DE10358190A1

DE10358190A1 - Verfahren zur Steuerung von Druckmaschinen und Druckmaschine

Info

Publication number: DE10358190A1
Application number: DE10358190A
Authority: DE
Original assignee: Theodor Hymmen Holding GmbH
Current assignee: Hymmen GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2005-07-14

Abstract

Bei einer Druckmaschine und einem Verfahren zur Steuerung von Druckmaschinen (1), insbesondere zum Bedrucken von Möbelplatten im Mehrfarbendruck, sind mindestens zwei Walzen (2) vorgesehen, mittels denen eine Beschichtung auf eine zu bedruckende Platte (4) aufgebracht wird. Dabei wird die Geschwindigkeit jeder Walze (2) über einen eigenen Antrieb gesteuert und an jeder Walze (2) wird die Vorschubgeschwindigkeit der Platte (4) gemessen. Die Geschwindigkeit der Walze (2) wird in Abhängigkeit von einer Walze (2) mit Masterfunktion kaskadenartig gesteuert, um die Platte (4) mit gleichmäßiger Geschwindigkeit zu bewegen, damit die Qualität des Druckbildes auch bei hohen Geschwindigkeiten erhalten bleibt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Druckmaschinen, insbesondere zum Bedrucken von Möbelplatten im Mehrfarbendruck, und eine Druckmaschine nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 5.

Es gibt Druckmaschinen, bei denen mehrere Walzen zum Auftragen einer Beschichtung hintereinander angeordnet sind. Die Walzen laufen mit gleichbleibender Geschwindigkeit und über geeignete Einrichtungen lässt sich die Position der zu beschichtenden Platte und deren Geschwindigkeit ermitteln. Nachteilig bei diesen Druckmaschinen ist, dass das Druckbild aufgrund von Toleranzen, insbesondere in der Dicke der Platte, unscharf werden kann. Denn die Walzen zum Auftragen der Beschichtung weisen eine elastische Oberfläche auf, die mit einem Anpressdruck von etwa 0,3 mm auf der Platte laufen. Anders als bei zu bedruckenden Bahnen aus Folien oder Papier besteht beim Bedrucken von Platten das Problem, dass hier Toleranzabweichungen in der Dicke vorhanden sind, die sich nicht unerheblich auf den Anpressdruck auswirken. Ist die Platte etwas dicker ausgebildet, wird das elastische Material der Auftragswalze zusammengedrückt und muss nun aufgrund der Verformung einen größeren Weg zurücklegen, weshalb die Platte unter dem Einfluss der komprimierten Oberfläche etwas schneller wird. Da die Gravurwalzen der ersten Druckmaschine und der zweiten Druckmaschine synchron laufen, die Platte aber unter der ersten Maschine schneller bewegt wird, passt die Gravur der zweiten Maschine nicht zur Gravur der ersten Maschine. Bei einem Mehrfarbendruck können hier schon geringfügige Verschiebungen für ein unscharfes Bild sorgen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Druckmaschine und ein Verfahren zu Steuerung von Druckmaschinen zu schaffen, mit denen Platten mit hoher Qualität bedruckt werden können.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Steuerung von Druckmaschinen mit den Merkmalen des Anspruches 1 und mit einer Druckmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 5 gelöst.

Erfindungsgemäß wird an jeder Walze die Vorschubgeschwindigkeit der Platte gemessen und die Geschwindigkeiten der Walzen werden in Abhängigkeit von einer Walze mit Masterfunktion kaskadenartig gesteuert, um die Geschwindigkeit der Platten so zu steuern, dass die Gravuren wieder übereinander liegen. Daher ergibt sich ein Druckbild mit hoher Qualität, weil der Beginn der jeweiligen Abwicklungen auf der Platte unter vergleichbaren Bedingungen stattfindet und insofern im Wesentlichen exakte Bilder gedruckt werden. Auch bei unterschiedlichen Dicken der Platten, kann die Steuerung eingesetzt werden, um eine gezielte Anpassung der Vorschubgeschwindigkeit vorzunehmen und hierdurch die einzelnen Walzen aufeinander abgestimmt werden.

Vorzugsweise wird an jeder Walze die Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit der Gravurwalze und der tatsächlichen Vorschubgeschwindigkeit der Platte ermittelt. Dadurch lässt sich besonders genau der oben erwähnte Effekt der Komprimierung der elastischen Oberfläche der Walze dokumentieren, die bei einem höheren Anpressdruck schneller läuft als bei einem niedrigeren Anpressdruck. Die Auflösung der Gravurwalzengeschwindigkeit, gemessen über den Umfang ist so genau unterteilt, dass eine Erfassung der Geschwindigkeitsdifferenz der Gravurwalze zur Vorschubgeschwindigkeit der Platte in 1/10 mm möglich ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Walzen aneinander angeordnet und die in Vorschubrichtung der Platte letzte Walze besitzt die Masterfunktion, also die anderen Walzen vorher richten sich nach der letzten Walze. Besonders vorteilhaft ist es, wenn allgemein die Geschwindigkeit einer vorderen Walze jeweils in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der nachfolgenden Walzen gesteuert wird. Insofern können sich einzelne Relativverschiebungen zwischen den Walzen jeweils ausgleichen lassen.

