DE3611631A1 - Verfahren zur minimierung von faerbungsschwankungen der drucke von offsetmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Minimierung von Färbungsschwankungen der Drucke von Offsetmaschinen, bei dem Farbanteil und Wasseranteil der Emulsion auf der Druck­ platte unter Ausnutzung der unterschiedlichen Absorptionsspek­ tren der Bestandteile erfaßt werden.

Nach dem aus der DE-AS 22 14 721 bekannten Verfahren werden Farb- und Feuchtflüssigkeit auf konstante Werte geregelt, derart, daß auf den bedruckten Bogen eine gleichbleibende Farbdichte erzielt wird. Beim Anfahren und insbesondere nach Stoppern, bei denen die Feuchtauftragswalzen und die Farbauf­ tragswalzen vom Plattenzylinder abgehoben werden, um die Farb- und die Feuchtflüssigkeitszufuhr zum Plattenzylinder abrupt zu unterbrechen, dauert es jedoch sehr lange, bis die Emulsion auf dem Plattenzylinder wieder ihre Sollzusammensetzung er­ reicht hat. Folge ist, daß bis zu diesem Zeitpunkt erhebliche Makulaturmengen anfallen.

Der Grund besteht darin, daß während des Normalbetriebs ein Dickengefälle der Flüssigkeitsfilme auf den einzelnen Walzen des Farbwerks bzw. des Feuchtwerks besteht, während sich nach einem Stopper die Flüssigkeit mit etwa gleichmäßiger Dicke auf die Walzen des Farb- bzw. des Feuchtwerks verteilt. Nach dem Wiederaufsetzen der Auftragswalzen steht dann für einige Bogen zu viel Farbe zur Verfügung. Das Farbangebot sinkt dann rapide ab, so daß eine Verarmung eintritt, bevor das Farbwerk wieder genügend Farbe nachliefern kann. Schwierigkeiten be­ reitet dabei auch der Umstand, daß das Farbwerk erheblich mehr Walzen aufweist und daher mehr Flüssigkeit speichern kann und somit träger ist als das Feuchtwerk.

Es sind bereits verschiedene Versuche bekannt geworden, den Makulaturanfall beim Anfahren und Wiederanfahren von Offset­ maschinen nach Stoppern zu verringern.

So ist es aus der DE-PS 12 79 690 bekannt, beim Druckbeginn oder Fortdruck nach Stoppern die Anstellung der Feuchtauftrags­ walzen nach Einschalten der Feuchtflüssigkeitszufuhr zu verzö­ gern, um zu gewährleisten, daß die Feuchtauftragswalze nur im angefeuchteten Zustand angestellt wird.

Aus der DE-PS 24 56 985 ist es bekannt, die Wasserzufuhr während Druckunterbrechungen so einzustellen, daß sich auf dem Plattenzylinder eine bestimmte Dicke der Feuchtflüssigkeit einstellt. Beim Wiederanfahren wird mit vor der Druckunter­ brechung eingeregelter "richtiger" Feuchtflüssigkeitsmenge weitergefahren.

Nach der DE-OS 30 03 642 wird die Wasserzufuhr zum Platten­ zylinder während der Unterbrechung fortgesetzt. Überflüssige Feuchtflüssigkeit wird durch eine Rakel von einer Zwischen­ walze oder vom Plattenzylinder abgehoben. Beim Wiederaufsetzen der Farbauftragswalzen steht dann ebenfalls eine ausreichende Feuchtflüssigkeitsmenge zur Verfügung.

Durch die bekannten Maßnahmen läßt sich der Makulaturanfall beim Anfahren der Offsetmaschine, beim Wiederanfahren nach Stoppern oder unmittelbar nach Verstellungen des Farbwerks zwar verringern. Trotzdem fallen noch erhebliche Makulatur­ mengen an, wobei der eintretende Schaden nicht auf den Wert der Fehldrucke begrenzt ist, sondern auch das Heraussuchen der Fehldrucke einen erheblichen Arbeitsaufwand bedeutet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Zusammen­ setzung der Emulsion auf dem Plattenzylinder und damit die Farbdichte auf den bedruckten Bögen bei plötzlichen Änderungen des Betriebszustandes wie Anfahren, Drehzahlerhöhungen, oder nach Verstellungen des Farbwerks beim Wiederanfahren nach Stoppern möglichst schnell auf einen konstanten Sollwert zu bringen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach schnellen Änderungen des Betriebszustandes die Feuchtmittel­ zufuhr am Feuchtwerk derart geführt wird, daß die Schwankungen des Farbanteils der Emulsion auf der Druckplatte minimiert werden.

