DE4335282A1 - Verfahren zum Regeln von Betriebsparametern einer Farbauftragwalze im Druckwerk einer Offsetrotationsdruckmaschine sowie entsprechend geregeltes Druckwerk - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Regeln wenig­ stens eines der beiden Betriebsparameter Umfangsgeschwindig­ keit und Anpreßkraft einer Farbauftragwalze in Bezug auf den Formzylinder in einem Druckwerk einer Offsetrotationsdruckma­ schine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Druck­ werk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7. Hierbei sollen die Umfangsgeschwindigkeiten von Walze und Zylinder möglichst gleich sein.

Aus der DE-OS 38 25 517 ist ein Druckwerk mit einer Farbauf­ tragwalzenzustellung bekannt, bei welchem im Laufe des Be­ triebes oder auch durch äußere Eingriffe auftretetende Ände­ rungen des Durchmessers der Farbauftragwalze dadurch kompen­ siert werden, daß die in zwei Walzenschlössern gelagerte Farbauftragwalze selbsttätig gegen den Formzylinder zuge­ stellt bzw. von diesem abgestellt wird. So kann die Anpreß­ kraft als Funktion der Achsabstände der beiden Walzen und damit die Breite des Auftragstreifens, also des Streifens, auf dem sich Walze und Zylinder berühren, konstant gehalten werden. Die Regelung der Zu- und Abstellbewegung erfolgt dabei mit Hilfe eines Rechners, der in Abhängigkeit vom Ab­ stand der Walzenachse von der Zylinderachse entsprechende Steuerimpulse an Verstellspindeln gibt. Das bei diesem Druck­ werk als Stellwertgeber dienende Potentiometer kann auch durch eine Druckmeßdose ersetzt werden, die einen Meßwert für den Anstelldruck der Farbwerkswalze an den Formzylinder lie­ fert. Auf diese Weise können Durchmesseränderungen der Farb­ auftragwalze ausgeglichen werden, die beispielsweise dadurch entstehen, daß sich die Walze im Betrieb aufgrund der Walk­ arbeit zwischen ihrem nachgiebigen Belag und der Druckform erwärmt, oder auch dadurch, daß die Walze zur Egalisierung der Oberfläche um ein geringes Maß dünner geschliffen wurde. Nicht kompensieren läßt sich mit dieser Anordnung jedoch die unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit zwischen Farbauftrag­ walze und Formzylinder, die durch Änderungen des Auftragwal­ zendurchmessers bedingt wird, solange Farbauftragwalze und Formzylinder, wie dies allgemein üblich ist, von einem ge­ meinsamen Antrieb mit festem Übersetzungsverhältnis angetrie­ ben werden. Durch diesen mangelnden Ausgleich der Umfangsge­ schwindigkeiten wird nicht nur eine zusätzliche Erwärmung und damit auch zusätzliche Vergrößerung des Walzendurchmessers bewirkt, sondern auch ein verstärkter Verschleiß der Walzen­ oberfläche, da diese wegen der unterschiedlichen Geschwindig­ keiten mit vergrößertem Schlupf oder Gleiten auf dem Form­ zylinder läuft.

Ferner ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 92 15 906.0 ein Farbwerk bekannt, bei welchem die Farbauftragswalze auf zwei Schwenkhebeln gelagert ist, die mit einem Ende um eine zur Formzylinderachse parallele gestellfeste Achse schwenkbar sind, in der Mitte zwischen sich die Auftragwalze tragen und mit dem anderen Ende gegen verstellbare Anschläge abgestützt sind. Nachgiebige Anpreßanordnungen drücken die anderen Enden der beiden Hebel gegen die verstellbaren Anschläge. Um zu verhindern, daß sich die Auftragstreifenbreite, also die Breite des Streifens, auf dem die Walze den Zylinder berührt, in Abhängigkeit von Durchmesseränderungen infolge von Erwär­ mung ändert, wird hier die Temperatur der Walzenoberfläche gemessen und die erwähnten verstellbaren Anschläge werden mit Hilfe von durch einen Rechner ermittelten Stellsignalen im Sinne eines Konstanthaltens der Streifenbreite verstellt. Das Problem der unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten wird auch bei dem Farbwerk nach diesem Gebrauchsmuster nicht be­ rücksichtigt.

Die europäischen Patentanmeldung 406 737 schlägt vor, zur Verringerung des bei konstantem Walzendurchmesser aufgrund der Flächenberührung notwendig auftretenden Schlupfes zwi­ schen Walze und Zylinder den Außendurchmesser der elastischen Umfangsschicht der Farbauftragwalze bei gleicher Drehzahl von Walze und Zylinder auf 99% des Durchmessers des gleich gro­ ßen Formzylinders zu reduzieren. Da alle Parameter konstant bleiben, wird eine Anpassung der Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze an unterschiedliche Durchmesser der letzteren nicht erreicht.