Bei der erfindungsgemäßen Druckmaschine ist entsprechend an jeder Walze die Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit der Walze und der daraus ermittelten Vorschubgeschwindigkeit der Platte und der tatsächlichen Vorschubgeschwindigkeit der Platte für eine Kaskadensteuerung erfassbar. Dabei kann die Erfassung der Drehgeschwindigkeit inkremental oder durch andere geeignete optische, magnetische oder elektronische Mittel erfolgen. Für die Erfassung der tatsächlichen Vorschubgeschwindigkeit der Platte sind vorzugsweise optische Messeinrichtungen vorgesehen, wobei auch andere Messeinrichtungen eingesetzt werden können. Die Messeinrichtungen sind vorzugsweise sowohl vor als auch nach der Walze angeordnet, sodass einerseits die Geschwindigkeit bestimmt werden kann und andererseits auch ein Abgleich erfolgen kann, damit die Vorderkante der Platte mit dem Druckbild auf der Walze entsprechend übereinstimmt.

Für den Einsatz zum Bedrucken von Möbelplatten liegt vorzugsweise an jeder Walze eine Gravurwalze an, mittels der eine Beschichtung auf die Oberfläche der Walze aufgebracht wird. Für einen Mehrfarbendruck sind in vorteilhafter Weise vier Walzen hintereinander angeordnet und an jeder Walze wird eine Beschichtung mit anderer Farbe aufgetragen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Druckmaschine, und

2 eine schematische Ansicht der Steuerung der Druckmaschine der 1.

Eine Druckmaschine 1 umfasst mehrere Druckwerke, im gezeigten Ausführungsbeispiel insgesamt vier Druckwerke, die hintereinander für den Mehrfarbendruck geschaltet sind.

Jedes Druckwerk umfasst eine Walze 2, die zur Beschichtung von einer Gravurwalze 3 mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise einem Farblack, versorgt wird. Auf der Gravurwalze ist ein entsprechendes Bild eingeprägt, sodass die Beschichtung auf der Walze 2 mit einer elastischen Fläche der Walze 2 abgebildet wird und von dort auf eine Platte 4 aufgebracht wird.

Bei der in der 1 gezeigten Druckmaschine kommen auf der linken Seite unbedruckte Platten 4 an, die über Transportbänder 5 zu einem Druckwerk transportiert werden. In dem Druckwerk bringt eine Walze 2, die um eine Achse 6 drehbar gelagert ist, das zu bedruckende Bild auf die Platte 4 auf, wobei die Walze 2 von der Gravurwalze 3 mit der Beschichtung versorgt wird. Anschließend gelangt die Platte 4 zu dem nächsten Druckwerk, bei dem ebenso ein Bild über die Walze 2 aufgebracht wird, diesmal jedoch in einer anderen Farbe.

Zur Erfassung der Geschwindigkeit der Platte 4 sowie der Erfassung der Vorderkante der Platte 4 für den Abgleich mit dem Beginn des Bildes auf der Walze 2 sind entsprechende Messeinrichtungen 8, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel optische Messeinrichtungen vorgesehen.

In 2 ist die Steuerung der Walzen 2 schematisch dargestellt. Die auf der rechten Seite angeordnete letzte Druckeinheit besitzt die sogenannte Masterfunktion M, die die Geschwindigkeit für die anderen Druckeinheiten auf der linken Seite vorgibt. Der Sensor M3 erfasst die Drehgeschwindigkeit der Gravurwalze 3, der Sensor M2 erfasst die Drehgeschwindigkeit der Walze 2, wobei die Sensoren M2 und M3 inkrementale Drehzahlgeber, elektronische oder magnetische Sensoren oder andere Erfassungsmittel sein können. Schließlich weist das letzte Druckwerk mit der Masterfunktion noch ein Signal durch die Messeinrichtung M8 auf, mit der die vordere Transportkante erfasst wird. Gleichermaßen weisen die auf der linken Seite befindlichen Druckwerke Slave 1 SL1 Slave 2 SL2 und Slave 3 SL3 entsprechende Sensoren auf, die ähnlich wie das Druckwerk mit der Masterfunktion in 2 gekennzeichnet sind. Auf der linken Seite ist noch ein Antrieb für die Transportbänder geschaltet, dem die Funktion des Slave 4 SL4 zukommt, damit die Platten mit entsprechender Transportgeschwindigkeit dem ersten Druckwerk zugeführt werden.

