DE4341011C2 - Verfahren zur Steuerung der Zufuhrmenge von Druckfarbe bei einer Druckmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Zufuhrmenge von Druckfarbe in einer Druckmaschine.

Aus der DE 40 38 574 C1 ist es bekannt, bei einem sogenannten "zweizonig" aufgebauten Druckkontrollstreifen - für jede Farbe sind nur in jeder zweiten Zone Messfelder vorhanden - bei geringem Farbbedarf die Farbzufuhr in denjenigen Zonen durch Schließen der Farbdosierelemente zu unterbrechen, in welchen keine Messfelder auf dem Bogen mitgedruckt werden. Diese vorbekannte Methode mit dem beschriebenen Druckkontrollstreifen funktioniert aber mit hinreichender Genauigkeit nur bei nicht zu geringem Farbbedarf der Druckform.

Bei der Bogenoffsetdruckmaschine der bekannten Art erfolgt die Zufuhr von Druckfarbe über eine Farbkastenwalze, eine intermittierend zwischen Farbkastenwalze und einer ersten Reiberwalze angeordneten Heberwalze, weitere Farbwalzen auf einen Plattenzylinder mit aufgespannter Druckplatte und daraufhin über einen Gummituchzylinder auf den bogenförmigen Bedruckstoff. Durch einzelne mit der Farbkastenwalze zusammenwirkende Farbdosierelemente ist die Druckfarbe quer zur Druckrichtung zonal unterschiedlich einstellbar. Ferner ist auch der Hebertakt und die Heberstreifenbreite entsprechend dem Farbbedarf der Druckform (Druckplatte) einstellbar.

Um die Zufuhr von Druckfarbe und somit den Farbauftrag auf dem Druckbogen steuern und insbesondere auch regeln zu können, ist es allgemein bekannt, am Bogenanfang oder Bogenende einen sich quer zur Druckrichtung erstreckenden Druckkontrollstreifen mitzudrucken, der für jede Farbe in jeder Zone Messfelder aufweist, welche photoelektrisch abtastbar sind. Die photoelektrische Abtastung kann densitometrisch (schmalbandig) aber auch spektral-breitbandig erfolgen, beispielsweise mit anschließender farbmetrischer Auswertung. Für jede Zone werden dann aus den an den Messfeldern gewonnenen Ist-Werten des Farbauftrages in Verbindung mit vorgegebenen Soll-Werten Einstellwerte für die Farbdosierelemente aber auch Heberstreifenbreite und Hebertakt ermittelt. Bei den allgemein bekannten Farbregelanlagen wird dazu ein Probebogen auf einem Messpult aufgelegt und der Druckkontrollstreifen mit den einzelnen Messfeldern wird von einem photoelektrischen Messkopf überfahren. Ein dem Messkopf nachgeschalteter Rechner ermittelt daraus für jede Farbe und jede Zone die Ist- Werte des Farbauftrages und in Verbindung mit den vorgegebenen Soll-Werten Stellbefehle die in den einzelnen Farbwerken angeordneten Einstelleinrichtungen.

Weist eine Druckform ein Sujet auf, welches eine sehr geringe Farbzufuhr erfordert (geringe Flächendeckung), so ergeben sich oft Schwierigkeiten in der Beherrschung der Dynamik und Stabilität des Druckprozesses. Dies tritt insbesondere in Verbindung mit automatischen Farbregelanlagen auf. Der Grund ist darin zu sehen, dass bei sehr geringem Farbverbrauch oft ein sehr hoher Hebertakt und eine geringe Heberstreifenbreite eingestellt wird, um die Farbdosierelemente nicht an der Untergrenze ihres Stellbereiches einstellen zu müssen. Ein sehr großer Hebertakt (1 : 9 und mehr) bewirkt aber eine betont diskontinuierliche Farbzufuhr. Ein in bestimmten Zonen festgestelltes nötiges Mehr an Farbe (höhere Farbdichte), welches durch entsprechendes Ansteuern der zugehörigen Farbdosierelemente hervorgerufen werden soll, bedingt wegen des sehr geringen Farbflusses im Farbwerk eine große Anzahl von Makulaturbogen, bis eine erhöhte Färbung auf den Bogen feststellbar ist. Eine noch längere Ansprechkonstante ergibt sich beim Verringern der Farbführung in bestimmten Zonen. Wegen der ausgeprägten diskontinuierlichen Farbzufuhr (hoher Hebertakt) zeigt sich oftmals auch eine Schwankung der Färbung innerhalb einer bestimmten Bandbreite.

