DE3914831C3 - Vorrichtung zum zonenweisen Einstellen eines Dosierspaltes einer Farbdosieranlage einer Druckmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zonen­ weisen Einstellen eines Dosierspaltes einer Farbdosier­ anlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch.

Bei modernen Druckmaschinen erfolgt der Farbauf­ trag auf der Farbwalze zonenweise, wobei die die Zo­ nen bildenden Farbdosierelememe entsprechend den Farbbedürfnissen der Druckplatte eingestellt werden. Dazu sind die Farbdosierelemente mit einem fernsteu­ erbaren Stellantrieb mit Stellungsgeber versehen. Die Meßsignale der Stellungsgeber gelangen über eine Ein- und Ausgabesteuerung und einen Steuerrechner, der aus diesen Signalen Stellungen errechnet, zu einem Be­ dienpult. Dort erfolgt die Anzeige der Stellungen der einzelnen Farbdosierelemente beispielsweise mittels Leuchtdiodenreihen, die den einzelnen Zonen der Farb­ walze zugeordnet sind. Über das Bedienpult kann nun der Drucker die Ist-Werte der Stellungen der Farbdo­ sierelemente entsprechend den für die Zonen vorgese­ henen Soll-Werten korrigieren. Die für diese Korrektur nötigen Stellbefehle errechnet der Steuerrechner und teilt diese den Stellantrieben der einzelnen Farbdosier­ elemente über die Ein- und Ausgabesteuerung zu.

Für die Errechnung der Stellungen der Farbdosierele­ mente aus den Meßsignalen der Stellungsgeber heraus kann im Steuerrechner zu jeder Kombination vom Farbdosierelement und Stellungsgeber eine Kennlinie abgespeichert sein, die den Zusammenhang vom Meßsi­ gnal und Stellung wiedergibt. In jeder Kennlinie muß aber ebenfalls die Nullstellung des jeweiligen Farbdo­ sierelements enthalten sein.

Eine einmal vorgegebene Nulleinstellung der Farbdo­ sieranlage, d. h. das Einstellen aller Farbdosierelemente auf Nullfarbauftrag und entsprechendes Abspeichern dieser Stellungen in den Kennlinien des Steuerrechners, beispielsweise bei der Installation der Farbdosieranlage oder zu Druckbeginn, berücksichtigt aber nicht die sich dauernd ändernden Betriebsparameter wie thermische Ausdehnung des Farbwalzendurchmessers und der Farbdosierelemente, Abnutzung der Farbwalzenober­ fläche und der Spitzen der Farbdosierelemente sowie Lagerspiel.

Durch die DE 29 35 489 C2 ist eine Vorrichtung be­ kannt, bei der ein Mikrocomputer die Stellungen der an der Farbwalze anliegenden Farbdosierelemente über Sensoren erfaßt, abspeichert und als Nullstellung der Farbdosierelemente wertet. Wie diese Einstellung erfol­ gen soll, darüber jedoch enthält die Druckschrift keine Angaben. Nach der DE 37 43 646 A1 werden die Farb­ dosierelemente manuell an die Farbwalze angestellt, und anschließend erfolgt ein Abspeichern und Bewerten der Stellungssignale als Nullstellungen.

Die Farbdosiereinrichtung für eine Druckmaschine nach DE 33 24 952 C1 besteht aus einem Farbdosierele­ ment, weiches mit Federkraft gegen die Farbwalze ge­ drückt wird. Wird das Farbdosierelement an die Farb­ walze angestellt (Nullfarbauftrag), so öffnet sich ein Kontakt und es erfolgt das Abschalten des Antriebs sowie das Speichern dieser Stellung für die weiteren Stellvorgänge. Neben dem in der Farbdosiereinheit ent­ haltenen Schalter ist dafür aber noch ein Stellungsgeber nötig.

Die DE 34 40 343 A1 schlägt vor, das Blockieren eines Antriebsmotors dadurch festzustellen, indem das Aus­ gangssignal eines mit dem Antriebsmotor mechanisch gekoppelten Positionsdetektors (z. B. Potentiometers) differenziert wird. Ist die zeitliche Ableitung dieses Si­ gnals gleich Null, so blockiert der Antriebsmotor - er wird abgeschaltet.

