DE3935215A1

DE3935215A1 - Heberfarbwerk fuer schnellaufende rollen-rotationsdruckmaschinen

Info

Publication number: DE3935215A1
Application number: DE19893935215
Authority: DE
Inventors: Heinz Skiera; Wolfgang Paul; Harald Rudolph
Original assignee: Kombinat Polygraph Werner Lamberz VEB; Polygraph Leipzig Kombinat Veb
Current assignee: Kombinat Polygraph Werner Lamberz VEB; Polygraph Leipzig Kombinat Veb
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1990-05-03
Also published as: GB2225750B; FR2638394A1; GB8924230D0; DD276455A1; GB2225750A

Description

Die Erfindung betrifft ein Heberfarbwerk für schnellaufende Rol len-Rotationsdruckmaschinen mit einer an einem Farbkasten ange ordneten kontinuierlich antreibbaren Farbkastenwalze und einer im Heberbetrieb zwischen dieser und einer den nachgeordneten Farbwerkwalzen Farbe zuführenden Übertragungswalze verschwenk baren Heberwalze, wobei der Antrieb der Farbkastenwalze dreh zahleinstellbar ist und die Schwenkbewegung der Heberwalze über ein Kurvengetriebe kontinuierlich antreibbar ist.

Bekanntlich führt die Heberwalze eine schwingende Bewegung aus. Im Wechsel legt sie sich an die Farbkastenwalze und an die erste Farbübertragungswalze an, wobei über die gesamte Breite der He berwalze ein schmaler Farbstreifen der Dicke s _H, der Länge l _H (entspricht der Maschinendruckbreite) und der Breite b _H über tragen wird. Die dem Farbverreibsystem je Hebertakt (Heberschwin gung) zugeführte Farbmenge entspricht dem Volumen des von der He berwalze übertragenen Farbstreifens. Bei fest eingestellter Farb schichtdicke s _H ist die zugeführte Farbmenge der Farbstreifen breite b _H proportional (Störeinflüsse vernachlässigt). Für den Absolutwert der Farbstreifenbreite b _H gilt

n _D/n _DZ t _H
n _H/n _DZ t _H

mit der Umfangslänge U _D der Farbkastenwalze, dem Verhältnis n _D/n _DZ der Drehzahl der Farbkastenwalze zur Drehzahl des Druckplattenzylinders, dem Verhältnis n _H/n _DZ der Drehzahl der Heberkurvenscheibe zur Drehzahl des Druckplattenzylinders und dem Testverhältnis t _H/t _H der Heberwalze (Verhältnis der Tastzeit zur Periodendauer der Hebertaktperiode).

Wie aus dieser Bestimmungsgleichung des weiteren hervorgeht, än dert sich die mit einem einzelnen Hebertakt dem Farbwerk zuge führte Farbmenge proportional zum Drehzahlverhältnis n _H/n _DZ. Dies bedeutet, daß - vernachlässigt man geschwindigkeitsabhängige Störeinflüsse - bei jedem Drehzahlverhältnis n _D/n _DZ die Farb zufuhr pro Hebertaktperiode exakt dem Farbbedarf pro Hebertakt periode angepaßt ist. Allerdings erhöht sich mit der Anzahl der auf eine einzelne Hebertaktperiode entfallenden Druckzylinderum drehungen die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Farbschwan kungen im Druckbild der auf die einzelne Hebertaktperiode ent fallenden Druckfolge - eine Auswirkung des Prinzips der diskon tinuierlichen Farbübertragung von der Farbkastenwalze in das Farbverreibsystem beim Heberfarbwerk.

Diese periodisch mit der Hebertaktperiode auftretende sog. Farb verarmung ist vom Verhältnis der Durchlaufmenge zur Speichermenge der Druckfarbe im Farbverreibsystem abhängig, wobei die Durch laufmenge von der Druckplatte, der Druckfarbe und dem Bedruck stoff abhängt und die Speichermenge eine Konstante des Farbver reibsystems ist. Hieraus folgt, daß der mit einer erkennbaren Farbverarmung verbundene Grenzwert für das Drehzahlverhältnis n _D/n _DZ bei verschiedenen Druckaufträgen unterschliedlich sein kann.

Bei den bekannten Heberfarbwerken wird die Heberkurvenscheibe über ein Rädergetriebe durch die Hauptantriebswelle der Druck maschine mit einem festen Übersetzungsverhältnis angetrieben. Entsprechend ändert sich die Hebertaktzahl - ein einzelner Heber takt entspricht einer einzelnen Umdrehung der Heberkurvenscheibe - im gleichen Verhältnis wie die Druckplattenzylinderdrehzahl. Mit der relativ niedrigen Dynamikgrenze der schwingenden Heber walze verbunden gibt es eine obere Grenzgeschwindigkeit für die Laufleistung der Druckmaschine.