Bei gewissen Änderungen des Betriebszustandes, insbesondere beim Anfahren, beim Wiederanfahren nach einem Stopper, nach einer Verstellung des Farbwerks, nach einer Änderung der Ma­ schinendrehzahl oder der Feuchtmittelzufuhr wird überraschen­ derweise eine schnelle Annäherung an den Sollwert dadurch erreicht, daß ausschließlich die Feuchtmittelzufuhr am Feucht­ werk nachgeführt wird. Das heißt, die Farbklappenstellung bleibt danach unverändert.

Eine derart arbeitende Anlage spricht schnell an, da auf das verhältnismäßig schnell reagierende Feuchtwerk ausschließlich eingewirkt wird. Es fallen beim Anfahren und beim Wiederanfah­ ren nach Stoppern nur einige wenige Makulaturbögen an.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einem Lernspeicher eines Rechners eine wählbare Zahl von Übergangsfunktionen von Farbanteil und Wasseranteil der Emulsion vorhergehender Betriebszustandsän­ derungen abgespeichert.

Nach einer weiteren Ausführungsform errechnet ein Rechner nach Maßgabe eines Lernprogrammes durch Vergleich der im Lernspei­ cher gehaltenen Übergangsfunktionen eine optimale Leitfunktion L (t) der Wasserführung, welche die Schwankungen des Farban­ teiles der Emulsion minimiert.

Dabei wird vorzugsweise im Rechner die zeitgerechte Umsetzung der Leitfunktion in Stellsignale für den Feuchtduktor durch­ geführt und die Einhaltung der Leitfunktion überwacht.

Die Erfassung des lstwertes könnte zwar grundsätzlich auf den bedruckten Bögen erfolgen. Wegen der hierdurch bedingten Ver­ zögerung wird jedoch vorzugsweise nicht die Farbtondichte auf den bedruckten Bögen, sondern mittels Bestimmung der Emulsions­ zusammensetzung auf einem Bildpunkt auf der Druckplatte erfaßt.

lm einzelnen ergeben sich bei verschiedenen Betriebszustands­ änderungen gegenüber den bekannten Verfahren folgende Vorteile:

1. Änderung der Maschinendrehzahl

Färbung und Feuchtung eines Druckproduktes werden meist zu­ nächst bei relativ niederer Drehzahl der Druckmaschine abge­ stimmt, um den Makulaturanfall zu reduzieren (Einrichten). Erst denn erfolgt das Hochfahren auf Produktionsgeschwindig­ keit. Da die Fördermengen des Farb- und Feuchtwerkes drehzahl­ abhängig sind, sinken Farbfluß und Feuchtfluß nach Erhöhung der Maschinendrehzahl zunächst ab. Um den Sollwert der Farb­ dichte auf dem Druckbogen wieder herzustellen, muß der Zufluß von Farbe und Wasser für alle Zonen gleichmäßig erhöht werden.

Diese Nachstellung wird vom Drucker durch Vergrößern des Farb­ heberstreifens auf der Heberwalze des Farbwerkes und der Feuchtduktorgeschwindigkeit des Feuchtwerkes aufgrund seiner Erfahrung nach visueller Prüfung sporadisch entnommener Druck­ bogen vorweggenommen. Erschwert wird das Nachstellen durch zwei Fakten:

• - der Drucker kann den Betrag der Stellgrößenänderung nur schätzen;
• - die volle Wirkung einer Farbheberverstellung kann auf dem Bogen erst nach Ablauf von ca. 50 bis 100 Bogen (je nach Größe des Farbwerkes) festgestellt werden.

Erfindungsgemäß kann das Nachführen des Farbflusses dadurch beschleunigt werden, daß gleichzeitig mit der sprunghaften Verstellung des Farbhebers auf den neuen Stellwert die Feucht­ mittelzufuhr in geeigneter Weise variiert wird.