Die Erfindung löst die Aufgabe, ein Regelverfahren und ein Farbwerk zu schaffen, durch welche es möglich ist, bei sich ändernden Durchmesser der Farbauftragwalze z. B. infolge Er­ wärmung oder Abnutzung die vom Sollwert abweichende Geschwin­ digkeit der Farbauftragwalze und vorzugsweise auch Änderungen der Auftragstreifenbreite zwischen der eine weichelastische Oberfläche aufweisenden Farbauftragwalze und dem Formzylinder selbsttätig auszugleichen.

Die hier auszugleichenden Abweichungen der Umfangsgeschwin­ digkeit der Auftragswalze gegenüber dem Formzylinder sind zwar klein, spielen aber für den Verschleiß und den Farbauf­ trag eine Rolle. Ebenso sind die Verstellwege, die erforder­ lich sind, um durch Veränderung der Lage der Walzenachse den Andruck der Auftragwalze gegen die Druckform konstant zu halten, nicht groß.

In Bezug auf die Regelung der Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze ist noch darauf hinzuweisen, daß diese Umfangs­ geschwindigkeit nicht immer ganz exakt gleich der Umfangsge­ schwindigkeit des Formzylinders sein muß, da oft der aufgrund der nicht gegen Null gehenden Auftragstreifenbreite zwischen Auftragwalze und Formzylinder unvermeidbare Schlupf durch eine geringfügige Änderung der Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze gegenüber der des Formzylinders verringert wer­ den kann. Der Sollwert für die Umfangsgeschwindigkeit der Auftragswalze ist somit nicht notwendig gleich dem Ist-Wert der Umfangsgeschwindigkeit des Formzylinders. Er wird am einfachsten empirisch ermittelt.

Die dargelegte Aufgabe wird in ihrem breitesten Aspekt durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Wenn hier von der Umfangsgeschwindigkeit des Formzylinders gesprochen wird, so ist damit natürlich die Umfangsgeschwin­ digkeit der Oberfläche der Druckform auf dem Formzylinder gemeint.

Wenn das Druckwerk mit konstanter Geschwindigkeit läuft, kann die Umfangsgeschwindigkeit des Formzylinders als Konstante in den Rechner eingegeben werden. Ist dies jedoch nicht der Fall beispielsweise infolge von Schwankungen in der Netzspannung, so wird zweckmäßig die Umfangsgeschwindigkeit des Formzylin­ ders bzw. die diesem proportionale Drehzahl als elektrisches Signal in den Rechner eingeführt.

Die Erfindung erlaubt es also, die Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze, die in der Regel zu Beginn der Druckproduktion vorgewählt wird, während der gesamten Druckproduktion kon­ stant zu halten, unabhängig von der mit laufender Betriebs­ zeit zunächst ansteigenden Oberflächentemperatur der Auf­ tragwalze.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Farbauftragwalze kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform durch Erfassen der Drehzahl der Walze und des Durchmessers derselben erfaßt werden. Der Durchmesser derselben wird hierbei zweckmäßig in Abhängigkeit von der Verstellposition der Auftragwalze in Bezug auf den Druckzylinder ermittelt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze, ausgehend von deren Durchmesser im kalten Zustand, auch durch Erfassen von deren Drehzahl und Temperatur erfaßt werden, da zwischen der zu messenden Oberflächentemperatur der Auftragwalze und dem Durchmesser der letzteren eine feste Beziehung entsteht.

Das ermittelte Temperatursignal kann dann z. B. einem Rechner mit gespeicherten Ausdehnungskoeffizienten der Walze zuge­ führt werden.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze kann natürlich auch direkt, beispielsweise mittels eines Tachometers gemes­ sen werden. Dies ist allerdings relativ aufwendig.

Die Regelung der Drehzahl der Farbauftragwalze muß nicht als lineare Funktion von deren Durchmesser erfolgen. Der Zusam­ menhang kann hier auch als nicht-lineare Funktion in den Rechner eingegeben werden.

Die Drehzahl der Farbauftragwalze kann auch zusätzlich als Funktion der Shorehärte des Belages der Farbauftragwalze geregelt werden. Je härter der Belag, umso geringer wird auch der Druckstreifen zwischen Walze und Zylinder und umso gerin­ ger kann damit auch eine eventuell vorteilhafte geringfügige Verringerung der Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze gegenüber der des Druckzylinders werden.

Bei der gemäß Anspruch 6 bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Auftragwalze, wie bekannt, auf zwei Schwenkhebeln gelagert ist, und durch Verschwenken der­ selben gegen den Druckzylinder angestellt werden kann, wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 6 die Anpreßkraft gemes­ sen, mit der die Auftragwalze gegen den Formzylinder gedrückt wird.

Wenn auch diese Ausführungsform bevorzugt wird, kann die Regelung der Auftragstreifenbreite im Zusammenhang mit der Regelung der Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze auch dann erfolgen, wenn die Walze auf zwei Schlitten im Maschi­ nengestell verschiebbar gelagert ist, wie dies in der deut­ schen Patentschrift 38 25 517 im einzelnen beschrieben ist.

