenoid
- 1010
- Feldliniefield line
- 1111
- Feldliniefield line
- 1212
- Feldliniefield line
- 1313
- Kern, EisenkernCore, iron core
- 1414
- Kern, EisenkernCore, iron core
- 1515
- Kern, EisenkernCore, iron core
- 1616
- Rotationsachseaxis of rotation
- 1717
- Rotationsachseaxis of rotation
- 1818
- Rotationsachseaxis of rotation
- 1919
- Partie, Stirnseitepartie, front
- 2020
- EndeThe End
- 2121
- EndeThe End
- 2222
- Hufeisenform, HufeisenHorseshoe shape, horseshoe
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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|
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Effective date: 20120801 |