Gerade eine automatische Farbregelanlage löst aus den oben genannten Gründen Stellvorgänge in den einzelnen Zonen aus, die dieses zeitliche Schwingverhalten noch anstoßen. Die Störung wird also nicht behoben sondern zusätzlich noch verstärkt. Diese Probleme bei geringem Farbbedarf erschweren nicht nur die Kontrolle des Fortdruckzustandes, insbesondere wird die Abstimmphase erheblich verlängert.

Den Problemen bei geringer Farbabnahme des Sujets auf der Druckform kann dadurch entgegen getreten werden, dass zusätzliche farbabnehmende Flächen auf die Druckform kopiert werden. Dies ergibt natürlich zusätzlichen Platzbedarf für solche Farbabnahmeflächen und verringert den Nutzen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Steuerung einer Zufuhrmenge von Druckfarbe zu schaffen, so dass auch bei geringstem Farbbedarf der Druckform ein über die Druckbreite vorgegebenes Färbungsniveau mit großer Genauigkeit und möglichst schnell erzielbar ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit der zonalen Farbbedarfsverteilung (zonale Flächendeckung) der Druckform bestimmte Farbdosierelemente fest an die Farbkastenwalze angestellt werden, also in diesen Zonen keine Farbzufuhr erfolgt. Durch diese Maßnahme erfolgt somit die Farbzufuhr durch entsprechendes Einstellen von Farbdosierelementen in den geöffneten Zonen. Damit sich ein hinreichend gleichmäßiges, insbesondere konstantes Färbungsniveau auch in den geschlossenen Zonen ergibt, wird nun aus den Meßwerten an den Meßfeldern der Zonen mit geschlossenen Farbdosierelementen errechnet, um wieviel mehr oder wieviel weniger die Farbdosierelemente in den geöffneten Zonen verstellt werden müssen. Durch diese Maßnahme gelingt es einen niedrigen, insbesondere den niedrigsten an der Maschine einstellbaren Hebertakt zu fahren und ferner auch die Heberstreifenbreite möglichst maximal zu wählen. Die Farbdosierelemente in den geöffneten Zonen können daher im mittleren Stellbereich angesteuert werden. Ein niedriger Hebertakt bedeutet hierbei, daß während einer Heberbewegung nur eine geringe Zahl an Maschinenumdrehungen durchgeführt werden, der Heber also nur gering untersetzt zur Maschine läuft.

In einer einfachen aber ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß auf eine zuvorige Analyse der zonalen Flächendeckung, also des zonalen Farbbedarfes und der daraus gemachten Ableitung, welche Zonen zu schließen sind, verzichtet wird. In diesem Fall können beispielsweise die Farbdosierzonen mit ungerader Nummer fest geschlossen, d. h. also die Farbzufuhr an der Farbkastenwalze durch entsprechendes Nullstellen der Farbdosierelemen­ te unterbunden werden. Insbesondere mittels einer automatischen Farbregelanlage wird nun aus dem Meßwert innerhalb einer geschlossenen Zone und den Meßwerten der beidseitig benachbarten Zonen in Verbindung mit dem vorgegebenen Soll-Wert errechnet, um wieviel die Farbzufuhr in den benachbarten, geöffneten Zonen verändert werden muß.

Des weiteren erfolgt die Erläuterung einer Ausführungsform der Erfindung anhand der einzelnen Figur.

Auf der Abszisse dieser Figur sind einzelne Farbzonennummern ...., i - 2, i - 1, i, i + 1, ... aufgetragen. Die Ordinate gibt dabei einen Vollton-Dichtewert DV wieder, dem gegenüber die einzelnen densitometrische Meßwerte in den Zonen der Abszisse zugeordnet sind. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet dabei Vollton-Farbdichte­ werte, worauf aber die Erfindung nicht beschränkt ist. Es können auch Farbdichtewerte des Rastertons oder anderweitig gewonnene fotoelektrische Meßwerte verwendet werden.

In den einzelnen Zonen ist jeweils mit einem Punkt der darin ermittelte Farbdichtewert des entsprechenden Meßfeldes (Vollton) wiedergegeben. Die gestrichelte, parallel zur Abszisse verlaufende Gerade stellt dabei den zu erreichenden Soll-Wert des Vollton-Farb­ dichtewertes wieder. In Form der Balken ist die derzeit eingestellte und zu den entsprechenden Farbdichtewerten führende Farbzufuhr, also die Spaltweite des entsprechenden Farbdosierelementes der Zone angedeutet.

Wie in der Figur zu erkennen, ist die Farbzufuhr in den Zonen ..... i - 2, i, i + 2, .... auf Null gesetzt, d. h. die Farbdosierelemente dieser Zonen sind fest gegen die Farbkastenwalze angestellt. In den dazwischen liegenden Zonen ...., i - 1, i + 1, .... erfolgt dabei eine Farbzufuhr durch entsprechende Einstellung der Farbdosierelemente. Es erfolgt also auf der Farbkastenwalze eine Farbzufuhr nach Art eines Kamm-Rakels.