Ist das Druckwerk nicht nur mit einer Regelung der Walzen­ umfangsgeschwindigkeit, sondern auch mit einer Regelung der Walzenanstellung ausgerüstet, so hat dies den wesentlichen Vorteil, daß auch Farbauftragwalzen mit unterschiedlichen Shorehärten der Walzenoberfläche oder mit unterschiedlichen Walzendurchmessern verwendet werden können, wie sie bei­ spielsweise durch das Abschleifen verschmutzter oder abgelau­ fener Auftragwalzenoberflächen entstehen.

Die Anpreßkraft bzw. die davon abhängige Auftragstreifenbrei­ te sowie die Umfangsgeschwindigkeit der Farbauftragwalze werden selbstverständlich so geregelt, daß weder eine unkon­ trollierte Druckfarbenübertragung noch gleichzeitig ein uner­ wünschter Abrieb zwischen Druckformoberfläche und Auftragwal­ zenoberfläche stattfindet.

In gegenständlicher Hinsicht bildet die Erfindung das Druck­ werk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 wie es aus der deutschen Patentschrift 38 25 517 oder der Gebrauchsmuster­ schrift 9 215 906 beschrieben ist, gemäß dem Kennzeichen dieses Anspruches weiter. Es genügt hierbei, daß der Antrieb der Farbauftragwalze nur in geringem Umfang stufenlos regel­ bar ist, da die zu erwartenden Änderungen des Durchmessers dieser Walze, an diesem gemessen, gering sind.

Um den Antrieb der Farbauftragwalze unabhängig vom Antrieb des Plattenzylinders regeln zu können, kann gemäß einer er­ sten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Farbauf­ tragwalze durch einen gesonderten Motor mit vom Rechner ge­ steuerter regelbarer Drehzahl vorgesehen sein. Eine solche Ausbildung wird besonders einfach, da ein mechanisches Regel­ getriebe entfällt. Sie weicht jedoch stärker von der konven­ tionellen Ausführungsform ab, bei welcher der Plattenzylinder und die Auftragwalze durch Zahnradgetriebe in Triebverbindung stehen.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsformform der Er­ findung, bei welcher der Plattenzylinder und die Farbauftrag­ walze von einem gemeinsamen Antrieb angetrieben werden, ist im Antriebsstrang zur Farbauftragwalze vor dieser ein vom Rechner gesteuertes stufenloses Regelgetriebe angeordnet.

Regelgetriebe der hier in Frage kommenden Art können kraft- oder formschlüssig sein; wenn auch kraftschlüssige Getriebe einfach in der Steuerung sind, so wird man ein Form­ schlußgetriebe vorziehen, da es geringerem Verschleiß unter­ liegt.

Das Regelgetriebe kann ein Differentialgetriebe z. B. in Form eines Planetengetriebes sein. Das Differentialgetriebe kann aber auch ein Innenzahnradgetriebe sein, bei welchem ein innen verzahntes Hohlrad mit einem Zahnritzel kämmt, wobei die Teilkreise von Ritzel und Hohlrad einen sehr geringen Unterschied aufweisen sollen. Läßt man in einem solchen Ge­ triebe den Eingriffspunkt mit sehr kleiner Drehzahl umlaufen, so läßt sich hierdurch die gewünschte geringe Änderung der Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze bequem erreichen. Das Innenzahnradgetriebe kann insbesondere ein sogenanntes "Har­ monic-Drive-Getriebe" sein.

Die Korrektwelle des Differentialgetriebes, also bei einem Innenzahnradgetriebe die Welle, die den Eingriffspunkt der beiden Zahnräder umlaufen läßt, wird hierbei vorteilhaft von einem Hilfsmotor angetrieben, dessen Drehzahl vom Rechner gesteuert ist.

Dem Grunde nach kann anstelle eines Differentialgetriebes auch ein anderes Regelgetriebe mit stufenloser Regelung ver­ wendet werden. Da die zu regelnde Umfangsgeschwindigkeit aber recht genau und nur in einem geringen Bereich geregelt werden muß, bietet sich hier ein Differentialgetriebe als besonders vorteilhaft an.

Für besonders vorteilhaft wird die Ausbildung des Druckwerks gemäß dem Anspruch 15 angesehen. Hierbei stellen im Prinzip die Schwenkhebel Balken dar, die in ihrer Mitte die Auftrag­ walzenachse tragen, an einem Ende auf der nachgiebigen An­ preßvorrichtung und am anderen Ende auf der Lagerung im Ma­ schinengestell gelagert sind. Mißt man hier die Lagerkraft im Maschinengestell mittels einer Kraftmeßanordnung, so ist der Meßwert direkt proportional der Anpreßkraft der Auftragwalze gegen die Druckform. Auch hier ist der Formzylinder vorteil­ haft ortsfest im Druckwerk gelagert. Die von der Kraftmeßdose laufend erfaßten Anpreßkräfte werden als Ist-Werte einem mit Soll-Werten versehenen Rechner zum Vergleichen zugeführt. Abweichende Ist-Werte erzeugen im Rechner zum Verstellen des jeweiligen Schwenkhebels ein Signal, das über geeignete Ver­ bindungsleitungen einem Gleich- oder Wechselstrommotor des Verstellanschlages zugeführt wird. Durch das Verstellen des Verstellanschlages wird der Schwenkhebel mit der darin gela­ gerten Farbauftragwalze um die Schwenkhebeldrehachse vom oder zum benachbarten Formzylinder geschwenkt. Die Anpreßkraft der Farbauftragwalze an den Plattenzylinder kann über den Zen­ tralrechner der Druckmaschine voreingestellt werden, bzw. durch den Leitstand und/oder ein geeignetes Servicegerät beeinflußt werden.