Nach der US 45 10 426 kann das Blockieren eines Gleichstrommotors bei Erreichen einer mechanischen Endstellung festgestellt werden, wenn das Vorhanden­ sein von entsprechend aufbereiteten und von der Kom­ mutierung des Gleichstrommotors stammender Impulse innerhalb von vorgegebenen kurzen Zeitintervallen überprüft wird. Fehlen diese Impulse, dann blockiert der Motor.

Wegen der hohen Übersetzungen der Getriebe von Farbdosierelementen - meist Spindeltriebe - sind zu hohe Anstellkräfte des Farbdosierelementes an die Farbwalze zu erwarten, da ein Antriebsmotor erst dann blockiert, wenn er sein maximales Drehmoment in das Getriebe gefahren hat.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Farbdosieranlage der eingangs genannten Art so auszu­ bilden, daß eine Farbdosieranlage jederzeit automa­ tisch, schnell und präzise auf Nullfarbauftrag zu stellen ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnen­ den Merkmale von Anspruch.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen im folgenden beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Steuerung einer Farbdosieranlage mit Be­ dienpult. Steuerrechner, einer Ein- und Ausgabesteue­ rung, den Farbdosierelementen nebst Stellantrieben und Stellungsgebern,

Fig. 2 obige Steuerung einer Farbdosieranlage mit einer Steuervorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Farbdosiereinheit mit einem Stellungsge­ ber nach der Erfindung.

Die Grundkomponenten einer Steuerung einer Farb­ dosieranlage sind aus Fig. 1 ersichtlich. Die Farbdosier­ anlage besteht dabei aus mehreren Farbdosierelemen­ ten 1, wobei der Übersichtlichkeit wegen nur zwei dar­ gestellt sind. Jedes Farbdosierelement ist durch einen fernsteuerbaren Stellantrieb 2 in Richtung zur Farbwal­ ze 3 hin- als auch von dieser wegbewegbar. Jedes Farb­ dosierelement 1 wird dabei durch ein Gehäuse 4 geführt, welches den Antrieb 2 trägt und in einer festen Position zur Farbwalze 3 arretiert ist. Mit jedem Farbdosierele­ ment 1 ist ein Stellungsgeber 5 verbunden, dessen Meß­ signal ein Maß für die Stellung des Farbdosierelements 1 zur Farbwalze 3 ist.

Die Meßsignale der Stellungsgeber 5 der Farbdosier­ elemente 1 gelangen über eine Ein- und Ausgabesteue­ rung 6, die dem Stand der Technik entsprechend beispielsweise als Bus-System ausgebildet ist, zu einem Steuerrechner 7. Der Steuerrechner 7 errechnet aus die­ sen Meßsignalen über in ihm abgespeicherte Kennli­ nien, welche zu jeder Farbdosierelement 1 - Stellungs­ geber 5 - Kombination den Zusammenhang zwischen Meßsignal und Stellung des jeweiligen Farbdosierele­ ments 1 wiedergeben, die Stellungen der einzelnen Farbdosierelemente 1. Diese Stellungen der Farbdosier­ elemente 1 gelangen dann am Bedienpult 8 optisch zur Anzeige. Entsprechend dem Stand der Technik kann beispielsweise dazu jedem Farbdosierelement 1. d. h. je­ der Farbdosierzone der Farbwalze 3 eine Leuchtdio­ denreihe zugeordnet sein.

Ebenfalls über Bedienpult 8 kann der Drucker jedes Farbdosierelements 1 einzeln in seiner Stellung zur Farbwalze 3 verändern. Die dazu über Bedienpult 8 eingegebenen Befehle werden im Steuerrechner 7 in Stellsignale umgewandelt und über die Ein- und Ausga­ besteuerung 6 den Stellantrieben 2 der entsprechenden Farbdosierelemente 1 zugeteilt.