Im Beispiel gemäß der Figur ist die an den Meßfeldern des Volltons ermittelte Vollton-Farbdichte DV in den Zonen i - 2, i - 1 oberhalb des Sollwertes liegend, während die gemessenen Farbdichtewerte in den Zonen i, i + 1, i + 2 geringer sind als die vorgegebene Sollfarb­ dichte.

In dem hier prinzipiell zu erläuternden Ausführungsbeispiel muß daher die Farbdichte in der Zone i - 1 verringert, in der Zone i erhöht und ebenfalls in der Zone i + 1 erhöht werden. Würde ledig­ lich die Verstellgröße für das Farbdosierelement in der Zone i - 1 sowie die Verstellgröße für das Farbdosierelement in der Zone i + 1 aufgrund der Soll-Ist-Differenzen in den dazugehörigen Zonen i - 1, i + 1 errechnet werden, so ergäbe sich zwar wegen des seitlichen Farbflusses (Querverreibung) auch eine Heranführung der Farbdichte in der Zone i an den vorgegebenen Sollwert, es ist aber nicht auszuschließen, daß die in der Zone i verbleibende Soll-Ist-Differenz noch außerhalb eines vorgegebenen Toleranzrahmens bleibt.

Nach der Erfindung ist nun vorgesehen, daß für diese drei Zonen i - 1, i, i + 1 unter Verwendung eines empirischen ermittelten oder auch durch Selbstlernprozesse stets weiter optimierbaren Proportionali­ tätsfaktors diejenigen Stellgrößenveränderungen für die Farbdosierzonen­ elemente in der Zone i - 1 und in der Zone i + 1 errechnet werden, welche eine Minimierung Soll-Ist-Differenz in der Zone i ergeben. Bei der Berechnung der nötigen Stellwertveränderungen für die Farbdosierelemente in den Zonen i - 1 und i + 1 wird somit eben­ falls die Soll-Ist-Differenz der Farbdichte in der Zone i mit berücksichtigt. In den übrigen Farbdosierzonen wird dabei entsprechend verfahren, so daß über eine Optimierungsrechnung das gesamte einzustellende Farbprofil über die Formatbreite errechenbar ist. Die derartig errechnete Einstellwerte für die zu öffnenden Farbdosier­ elemente in den Zonen ...., i - 1, i + 1, ..... kommen dann zur Einstellung.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wurde jede zweite Zone als mit den entsprechenden Farbdosierelementen zu schließend definiert. Selbstverständlich ist es auch möglich, insbesondere bei sehr geringem Farbverbrauch, jeweils zwei benachbarte Zonen zu schließen und dazwischen lediglich eine Zone durch entsprechende Einstellung des jeweiligen Farbdosierelementes bezüglich des Farbflusses zu steuern. Die Errechnung der zugehörigen Einstellwerte dieser Farbdosierelemente ergibt sich dann analog.

Claims (5)

1. Verfahren zur Steuerung einer Zufuhrmenge von Druckfarbe in einer Offsetdruckmaschine mit seitlich verreibendem, mit niedrigem Hebertakt betriebenen Heberfarbwerk bei geringem Farbbedarf einer Druckform, mit folgenden Merkmalen:

• 1. die Zufuhrmenge wird auf einer Farbkastenwalze quer zur Druckrichtung in Farbzonen gestellt,
• 2. es sind neben den gestellten nicht gestellte Farbzonen ohne Farbzufuhr vorgesehen,
• 3. auf einem Bedruckstoff werden in jeder Zone Messfelder mitgedruckt und photoelektrisch abgetastet,
• 4. es erfolgt ein Vergleich der Ist-Messwerte mit vorgegebenen Sollwerten,
• 5. die Verstellung der zu einer nicht gestellten Farbzone benachbarten gestellten Farbzone errechnet sich über eine Stellgrößenänderung aufgrund ihrer Soll- Istwert-Differenz unter Verwendung eines empirisch ermittelten Proportionalitätsfaktors, der eine Minimierung der Soll-Istwert-Differenz in der nicht gestellten Zone ergibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Bestimmung der nicht gestellten Zonen an Hand des zonalen Farbverbrauchs der Druckform (Flächendeckung) bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die gestellten und nicht gestellten Zonen jeweils alternierend abwechselnd angeordnet sind.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der geringstmögliche Hebertakt, d. h. die geringste Heberuntersetzung, zur Einstellung kommt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die größtmögliche Heberstreifenbreite zur Einstellung kommt.