Bei der Festlegung des konstanten Drehzahlverhältnisses n _H/ n _DZ ist zu gewährleisten, daß einerseits an der oberen Grenze des vorgesehenen Drehzahlbereiches für den Druckplattenzylinder das dynamische Verhalten der schwingenden Heberwalze erfüllt wird (obere Grenze des Drehzahlverhältnisses) und andererseits keine erkennbare periodische Farbverarmung im Druck auftritt (untere Grenze).

Als Alternative zum diskontinuierlich arbeitenden Heberfarbwerk ist das kontinuierlich 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 Unter schied zum Heberfarbwerk nicht in der Lage, Farb-Feuchtmittel- Emulsion aus dem Farbverreibsystem in den Farbkasten zurückzufüh ren, was u. a. mit dem Mangel des zu starken Aufbauens der Farb- Feuchtmittel-Emulsion auf den Farbwerkwalzen und damit erforder licher Unterbrechungen des Fortdrucks zum Zwecke des Waschens verbunden sein kann.

Die spezifischen Nachteile des Filmfarbwerkes führten zur Ent wicklung des kombinierten Heber-Film-Farbwerkes, beispielsweise eines unstellbaren Heber-/Filmfarbwerkes - vergl. Offenlegungs schrift DE 30 08 980. Hier hat der Drucker vor dem Abarbeiten eines Druckauftrages zu entscheiden, ob bei voller Maschinenge schwindigkeit mit dem Filmfarbwerk oder bei herabgesetzter Ma schinengeschwindigkeit mit dem Heberfarbwerk gedruckt wird. Nachteilig ist der mit dem Schwenkmechanismus und der Stellvor richtung 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 Maschi nengeschwindigkeit ist durch die Dynamikgrenze der Heberwalze begrenzt.

Ziel der Erfindung ist es, ein Heberfarbwerk für schnellaufende Rollen-Rotationsdruckmaschinen so weiterzubilden, daß Maschinen geschwindigkeiten oberhalb einer mit der Dynamikgrenze des Heber farbwerkes verbundenen oberen Grenzgeschwindigkeit gefahren wer den können insoweit, als die Qualitätsanforderungen an den Farb druck dies zulassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einflußgrößen der Farbübertragung des Farbzufuhrsystems eines Heberfarbwerkes so auszulegen, daß bei optimaler Anpassung der Farbdosierung an den Farbbedarf der Druckplatte und die Speicherkapazität des Farb verreibsystems sowie bei hinreichendem dynamischen Verhalten der verschwenkbaren Heberwalze mit einer maximalen Maschinengeschwin digkeit gefahren werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das An triebsmittel für das Heberkurvengetriebe ein Elektromotor für kontinuierliche Drehbewegung ist und daß eine Regeleinrichtung zur Drehzahlregelung des Elektromotors vorgesehen ist. Die Re geleinrichtung umfaßt ein erstes Meßglied zum Messen der Druck plattenzylinderdrehzahl, einen Geber für die Antriebsdrehzahl des Heberkurvengetriebes, ein Summierglied für das Signal des ersten Meßgliedes und das Signal des Gebers, ein zweites Meß glied zum Messen der Antriebsdrehzahl des Heberkurvengetriebes, ein Vergleichsglied für das Signal des Summiergliedes und das Signal des zweiten Meßgliedes, einen Regler und ein Stellglied.

Mittels der Regeleinrichtung zur Drehzahlregelung des als An triebsmittel für das Heberkurvengetriebe bestimmten Elektromotors ist das Verhältnis der Antriebsdrehzahl des Heberkurvengetriebes zur Drehzahl des Druckplattenzylinders einstellbar und bei Ände rungen der Drehzahl des Druckplattenzylinders konstant regelbar.

In Ausgestaltung der Erfindung ist der als Antriebsmittel für das Heberkurvengetriebe bestimmte Elektromotor ein Drehstromasyn chronmotor und das Stellglied ein Frequenzumrichter. Dies gestat tet die Verknüpfung der Vorzüge geregelter Gleichstrommotoren mit der Anspruchslosigkeit von Drehstromkurzschlußläufermotoren.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine einzelne Regel einrichtung zur Drehzahlregelung des Elektromotors zur Antriebs regelung aller Heberkurvengetriebe (5) eines Druckwerks oder einer Druckmaschine ausgelegt.