Um die Stellung jedes Farbdosierelements 1 am Be­ dienpult 8 absolut, d. h. genau dem Abstand des jeweili­ gen Farbdosierelements 1 zur Farbwalze 3 entspre­ chend anzeigen zu können, muß im Steuerrechner 7 die Nullstellung jedes Farbdosierelements 1 abgespeichert sein. Dazu kann beispielsweise bei der Installation der Farbdosieranlage jedes Farbdosierelements 1 ganz an die Farbwalze 3 angestellt werden und die entsprechen­ den Meßsignale der Stellungsgeber 5 in den im Steuer­ rechner 7 enthaltenen Kennlinien als Nullstellung abge­ speichert werden. Auch kann der Drucker vor jedem Druckbeginn über das Bedienpult 8 jedes Farbdosier­ elements 1 so lange in Richtung Farbwalze 3 steuern, bis dort kein Farbauftrag mehr erfolgt und so die Nullstel­ lungen der Farbdosierelemente 1 im Steuerrechner 7 abspeichern. Eine solche Fernsteuerung auf Nullfarb­ auftrag von Hand ist aber langwierig und erfordert viel Erfahrung, um ein über die Breite der Farbwalze 3 gleichmäßiges Stellen der Farbdosierelemente 1 zu er­ reichen.

Eine einmalige Abspeicherung der Nullstellungen der Farbdosierelemente 1 (Installation) oder eine nur vor jedem Druckbeginn durchgeführte Abspeicherung die­ ser Nullstellungen läßt aber die sich während des Druckbetriebs ändernden Betriebsparameter, wie ther­ mische Ausdehnung des Farbwalzendurchmessers, der Farbdosierelemente 1. Abnutzung der Oberfläche der Farbwalze 3 und der Spitzen der Farbdosierelemente 1, sowie sich änderndes Lagerspiel, unberücksichtigt.

Wegen der obengenannten Einflüsse muß davon aus­ gegangen werden, daß trotz gleichbleibender Stellungs­ anzeige eines Farbdosierelements 1 am Bedienpult 8 sich der Farbspalt zwischen Farbwalze 3 und Spitze des Farbdosierelements 1, also auch die Stärke des Farbauf­ trages während des Druckbetriebs ständig ändert.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Steuervorrich­ tung 9 zur Durchführung des Verfahrens zeigt Fig. 2.

Die Steuervorrichtung 9 besteht aus einem Mikro­ computer (MC), 2 Input-Interfaces (II 1, II 2), 2 Output- Interfaces (OI 1, OI 2) mit einem Analog-Digital- Wandler 10.

Die von den Stellungsgebern 5 der einzelnen Farbdo­ sierelemente 1 über die Ein- und Ausgabesteuerung 6 dem Steuerrechner 7 zugeleiteten Meßsignale werden parallel dazu der Steuervorrichtung 9 zugeführt. Deren Eingang für die Meßsignale vor Stellungsgeber 5 be­ steht aus dem Analog-Digital-Wandler 10 und Input-In­ terface (II 1).

Input-Interface (II 1) ist dabei entsprechend der Übertragungsart der Meßsignale zum Steuerrechner 7 ausgeführt, so beispielsweise als Demultiplexer, wenn die Meßsignale der Stellungsgeber 5 nach einem Multi­ plex-Verfahren übertragen werden. Über Analog-Digi­ tal-Wandler 10 und Input-Interface (II 1) liegen so die Meßsignale der Stellungsgeber 5 am Mikrocomputer (MC) digitalisiert an.

Über Output-Interface (OI 1) und die Ein- und Ausga­ besteuerung 6 kann der Mikrocomputer (MC) jeden Stellantrieb 2, jedes Farbdosierelement 1 in Richtung Farbwalze 3 schalten und jeden Stellantrieb 2 einzeln abschalten.

Output-Interface. (OI 1) ist derart ausgeführt, daß Output-Interface (OI 1) die Stellsignale zum An- und Abschalten der Stellantriebe 2 der Farbdosierelemente 1 nach Art des Steuerrechners 7 und der Übertragung der Ein- und Ausgabesteuerung 6 erzeugt.

Über Input-Interface (II 2) erhält der Mikrocomputer (MC) das Signal zum Stellen der Farbdosierelemente 1 auf Nullfarbauftrag vom Bedienpult 8, ebenso kann im Mikrocomputer (MC) über Input-Interface (II 2) und Bedienpult 8 ein Zeitintervall abgespeichert werden, welches zur Berechnung der Änderung der Meßsignale der Stellungsgeber 5 nach Verfahrensanspruch 1 dient. Input-Interface (II 2) ist dazu als Signalwandler und Ein­ gabeeinheit ausgeführt.