Die Kraftmeßdose kann, wie gesagt, im Gestell angeordnet sein, so daß sie den Lagerdruck der Schwenkhebel in deren gestellfester Lagerung mißt; die Kraftmeßdose kann aber auch beispielsweise im Schwenkhebel sitzen und den Lagerdruck der Welle der Farbauftragwalze messen.

Anstelle von Kraftmeßdosen können auch Kraftmeßlager oder andere geeignete Kraftmesser zur Aufnahme der Lagerkraft und damit indirekt der Anpreßkraft der Auftragwalze gegen den Formzylinder verwendet werden.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen 18 bis 23 gekennzeichnet.

Zur Bestimmung der Geschwindigkeitskorrekturgröße für die Farbauftragwalze können die Umfangs-Geschwindigkeiten der Farbauftragwalze und des Formzylinders mit jeweils einem Tachometer erfaßt und über Verbindungsleitungen einem Rechner zugeführt werden. Auch kann aus dem Abstand der Achse der Farbauftragwalze zum Abrollpunkt mit dem Formzylinder und der Drehzahldifferenz des Formzylinders zur Farbauftragwalze die Geschwindigkeitskompensation in Form eines Steuersignales gebildet werden, das als Soll-Wert über eine Verbindungslei­ tung an die Stelleinrichtung für den Hilfsmotor bzw. das Regelgetriebe der Farbauftragwalze abgegeben wird.

Die Soll-Ist-Wert-Geschwindigkeitsregelung der Farbauftrags­ walze kann auch vor Ort in einem eigenen Regelkreis durchge­ führt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß dem der Farbauftragwalze oder dem Regelgetriebe zugeordneten Hilfsantriebsmotor eine, über den Zentralrechner festgelegte, gegenüber dem Hauptantrieb parallele oder verän­ derte Hochlaufkurve zur Anpassung der Umfangsgeschwindigkeit der Farbauftragwalze über die entsprechenden Verbindungslei­ tungen zugeordnet werden kann.

Alle diese Ausführungsformen erlauben auch eine Anwendung, insbesondere bei ein- oder mehrseitenbreiten Druckmaschinen, wo die Anpreßkraft zwischen der Farbauftragwalze und dem dazugehörenden Formzylinder direkt von der Anzahl der für die jeweilige Druckproduktion notwendigen Druckformen abhängig ist.

Gegebenenfalls kann der der Farbauftragwalze oder dem Unter­ bzw. Übersetzungsgetriebe zugeordnete Hilfsantriebsmotor unabhängig vom Hauptantrieb genutzt werden, so daß beispiels­ weise ein Waschvorgang oder ein Voreinfärben der Farbauftrag­ walze vorgenommen werden kann.

Zur Vermeidung zusätzlicher Erwärmung der Farbauftragwalze beim Abschwenken der Farbauftragwalze vom Formzylinder gegen das Schwenkrakel und die Farbkastenwalze (nicht dargestellt) ist das farbdosierende Schwenkrakel vorteilhaft auf Arbeits­ zylinder, die auf das Schwenkrakel bzw. die Farbauftragwalze einen konstanten Druck aufweisen, gelenkig abgestellt. Dabei versteht sich, daß die im Farbkasten gelagerte Farbkastenwal­ ze oder der Farbkasten als Ganzes mit bekannten Mitteln orts­ verstellbar angeordnet ist.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Dabei sind die wesentlichen genannten Bauteile oder Elemente der Vorrichtung, die zur Einstellung der Anpreßkraft der Farbauftragwalze an den Formzylinder notwendig sind, jeweils doppelt vorhanden, jedoch nur einfach dargestellt oder be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt einer Seitenansicht eines schema­ tisch darstellten Farbwerkes einer Rotationsdruck­ maschine mit einer erfindungsgemäßen regelbaren Farbwalzenan- und -abstellung;

Fig. 2 das schematische Daten- und Kraftflußbild der er­ findungsgemäßen regelbaren Farbwalzenverstellung aus Sicht "A" gem. Fig. 3;

Fig. 3 die schematische Draufsicht auf Fig. 1 und Fig. 2;

Fig. 4 in gleicher Darstellung wie Fig. 1 einen weiteren Farbwalzenantrieb;

Fig. 5 das schematische Daten- und Kraftflußbild mit dem weiteren Farbwalzenantrieb aus Sicht "A" gem. Fig. 6; und

Fig. 6 die schematische Draufsicht auf Fig. 4 und Fig. 6.