Beim Einstellen der Fortdruckbedingungen ist zunächst mittels des Gebers für die Antriebsdrehzahl des Heberkurvengetriebes die He bertaktzahl - ein Hebertakt entspricht einer Umdrehung der Kur venscheibe des Heberkurvengetriebes - in ein definiertes Verhält nis zur Drehzahl n _DZ des Druckplattenzylinders gesetzt worden. Da durch die Regeleinrichtung zur Drehzahlregelung des Antriebs des Heberkurvengetriebes das Verhältnis n _H/n _DZ konstant ge halten wird, wächst die Hebertaktzahl n _H im gleichen Verhältnis wie die Druckplattenzylinderdrehzahl n _DZ.

Soll die Druckplattenzylinderdrehzahl n _DZ weiter erhöht werden, so ist mittels des Gebers für die Antriebsdrehzahl des Heberkur vengetriebes das Drehzahlverhältnis n _H/n _DZ wegen der Dynamik grenze des Heberfahrwerkes zu verkleinern, d. h. die Anzahl der auf eine einzelne Hebertaktperiode entfallenden Druckzylinderum drehungen erhöht sich. Wie der o. a. Bestimmungsgleichung ent nehmbar 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 Farb schwankung innerhalb der auf eine einzelne Hebertaktperiode ent fallenden Druckfolge auftritt.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Weiterbildung des He berfarbwerkes liegt in der Möglichkeit, durch gezielte Einstel lung des Verhältnisses n _D/n _DZ der Hebertaktzahl zur Druck plattenzylinderdrehzahl für eine Vielzahl von Druckaufträgen eine hohe Laufleistung der Rollen-Rotationsdruckmaschine bei erfüll ten Qualitätskriterien zu realisieren. Darüber hinaus lassen sich im Bereich herabgesetzter Maschinengeschwindigkeit höchste An sprüche an die Gleichmäßigkeit des Farbauftrages auf die Druck platte erfüllen.

Die Erfindung wird auch dadurch nicht verlassen, daß die Regel einrichtung zur Drehzahlregelung des als Antriebsmittel für das Heberkurvengetriebe bestimmten Elektromotors eine Grenzwertrege lung realisiert, die das Drehzahlverhältnis n _H/n _DZ bis zum Erreichen des mit der Dynamikgrenze der Heberwalze verbundenen Grenzwertes für die Hebertaktzahl konstant hält und darüber hin aus durch ein Konstanthalten der Hebertaktzahl das Drehzahlver hältnis n _H/n _DZ verkleinert.

Die Erfindung ist auch auf Heberfeuchtwerke übertragbar.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Heberfarbwerkes mit einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Antrieb und zur Drehzahlregelung des Heberkurvengetriebes,

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 Heberbe trieb zwischen dieser und einer dem nachgeordneten - nicht darge stellten - Farbverreibsystem Farbe zuführenden Übertragungswalze 3 verschwenkbare Heberwalze 4 auf. Die Schwenkbewegung der Heber walze 4 ist über ein Heberkurvengetriebe 5 kontinuierlich an treibbar.

Erfindungsgemäß ist das Antriebsmittel für das Heberkurvengetrie be 5 ein Elektromotor für kontinuierliche Drehbewegung, in diesem Ausführungsbeispiel ein Drehstromasynchronmotor 6. Die Regelein richtung zur Drehzahlregelung eines Drehstromasynchronmotors - an sich bekannt - und erfindungsgemäß zur Drehzahlregelung des Dreh stromasynchronmotors 6 eingesetzt, umfaßt ein erstes Meßglied 7 zum Messen der Druckplattenzylinderdrehzahl, einen Geber 8 für die Antriebsdrehzahl des Heberkurvengetriebes 5, ein Summierglied 9 für das Signal des ersten Meßgliedes 7 und das Signal des Ge bers 8, ein zweites Meßglied 10 zum Messen der Antriebsdrehzahl des Heberkurvengetriebes 5, ein Vergleichsglied 11 für das Signal des Summiergliedes 9 und das Signal des zweiten Meßgliedes 10, ein Regler 12 für die Drehzahl und einen als Stellglied be stimmten elektronischen Frequenzumrichter 13.

In einer bekannten Ausführungsform des Frequenzumrichters 13 sind die Funktionseinheiten Steuerteil 13.1 und Leistungsteil 13.2 vorgesehen.