Output-Interface (OI 2) dient der Übermittlung der Nullstellungen der Farbdosierelemente 1 vom Mikro­ computer (MC) zum Steuerrechner 7, wo diese abge­ speichert werden.

Output-Interface (OI 2) ist als Signalwandler ausge­ führt, so daß die Nullstellungen am Steuerrechner 7 in der Signalform anliegen, in welcher sie dort abgespei­ chert werden.

Wird der Steuervorrichtung 9 vom Bedienpult 8 der Befehl zur Nullstellung der Farbdosieranlage gegeben, so erfolgt über Mikrocomputer (MC) und Output-Inter­ face (OI 1) das Anschalten der Stellantriebe 2 aller Farb­ dosierelemente 1 in Richtung Farbwalze 3.

Der Mikrocomputer (MC) speichert über Analog-Di­ gital-Wandler 10 und Input-Interface (II 1) ein Meßsi­ gnal von jedem Stellungsgeber 5 digital ab. Nach dem kurzen Zeitintervall wiederholt der Mikrocomputer (MC) dieses Einlesen der Meßsignale. Gleichzeitig er­ folgt ein Vergleich, ob sich die Meßsignale der Stel­ lungsgeber 5 zu den zuvor vorher eingelesenen verän­ dert haben oder nicht. Über Output-Interface (OI 1) und die Ein- und Ausgabesteuerung 6 hält der Mikrocompu­ ter (MC) diejenigen Stellantriebe 2 der Farbdosierele­ mente 1 in Richtung Farbwalze 3 eingeschaltet, deren Meßsignale der Stellungsgeber 5 sich innerhalb des Zeitintervalls geändert haben. Ebenso schaltet der Mi­ krocomputer (MC) diejenigen Stellantriebe 2 der Farb­ dosierelemente 1 ab, deren Stellungsgeber 5 das gleiche Meßsignal liefern, wie vor dem Zeitintervall. Über Out­ put-Interface (OI 2) erfolgt nun im Steuerrechner 7 das Abspeichern der Meßsignale der Farbdosierelemente 1, deren Stellantriebe 2 vom Mikrocomputer (MC) abge­ schaltet wurden. Der Mikrocomputer (MC) wiederholt das Abspeichern, sowie den Vergleich der im Abstand des Zeitintervalls eingelesenen Meßsignale der Stel­ lungsgeber 5 so lange, bis die Stellantriebe 2 aller Farb­ dosierelemente 1 abgeschaltet sind. Die Farbdosieranla­ ge ist nun auf Nullfarbauftrag gestellt und die Nullstel­ lungen aller Farbdosierelemente 1 im Steuerrechner 7 abgespeichert.

Die Wahl des über Input-Interface (II 2) im Mikroc­ computer (MC) abgespeicherten Zeitintervalls, d. h. die Zeitrate mit der der Mikrocomputer (MC) Stellungs­ werte der Stellungsgeber 5 der Farbdosierelemente 1 einliest und mit den zuvor eingelesenen und abgespei­ cherten vergleicht, richtet sich nach der Fahrgeschwin­ digkeit der Farbdosierelemente 1 und der Auflösung der Stellungsgeber 5.

Dieses Zeitintervall soll so gewählt sein, daß der Fahr­ weg der Farbdosierelemente 1 innerhalb dieser Zeit mi­ nimal ist, andererseits aber groß genug, so daß sich eine Stellungsänderung des Farbdosierelements 1 ergibt, die eine eindeutige Änderung des vom Stellungsgeber 5 ge­ lieferten Meßsignals hervorruft.

Den mechanischen Aufbau des Stellungsgebers 5 zeigt Fig. 3.

Die Farbdosiereinheit besteht aus einem Farbdosier­ element 1, welches durch einen fernsteuerbaren Stellan­ trieb 2 in Richtung auf die Farbwalze 3 zu- als auch von dieser wegbewegbar ist. Der Stellantrieb 2 umfaßt auch eine Getriebeanordnung, welche aber nicht eingezeich­ net ist.