Der in Fig. 1 schematisch von der Seite dargestellte Aus­ schnitt eines Druckwerkes einer Offsetrotationsdruckmaschine weist einen Gummituchzylinder 14 auf, an welchen ein eine Druckform aufnehmender Formzylinder 2 angestellt ist. Diesem Formzylinder 2 ist ein bekanntes Feuchtwerk (nicht darge­ stellt) zugeordnet, welches Feuchtmittel auf die Druckform überträgt. Weiter ist an dem Gummituchzylinder 14 ein Gegen­ druckzylinder 42 - teilweise dargestellt - angestellt. Die zu bedruckende Bedruckstoffbahn 41 wird zwischen Gummituchzylin­ der 14 und Gegendruckzylinder 42 hindurchgeführt und be­ druckt.

In Kontakt mit dem gestellfest gelagerten Formzylinder 2 steht auch eine Farbauftragwalze 1, die eine weichelastische Oberfläche aufweist. Auf diese Farbauftragwalze 1 wird mit einer Farbkastenwalze (nicht dargestellt) ein über die ganze Breite der Farbauftragwalze 1 ein konstantes Maß aufweisen­ der, vordosierter Farbfilm 43 aufgetragen, dessen Dicke um ein Vielfaches größer ist als die des auf den Formzylinder 2 übertragenden Farbfilmes.

Der von der Farbkastenwalze auf die Farbauftragwalze 1 aufge­ tragene vordosierte Farbfilm 43 wird mit einem unmittelbar nachgeordneten Schwenkrakel 24 auf eine vorbestimmte Farb­ dicke abgestreift und an den auf der Farbauftragwalze abrol­ lenden und die Druckform tragenden Formzylinder 2 übertragen. Zur Feindosierung des Farbfilmes 43 wird das Schwenkrakel 24 beispielsweise durch einen bekannten Schwenkrakelantrieb auf der Manteloberfläche der Farbauftragwalze 1 um einen Winkel in eine Schwenkbewegung versetzt. Gleichzeitig wird das Schwenkrakel mittels Arbeitszylinder 26 mit konstantem Druck gegen die Manteloberfläche der Farbauftragwalze 1 gedrückt.

Die Farbauftragwalze 1 ist drehbar in einem Schwenkhebel 12 gelagert. Der Schwenkhebel 12 ist um eine zur Farbauftragwal­ ze 1 parallele Achse am Gestell der Druckmaschine drehbar gelagert. Im Drehpunkt des Schwenkhebels 12 ist zur Aufnahme der Anpreßkraft zwischen dem Formzylinder 2 und der Farbauf­ tragwalze 1 eine Kraftmeßdose 20 angeordnet, welche die vom Schwenkhebel auf das Gestell übertragene Kraft mißt. Am ge­ genüberliegenden freien Ende des Schwenkhebels 12 ist ein hydraulischer Arbeitszylinder 23 angelenkt, der den Schwenk­ hebel 12 gegen einen Verstellanschlag 22 so stark drückt, daß er immer am Verstellanschlag anliegt.

Der Verstellanschlag 22 der ortsfest am Maschinengestell befestigt ist, weist eine elektrisch verstellbar Spindel 22a auf, deren Lage die Anpreßkraft der Farbauftragwalze 1 gegen den Formzylinder begrenzt.

Die die Auftragstreifenbreite bestimmende, durch die Anpreß­ kraft bewirkte Abflachung der Farbauftragwalze 1 im Abroll­ bereich mit dem Formzylinder 2 wird bei sich veränderndem Durchmesser der Farbauftragwalze 1 durch Verstellen des Schwenkhebels 12 konstant gehalten. Dazu wird die Anpreßkraft indirekt über die Kraftmeßdose 20 gemessen und über die Ver­ bindungsleitung 21 dem Rechner 19 zugeführt. Dieser ver­ gleicht die Ist-Werte mit den im Rechner 19 gespeicherten Soll-Werten und gibt dementsprechend ein umgerechnetes Stell­ signal über die′ Verbindungsleitung 30 dem regelbaren Ver­ stellanschlag 22, der durch Drehen der Gewindespindel 22a den Schwenkhebel 12 entsprechend verstellt. So wird die Auftrag­ streifenbreite 45 konstant gehalten.

Weitere Stellsignale zur Beeinflussung der Anpreßkraft können auch vom Zentralrechner 36, dem Leitstand 35 und/oder einem Service- und Testgerät 37 über die Verbindungsleitungen 38, 39, 40 an den Verstellanschlag gegeben werden.