Der Leistungsteil 13.2 enthält die Komponenten Netzgleichrichter, Gleichspannungszwischenkreis und Wechselrichter. Der Steuerteil 13.1 realisiert auf bekannte Weise im Zusammenwirken mit dem Lei stungsteil 13.2 die Dreiphasenwechselspannung mit steuerbarer Ausgangsfrequenz, wobei zur Gewährleistung eines konstanten ma gnetischen Flusses im Drehstromasynchronmotor im bevorzugten Re gelbereich der Ausgangsfrequenz zugleich das Verhältnis U _S/f _S der Ausgangsspannung U _S zur Ausgangsfrequenz f _S konstant ge halten wird.

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 Dreh zahl n _DZ des Druckplattenzylinders, beispielsweise in das Ver hältnis 1 : 5, gesetzt worden. Da dieses Drehzahlverhältnis durch die Regeleinrichtung zur Drehzahlregelung des Antriebs des Heber kurvengetriebes 5 konstant gehalten wird, wächst beim Hochfahren der Druckmaschine die Hebertaktzahl n _H im gleichen Verhältnis wie die Druckplattenzylinderdrehzahl n _DZ. Nach dem Erreichen der Dynamikgrenze der Heberwalze 4 ist eine weitere Erhöhung der Druckplattenzylinderdrehzahl n _DZ bei Verkleinerung des Dreh zahlverhältnisses n _H/n _DZ möglich. Mit dem Geber 8 für die An triebsdrehzahl n _H des Heberkurvengetriebes 5 wird beispielswei se ein Drehzahlverhältnis n _H/n _DZ von 1 : 7 eingestellt, d. h., die Anzahl der auf eine einzelne Hebertaktperiode entfallenden Druckzylinderumdrehungen erhöht sich von 5 auf 7, und die Lauflei stung der Druckmaschine könnte ohne Überschreitung der Dynamik grenze der Heberwalze 4 um maximal 20% erhöht werden.

Die Verstellgrenze ist dann überschritten, wenn eine erkennbare bzw. eine für den jeweiligen Druckauftrag unzulässige Farbschwan kung innerhalb der auf eine einzelne Hebertaktperiode entfallen den Druckfolge auftritt.

Durch eine gezielte Einstellung des Drehzahlverhältnisses n _H/ n _DZ kann unter Beachtung der für den jeweiligen Druckauftrag gültigen Qualitätskriterien eine hohe Laufleistung der Druckma schine realisiert werden.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Farbkasten
2 Farbkastenwalze
3 Übertragungswalze
4 Heberwalze
5 Heberkurvengetriebe
6 Drehstromasynchronmotor
7 erstes Meßglied
8 Geber
9 Summierglied
10 zweites Meßglied
11 Vergleichsglied
12 Drehzahlregler
13 Frequenzumrichter
13.1 Steuerteil
13.2 Leistungsteil
n _H Antriebsdrehzahl des Heberkurvengetriebes
n _DZ Druckplattenzylinderdrehzahl
f _S Ausgangsfrequenz
U _S Ausgangsspannung

Claims

1. Heberfarbwerk für schnellaufende Rollen-Rotationsdruckmaschi nen mit einer am Farbkasten angeordneten kontinuierlich an treibbaren Farbkastenwalze und einer im Heberbetrieb zwischen dieser und einer den nachgeordneten Farbwerkwalzen Farbe zu führenden Übertragungswalze verschwenkbaren Heberwalze, wobei der Antrieb der Farbkastenwalze drehzahleinstellbar und die Schwenkbewegung der Heberwalze über ein Kurvengetriebe konti nuierlich antreibbar ist, gekennzeichnet dadurch, daß das An triebsmittel 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 Antriebsdreh zahl (n _H) des Heberkurvengetriebes (5), einem Summierglied (9) für das Signal des ersten Meßgliedes (7) und das Signal des Gebers (8), einem zweiten Meßglied (10) zum Messen der An triebsdrehzahl (n _H) des Heberkurvengetriebes (5), einem Ver gleichsglied (11) für das Signal des Summiergliedes (9) und das Signal des zweiten Meßgliedes (10), einem Regler (12) und einem Stellglied (13) bestehende Regeleinrichtung zur Dreh zahlregelung des Elektromotors (6) vorgesehen ist, wobei das Verhältnis der Antriebsdrehzahl (n _H) des Heberkurvengetrie bes (5) zur Drehzahl (n _DZ) des Druckplattenzylinders ein stellbar und bei Änderungen der Drehzahl (n _DZ) des Druck plattenzylinders 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 Stell glied (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.