Geführt wird das Farbdosierelement 1 durch ein Ge­ häuse 4, welches auch den Stellantrieb 2 trägt und fest zur Farbwalze 3 arretiert ist.

Mit dem Farbdosierelement 1 ist eine Tastplatte 11 verbunden, an einem Teil des Gehäuses 4 eine Montage­ platte 12, in welche ein Sensor 13 eingelassen ist, derart, daß zwischen Tauplatte 11 und dem Sensor 13 ein Spalt S entsteht. Dieser Spalt S ist von der Stellung des Farb­ dosierelements 1 zur Farbwalze 3 abhängig und sei so gewählt, daß auch bei dem größten vorgesehenen Ab­ stand, den die Spitze des Farbdosierelements 1 zur Farbwalze 3 einnimmt, dieser Spalt S nicht Null wird, d. h. die Tastplatte 11 den Sensor 13 also nicht berührt.

Je näher das Farbdosierelement 1 an die Farbwalze 3 herangefahren wird, desto größer wird dennoch der Spalt S zwischen Tastplatte 11 und Sensor 13.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen einen dem Stand der Technik entsprechenden kapazitiven, induktiven, opti­ schen Meßwertaufnehmer als Sensor 13 in die Monta­ geplatte 12 einzulassen. Das Meßsignal des Sensors 13 ist dann von der Größe des Spaltes S abhängig.

Eine derartige Ausbildung eines Stellungsgebers 5 als einen Sensor 13, der einen Spalt S mißt, welcher von der Stellung des Farbdosierelements 1 abhängt, hat den Vorteil, daß nicht nur die Stellung des Farbdosierele­ ments 1 gemessen wird, sondern daß sich jede Änderung der Stellung des Farbdosierelements 1 zu seinem Ge­ häuse 4 auch als eine Änderung des Meßsignals des Sensors 13 ausdrückt. Ein so gearteter Stellungsgeber 5 vermag also nicht nur die Stellung des Farbdosierele­ ments 1 zum Gehäuse 4 zu messen, sondern auch eine Bewegung des Farbdosierelements 1 im Sinne einer zeitlichen Änderung seiner Stellung.

Bezugszeichenliste

1

Farbdosierelement

2

Stellantrieb

3

Farbwalze

4

Gehäuse
SStellungsgeber

6

Ein- und Ausgabesteuerung

7

Steuerrechner

8

Bedienpult

9

Steuervorrichtung

10

Analog-Digital-Wandler

11

Tastplatte

12

Montageplatte

13

Sensor
II

1

Input-Interface 1
II

2

Input-Interface 2
OI

1

Output-Interface 1
OI

2

Output-Interface 2
MCMikrocomputer
SSpalt

Claims (1)

1. Vorrichtung zum zonenweisen Einstellen eines Dosier­ spalts einer Farbdosieranlage einer Druckmaschine, mit einer Anzahl gegenüber einer Farbkastenwalze verschieb­ lich geführter Farbdosierelemente, wobei jedem Farbdo­ sierelement ein Stellantrieb sowie ein Stellungsgeber zwecks Aufnahme einer Kennlinie Signalgröße/Spaltweite und zwecks Rückmeldung gesteuerter Dosierspaltweite in einem Steuerrechner zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellungsgeber (5) durch einen einen Meßspalt (S) gegenüber einer am Farbdosierelement (1) angebrach­ ten Tastplatte (11) erfassenden, gehäusefest angebrach­ ten, berührungslos arbeitenden Sensor (13) gebildet ist, wobei der Meßweg zwischen dem Sensor (13) und der Tastplatte (11) parallel zur Verschieberichtung des Farbdosierelementes (1) verläuft, daß eine Steuervor­ richtung (9) vorgesehen ist, die die Meßsignale der Sen­ soren (13) zeitgetaktet abspeichert, die auf Anforderung die Stellantriebe (5) zum Nullpunktabgleich in Richtung der Farbwalze (3) anschaltet und die, wenn sich die Meß­ signale von Takt zu Takt nicht mehr verändern, diese Stellantriebe (5) wieder abschaltet und die die dann an­ stehenden Meßsignale als Nullstellung an den Steuerrech­ ner (7) übergibt.