Hierbei wird die enge Kopplung zwischen Farbfluß und Feucht­ fluß ausgenutzt: durch Dosierung des von der Farbe aufgenom­ menen Feuchtmittels kann der übertragene Farbfluß gesteuert werden.

Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, sowohl den notwendigen Betrag der Stellgrößenänderung für den Farbheber als auch den zeitlichen Verlauf der optimalen Leitfunktion L (t) für den Feuchtduktor aus den gespeicherten Abläufen früherer Hochlaufvorgänge zu erlernen.

2) Änderung der Farbführung

Soll während des Einrichtens oder während des Fortdrucks die Farbdichte in allen Zonen erhöht werden, so bewirkt die Träg­ heit des Farbwerkes einen sich über mehrere hundert Bogen er­ streckenden Nachstellvorgang.

Erfindungsgemäß wird dieser Vorgang dadurch verkürzt, daß, beginnend mit der einmaligen Verstellung des Farbhebers um einen erlernten Betrag, der Feuchtduktor nach Maßgabe einer erlernten Leitfunktion L (t) verändert wird.

3) Änderung der Feuchtmittelführung

Eine aus betrieblichen Gründen erzeugte plötzliche Erhöhung der Feuchtung führt aufgrund der erwähnten Kopplung zwischen Farb- und Feuchtmittelfluß zu einem über ca. 40 bis 60 Bogen anhaltenden Einbruch der Farbdichte. Derartige Erhöhungen der Wasserführung sind notwendig, wenn durch Umwelteinflüsse ein Schmieren des Druckes auftritt oder durch die Zügigkeit der Farbe Strichpartikel der Farbe aus der Papieroberfläche heraus­ gerissen werden, was zu einem "Aufbauen" der Farbe auf dem Gummituch führt.

Erfindungsgemäß kann auch hier durch Verstellung des Feucht­ duktors nach Maßgabe einer erlernbaren Leitfunktion L(t) er­ reicht werden, daß der Dichteeinbruch auf dem Druckprodukt erheblich reduziert wird.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Regelverfahrens,

Fig. 2 schematisch das Wirkungsprinzip und

Fig. 3 im Diagramm die Abhängigkeit der Farbdichte von der Zeit nach dem Wiederanfahren der Offset-Druckmaschine.

Fig. 1 zeigt eine Offset-Druckmaschine mit Gegendruckzylinder 1, Gummituchzylinder 2, Plattenzylinder 3, Feuchtwerk 4 und Farbwerk 5. Das Feuchtwerk 4 besteht aus einem Feuchtmittelbe­ hälter 6, einem Feuchtduktor 7, einer Dosierwalze 8, einem Feuchtreiber 9, sowie einer Feuchtauftragswalze 10.

Das Farbwerk 5 ist ähnlich aufgebaut, jedoch mit erheblich mehr Zwischenwalzen zwischen den Farbauftragswalzen 11 und dem Farb­ duktor 12.

Am Plattenzylinder 3 ist ein Meßkopf 13 angeordnet, der ebenso wie der Stellmotor 14 des Feuchtduktors 7 mit einem Regelgerät 15 verbunden ist. Das Regelgerät 15 beinhaltet ggf. auch einen Rechner mit den notwendigen Speichern. Ein Stellmotor 16 wirkt auf den Farbduktor 12 bzw. eine nachgeschaltete Abnahmewalze 17.

Auf der am Plattenzylinder 3 montierten Druckplatte befindet sich ein Meßfeld vorgegebener Größe, das in ein Volltonfeld und eine bildfreie Stelle unterteilt ist, wobei letztere nur Feuchtflüssigkeit annimmt. Mit Hilfe dieses Volltonfeldes kann eine gewünschte Farbdichte auf dem gedruckten Bogen zur Zu­ sammensetzung der Emulsion auf der Druckplatte in Beziehung gebracht werden. Diese Eichung erfolgt im stationären Betrieb. Im einzelnen werden ein oder mehrere Bogen gezogen und die Volltondichte wird mit Hilfe eines an einen Auswertungsrechner angeschlossenen Densitometers gemessen und vom Rechner mit einem zuvor gespeicherten Wert der Emulsionszusammensetzung am Meßort in Beziehung gesetzt.