Fig. 2 zeigt den Datenfluß und den Kraftfluß zur Geschwindig­ keitsregelung der Farbauftragwalze 1 entsprechend der Dar­ stellung in Fig. 1. Der vom Gummizylinder 14 angetriebene Formzylinder 2 und die über ein Unter- bzw. Übersetzungsge­ triebe 5 bzw. Zwischenzahnradpaar 4 angetriebene Farbauftrag­ walze 1 weisen, koaxial auf ihrer Drehachse angeordnet, je einen Tachogenerator 17, 18 zur Aufnahme ihrer Ist-Drehzahlen auf, welche über Verbindungsleitungen 27, 28 einem Rechner zugeführt werden. Die im Drehpunkt des Schwenkhebels 12 an­ geordnete Kraftmeßdose 20 erfaßt eine resultierende Ist-An­ preßkraft-Komponente zwischen dem Formzylinder 2 und der Farbauftragwalze 1. Dieser Wert wird über eine Verbindungs­ leitung 21 dem Rechner 19 zugeleitet. Zur Erfassung des Ist- Wertes der Drehzahl der Verstellwelle 6 des Differentialge­ triebes 5 ist dem Hilfsmotor 8 ebenfalls ein Tachogenerator 16 zugeordnet, dessen Meßwerte rüber die Verbindungsleitung 21 dem Rechner 19 zugeleitet werden.

Aus dem Verstellweg der geeichten Spindel 22a des Verstell­ anschlages 22 und den Hebelverhältnissen zwischen dem Dreh­ punkt des Hebels 12 zur Drehachse der Farbauftragwalze 1 bzw. zum Abstand der Spindelachse der Spindel 22a wird vom Rechner 19 die neue Verstellposition der Farbauftragwalze 1 errech­ net. Der Abstand der Drehachse der neuen Verstellposition der Farbauftragwalze 1 zum Abrollpunkt mit dem Formzylinder 2 ergibt den neuen Wirkradius bzw. -umfang der Farbauftragwalze 1. Aus den im Rechner 19 abgespeicherten Ist-Drehzahlen der Farbauftragwalze 1 und des Formzylinders 2 sowie der neuen Verstellposition der Farbauftragwalze 1 errechnet sich der neue Drehzahlkompensationsfaktor zur Erhaltung des Soll-Wer­ tes der Umfangsgeschwindigkeit der Farbauftragwalze 1, der als Steuersignal an den Hilfsmotor 8 über die Verbindungs­ leitung 29 bzw. Regelkreis 44 weitergeleitet wird.

Dem Hilfsantriebsmotor 8 ist zur Erzielung einer besseren Regeldynamik der Farbauftragwalze 1, zur Einhaltung der Soll- Umfangsgeschwindigkeit ein eigener Regelkreis 44 zugeordnet.

Die Drehzahl des Hilfsmotors 8 kann über den Zentralrechner 36 und/oder den Leitstand 35 bzw. ein Fremdgerät als Service­ gerät 37 über die Verbindungsleitung 38, 39, 40 durch einen Bediener-Soll-Wert zusätzlich eingestellt werden.

Fig. 3 zeigt schematisch den mechanischen Antrieb der Farb­ auftragwalze 1. Auf den Wellenzapfen 17 des Formzylinders 2, der drehbar in der Wand 11 des Druckwerkes gelagert ist, ist ein Zahnrad 3 drehfest aufgesteckt, das vom Hauptantrieb der Druckmaschine über das Zahnrad 13 des Gummituchzylinders 14 mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben wird. Das Zahnrad 3 kämmt mit dem Zahnrad 5.1 auf der Antriebsseite eines ver­ stellbaren Differentialgetriebes 5. Das auf der Abtriebseite mit′ geringfügig verstellbarer Drehzahl drehende Zahnrad 5.2 des Differentialgetriebes 5 kämmt mit einem Rad des Zwischen­ zahnradpaars 4. Das Zwischenzahnradpaar 4 ist drehbar koaxial auf der mit einem Meßwertaufnehmer 20 versehenen Achse des Schwenkhebels 12 gelagert und kämmt mit dem Zahnrad 10, das drehfest auf dem Zapfen der Farbauftragwalze 1 aufgesetzt ist.

Die örtliche Anbringung des Meßaufnehmers 20 und/oder des Zahnradpaares 4 können auch anders sein.

Zur Verstellung der Geschwindigkeit der Farbauftragwalze 1 dreht das Antriebszahnrad 5.2 gegenüber dem Antriebszahnrad 5.1 beschleunigt oder verzögert. Das bewirkt der geregelte Hilfsantriebsmotor 8, der über die Zahnräder 7, 9 die Ver­ stellwelle 6 des Getriebes 5, also z. B. bei einem Planetenge­ triebe mit angetriebenem Zentralrad und Abtrieb über das Hohlrad den Planetenträger, antreibt.

Als vorteilhaftes verstellbares Differentialgetriebe eignet sich ein "Harmonic-Drive-Getriebe", bestehend aus einem "Wa­ ve-Generator" mit einer elliptischen Stahlscheibe mit zentri­ scher Nabe und aufgezogenem, elliptisch verformbarem Kugel­ lager, einem "Flexspline", gebildet aus einer zylindrischen, verformbaren Stahlbüchse mit einer Außenverzahnung und dem "Circular-Spline", einem zylindrischen Ring mit Innenverzah­ nung. Dabei verformt der elliptische Wave-Generator als mit der Verstellwelle 6 angetriebenes Teil über das Kugellager den Flexpline, der sich in den gegenüberliegenden Bereichen der großen Ellipsenachse mit dem innenverzahnten, fixierten Circular Spline im Eingriff befindet.