Die Steuerung der Druckmaschine läuft wie folgt:
Eine zu bedruckende Platte 4 kommt auf der linken Seite des Druckwerkes an und wird dort dem ersten Druckwerk zugeführt. Zwischen Messeinrichtung 8 wird zunächst die Vorderkante der Platte 4 erfasst und der Antrieb der Einlaufeinheit 2 so gesteuert, dass der Beginn der Vorderkante mit dem entsprechenden Bild übereinstimmt. Anschließend wird die zu bedruckende Platte 4 weiter durch die Druckeinheit 1 bewegt, wobei ein vorbestimmter Anpressdruck eingestellt ist. Hier können sich aufgrund von Toleranzabweichungen Unterschiede ergeben, die zu einer Änderung der Vorschubgeschwindigkeit der Platte führen. Beispielsweise sorgt ein höherer Anpressdruck für eine Komprimierung des elastischen Materials an der Walze 2, die dann an ihrer äußeren Schicht etwas schneller läuft, als es die Voreinstellung vorsieht. Dadurch bewegt sich auch die zu bedruckende Platte 4 schneller, was mit der auf der rechten Seite der jeweiligen Walze angeordneten Messeinrichtung 8 erfasst wird. Mit dieser Messeinrichtung 8 wird somit die tatsächliche Geschwindigkeit der Platte 2 gemessen und ein Signal M8 ausgegeben. Ferner wird gleichzeitig die Drehgeschwindigkeit der Walze 3 gemessen und ein Signal M3 ausgegeben. Ist hier eine Abweichung zwischen der Drehgeschwindigkeit der Walze 3 und der geplanten Vorschubgeschwindigkeit M8 vorhanden, kann umgehend die Steuerung für einen Ausgleich sorgen, beispielsweise die gesamte Druckeinheit bestehend aus Walzen 2 und 3 beschleunigen oder abbremsen, um so eine angepasste Bewegung der Platte 4 für den Einlauf in die nächste Druckeinheit bereitzustellen. Gleichermaßen können die auf der rechten Seite befindlichen Druckwerke entsprechend gesteuert werden, sodass am Ende der Druckmaschine auf der Platte 4 ein Bild abgedruckt ist, bei dem mit hoher Genauigkeit die einzelnen Walzen 2 eine Beschichtung aufgedruckt haben. Die Steuerung ist schematisch in 2 dargestellt, wobei auf der rechten Seite die Walze 2 mit der Masterfunktion zu sehen ist, die die Geschwindigkeit vorgibt, während die anderen Druckeinheiten mit ihrer Geschwindigkeit auf die jeweils rechts daneben liegende Walze 2 abgestimmt sind, was durch die Diagramme der Geschwindigkeit und der Zeit schematisch dargestellt ist.

Die dargestellte Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise können statt vier Druckwerke drei Druckwerke oder mehr Druckwerke vorgesehen sein. Ferner können die Druckwerke auswechselbar an dem Transportband für die Platten 4 vorgesehen sein, damit unterschiedliche Drucke realisiert werden können.

Die Mechanik für das Aufbringen der Beschichtung kann so ausgebildet sein, wie es in der deutschen Patentanmeldung 103 34 983.9 gezeigt ist.

Schließlich kann die Druckmaschine statt zum Bedrucken von Möbelplatten auch zum Bedrucken anderer Platten eingesetzt werden.

Claims

Verfahren zur Steuerung von Druckmaschinen (1), insbesondere zum Bedrucken von Möbelplatten im Mehrfarbendruck, mit mindestens zwei Walzen (2), mittels denen eine Beschichtung auf eine zu bedruckende Platte (4) aufgebracht wird, wobei die Geschwindigkeit jeder Walze (2) über einen eigenen Antrieb gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Walze (2) die Vorschubgeschwindigkeit der Platte (4) gemessen wird und die Geschwindigkeit der Walzen (2) in Abhängigkeit von einer Walze (2) mit Masterfunktion kaskadenartig gesteuert werden, um die Platte (4) mit einer zur Masterfunktion angepassten Geschwindigkeit zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Walze (2) die Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit der Walze (2) und der daraus ermittelten Vorschubgeschwindigkeit der Platte (4) und der tatsächlichen Vorschubgeschwindigkeit ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Walzen (2) hintereinander angeordnet sind und die in Vorschubrichtung der Platte (4) letzte Walze die Masterfunktion besitzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit einer vorderen Walze (2) jeweils in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der nachfolgenden Walze (2) gesteuert wird.
Druckmaschine, insbesondere für den Mehrfarbendruck auf Möbelplatten, mit mindestens zwei Walzen (2), die eine elastische Oberfläche zum Bedrucken von Platten (4) aufweisen, wobei jede Walze (2) einen Antrieb zum Steuern der Drehgeschwindigkeit und benachbarte Messeinrichtungen (8) zur Erfassung der Geschwindigkeit der Platte (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Walze (2) die Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit der Walze (2) und der daraus ermittelten Vorschubgeschwindigkeit der Platte (4) und der tatsächlichen Vorschubgeschwindigkeit der Platte (4) für eine Kaskadensteuerung erfassbar ist.
Druckmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu jeder Walze (2) eine optische Messeinrichtung (8) zur Erfassung der Geschwindigkeit der Platte (4) vorgesehen ist.