Läuft die Druckmaschine nach einem Stopper wieder an, so werden die Farb- und die Feuchtflüssigkeitsauftragswalzen 11 bzw. 10, wieder angestellt, wobei zur Kompensation der dann plötzlich zur Verfügung stehenden sehr großen Farbflüssig­ keitsmenge mit Hilfe des schnell reagierenden Feuchtwerks 4 eine hohe Feuchtflüssigkeitsmenge zugespeist werden kann.

Durch Steuerimpulse vom Regelgerät 15 wird die Drehzahl des separat angetriebenen Feuchtduktors 7 stufenlos erhöht und somit mehr Feuchtmittel gefördert, das durch die Dosierwalze 8 zu einem gleichmäßigen Feuchtfilm reduziert wird.

Im weiteren Verlauf nimmt die auf den Plattenzylinder 3 aufge­ tragene Farbmenge verhältnismäßig schnell ab. Auf diese Ände­ rung kann das Feuchtwerk durch entsprechend niedrige Drehzahl des Stellmotors 5 sehr schnell reagieren, so daß das Verhält­ nis der Bestandteile der Emulsion konstant gehalten werden kann.

Fig. 2 zeigt schematisch Wirkungsprinzip und -kette des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 3 zeigt den Verlauf der Farbdichte in Abhängigkeit von der Zeit bei Anwendng der bekannten (Kurve A) und der erfin­ dungsgemäßen Regelung (Kurve B), jeweils in Abhängigkeit von der Zeit t. Statt der Zeit t kann auf der Abszisse auch die Anzahl der gedruckten Bogen aufgetragen werden.

Wie der Verlauf der Kurve A zeigt, tritt bei Anwendung des bekannten Regelverfahrens zunächst ein Unterschwingen und dann ein Überschwingen des gestrichelt angedeuteten Sollwertes ein. Die anfallende Makulaturmenge ist entsprechend hoch und kann mehrere hundert Bögen betragen. Die an den Schnittstellen mit dem Sollwert gedruckten Bögen sind deshalb nicht verwertbar, weil sie vom Drucker aus dem Makulaturstapel herausgesucht werden müßten.

Dagegen nähert sich die dem erfindungsgemäßen Verfahren ent­ sprechende Kurve B sehr schnell asymptotisch dem Sollwert, so daß bereits nach wenigen Makulaturbögen eine akzeptable Druckqualität entsteht. Die Anzahl der anfallenden Makulatur­ bögen ist besonders gering, wenn das Regelgerät 15 einen mit einer Lernfunktion ausgestatteten Rechner enthält. Auf diese Weise läßt sich durch Voraus-Anpassung des Sollwertes der Feuchtflüssigkeitszufuhr an den aufgrund der Erfahrung zu erwartenden Bedarf die Verzögerung des Regelkreises zum Teil überspielen, so daß ein besonders schnelles Erreichen der gewünschten Farbtondichte zu erwarten ist.

Claims (5)

1. Verfahren zur Minimierung von Färbungsschwankungen der Drucke von Offsetmaschinen, bei dem Farbanteil und Wasseran­ teil der Emulsion auf der Druckplatte unter Ausnutzung der unterschiedlichen Absorptionsspektren der Bestandteile erfaßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer schnellen Änderung des Betriebszustandes die Feucht­ mittelzufuhr am Feuchtwerk durch fortlaufende, fein dosierte Stellvorgänge derart geführt wird, daß die Schwankungen des Farbanteils der Emulsion auf der Druckplatte minimiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß insbesondere beim Anfahren, nach einem Stopper, nach einer Verstellung des Farbwerks, nach einer Änderung der Maschinendrehzahl oder der Feuchtmittelzufuhr ausschließlich die Feuchtmittelzufuhr am Feuchtwerk nachge­ führt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in einem Lernspeicher eines Rechners eine wählbare Zahl von Übergangsfunktionen von Farbanteil und Wasseranteil der Emulsion vorhergehender Betriebszustandsände­ rungen abgespeichert werden.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rechner nach Maßgabe eines Lernprogrammes durch Vergleich der im Lernspeicher gehal­ tenen Übergangsfunktionen eine optimale Leitfunktion der Wasserführung L (t) errechnet, welche die Schwankungen des Farbanteiles der Emulsion minimiert.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Rechner die zeitgerechte Umsetzung der Vorgabefunktion in Stellsignale für den Feuchtduktor durchge­ führt und die Einhaltung der Vorgabefunktion überwacht wird.