Zur Geschwindigkeitsänderung des Antriebsrades 5.2 auf der Abtriebseite des "Harmonic-Drive-Getriebes", und somit der Farbauftragwalze 1, wird die Drehzahl des Wave-Generators mit dem regelbaren Hilfsmotor 8 über die Verstellwelle 6 erhöht oder vorzugsweise verringert. Es verlagert sich die große Ellipsenachse und damit der Zahneingriffsbereich. Da der Flexspline zwei Zähne weniger als der Circular Spline be­ sitzt, vollzieht sich nach einer halben Umdrehung des Wave- Generators eine Relativbewegung zwischen Flexspline und Cir­ cular Spline um die Größe eines Zahnes, und nach einer ganzen Umdrehung um die Größe zweier Zähne.

Bei fixiertem Circular Spline dreht sich der Flexspline als Antriebselement entgegengesetzt zum Antrieb.

Das in den Fig. 4 bis 6 schematisch dargestellte Ausfüh­ rungsbeispiel zeigt ausschnittsweise ein Druckwerk, entspre­ chend der Beschreibung nach den Fig. 1 bis 3, bei welchem die Farbauftragwalze 1 ebenfalls zur Einhaltung einer vor­ gegebenen Anpreßkraft an den Formzylinder 2 an- und abge­ stellt werden kann, jedoch mit einem direkten, elektrisch regelbaren Drehantrieb für die Farbauftragwalze 1. Dabei ist ein Hilfsantriebsmotor 15 in der Seitenwand 11 des Druckwer­ kes befestigt und koaxial mit der Drehachse der Farbauftrag­ walze 1 drehfest verbunden (Fig. 6). Je nach Baugröße kann zwischen dem Hilfsantriebsmotor 15 und dem Wellenzapfen der Farbauftragwalze 1 ein Übersetzungsgetriebe (nicht darge­ stellt) zwischengeschaltet werden. Dieser regelbare Direkt­ antrieb ist absolut unabhängig vom Hauptantrieb des Druckwer­ kes. Die Regelung der Farbauftragwalze 1 erfolgt wie be­ schrieben zu Fig. 2.

Ebenso erfolgt der in Fig. 5 dargestellte Datenfluß wie zu Fig. 2 beschrieben.

Claims (23)

1. Verfahren zum Regeln wenigstens eines Betriebsparameters einer eine elastische Oberfläche aufweisenden, angetrie­ benen Farbauftragwalze in bezug auf einen angetriebenen, zur Aufnahme mindestens einer Druckform ausgebildeten Formzylinder in einem Druckwerk einer Offsetdruckmaschi­ ne, wobei der Ist-Wert wenigstens eines Betriebsparame­ ters ermittelt und einem Rechner zugeführt wird, der soweit erforderlich, Korrektionssignale für den Parame­ ter bildet, die eine den Parameter beeinflussende Stel­ lanordnung auf den Soll-Wert verstellen, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Umfangsgeschwindigkeiten der Farbauftragwalze (1) und des Formzylinders (2) erfaßt und einem Rechner (19) zugeführt werden,
• - daß im Rechner die gegebenenfalls erforderlichen Ände­ rungen der Umfangsgeschwindigkeit der Farbauftragwalze (1) ermittelt und ein entsprechendes Stellsignal erzeugt werden, und
• - daß dieses Stellsignal eine Stellanordnung (8, 5, 15) für die Drehzahl der Farbauftragwalze steuert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Farbauftragwalze (1) durch Erfassung von deren Drehzahl und Durchmesser er­ faßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Farbauftragwalze (1) durch Erfassen von deren Drehzahl und Temperatur erfaßt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Farbauftragwalze (1) als Funktion ihres Durchmessers geregelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Farbauftragwalze (1) zusätzlich als Funktion der Shorehärte des Belags der Farbauftragwalze (1) geregelt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Regeln von Betriebsparametern in einem Druckwerk, bei welchem

• - zu beiden Seiten der Farbauftragwalze relativ zum Druck­ werksgestell ortsfest gelagerte Schwenkhebel die ange­ triebene Farbauftragwalze drehbar tragen,
• - den Schwenkbereich der Schwenkhebel gegen einen Form­ zylinder begrenzende motorisch verstellbare Verstell­ anschläge vorgesehen sind, und
• - nachgiebige Anpreßvorrichtungen die Schwenkhebel gegen die Verstellanschläge drücken,
• - wobei einer der Parameter die Breite des Auftragstrei­ fens (Breite der Fläche, auf der sich Walze und Zylinder berühren) ist, dadurch gekennzeichnet,
• - daß die Anpreßkraft, mit der die Farbauftragwalze (1) gegen den Formzylinder (2) gedrückt wird, erfaßt und einem Rechner (19) zugeführt wird,
• - daß im Rechner (19) die gegebenenfalls erforderliche Änderung der Anpreßkraft ermittelt und ein entsprechen­ des Stellsignal erzeugt wird, und
• - daß dieses Stellsignal eine Verstellung der Verstellan­ schläge (22) steuert.

7. Druckwerk für eine Offsetrotationsdruckmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

• - mit mindestens einer eine elastische Oberfläche aufwei­ senden Farbauftragwalze,
• - einem zur Aufnahme mindestens einer Druckform ausgebil­ deten Formzylinder,
• - einer Antriebsanordnung für die Farbauftragwalze und den Formzylinder,
• - einer beweglichen Lagerung für die Auftragwalze zum Anstellen derselben gegen den Formzylinder,
• - einer Fühlgliedanordnung zur Erfassung wenigstens eines Betriebsparameters der Farbauftragwalze,
• - einem mit der Fühlgliederanordnung verbundenen Rechner zur Erzeugung eines Korrektursignals für den Parameter
• - und einer vom Korrektursignal gesteuerten Stellanordnung zur Veränderung des Parameters, dadurch gekennzeichnet,
• - daß der Antrieb (8, 5, 15) der Farbauftragwalze (1) stu­ fenlos regelbar ist,
• - daß die Fühlgliedanordnung die Umfangsgeschwindigkeiten der Farbauftragwalze (1) und des Formzylinders (2) er­ faßt und diesen entsprechende Signale erzeugt,
• - und daß eine Stelleinrichtung (8, 18) zur Regelung der Antriebsdrehzahl der Farbauftragwalze (1) vom Rechner (19) gesteuert wird.

8. Druckwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb der Farbauftragwalze (1) ein vom Antrieb des Formzylinders (2) unabhängiger gesonderter Motor (15) mit vom Rechner (19) gesteuerter, regelbarer Drehzahl vorgesehen ist.

9. Druckwerk nach Anspruch 7, bei welchen der Formzylinder und die Farbauftragwalze von einem gemeinsamen Antrieb angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß im An­ triebsstrang zur Farbauftragwalze (1) ein vom Rechner (19) gesteuertes Regelgetriebe (5) liegt.

10. Druckwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelgetriebe (5) ein Differentialgetriebe ist.

11. Druckwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialgetriebe (5) ein Planetengetriebe ist.

12. Druckwerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialgetriebe (5) ein Innenzahnradgetriebe ist.

13. Druckwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenzahnradgetriebe (5) ein sogenanntes "Harmonic- Drive-Getriebe" ist.

14. Druckwerk nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwelle (6) des Differen­ tialgetriebes (5) von einem Hilfsmotor (8) angetrieben ist, dessen Drehzahl vom Rechner (19) gesteuert ist.

15. Druckwerk nach einem der Ansprüche 7 bis 13, bei welchem

• - zu beiden Seiten der Farbauftragwalze relativ zum Druck­ werkgestell ortsfest gelagerte Schwenkhebel die Farbauf­ tragwalze tragen,
• - den Schwenkbereich der Schwenkhebel gegen den Formzylin­ der begrenzende motorisch verstellbare Verstellanschläge vorgesehen sind,
• - und nachgiebige Anpreßvorrichtungen die Schwenkhebel gegen die Verstellanschläge drücken, dadurch gekennzeichnet, daß
• - eine Anpreßdruckmeßanordnung (20) im Bereich der Schwenkhebel (12) vorgesehen ist, deren Ausgangssignal dem Rechner (19) zugeführt wird, dessen Stellsignal die Verstellage der Verstellanschläge (22) steuert.

16. Druckwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßanordnung elektromechanische Kraftmeßdosen (20) im Gestell aufweist, welche den Lagerdruck der Schwenk­ hebel (12) in deren gestellfester Lagerung messen.

17. Druckwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßanordnung elektromechanische Kraftmeßdosen in den Schwenkhebeln aufweist, welche den Lagerdruck der Farb­ auftragwalzenachse messen.

18. Druckwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in den motorisch verstellbaren Verstellanschlägen (22) eine integrierte Einrichtung zur Kraftmessung angeordnet ist.

19. Druckwerk nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der motorisch verstellbaren Ver­ stellvorrichtung (22) eine integrierte Einrichtung zur Messung des Verstellweges angeordnet ist.

20. Druckwerk nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (19) mit Kommunikations­ schnittstellen versehen ist zur Aufnahme von Bediener- Soll-Werten von einem Zentralrechner (36), und/oder einem Leitstand (35) und/oder einem Servicegerät (37).

21. Druckwerk nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Rechner (19) umgerechneten Bediener-Soll-Werte als Stellsignal dem Verstellanschlag (22) und/oder einem Regelkreis (44) zur Weiterleitung an die Stellanordnung für die Drehzahl der Auftragwalze zugeführt werden.

22. Druckwerk nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbauftragwalze (1), dem Form­ zylinder (2) und dem Antrieb für die Farbauftragwalze je ein Tachometer (16, 17, 18) zugeordnet ist.

23. Druckwerk nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Tachometer (16, 17, 18) über Verbindungsleitungen (21, 27, 28) mit dem Rechner (19) verbunden sind.