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Optimierung von Flexodruck-, Tiefdruck- und Wellpappendruckanwendungen durch Inline-Viskositätsüberwachung und -steuerung

Einführung

Druckmaschinen haben zahlreiche Anwendungen - Zeitungen, Zeitschriften, Kataloge, Verpackungen und Etiketten. Laut dem Marktforschungsunternehmen Smithers Pira wird die weltweite Druckindustrie bis 980 voraussichtlich 2018 Milliarden US-Dollar erreichen. Das schnelle Wachstum wird voraussichtlich hauptsächlich durch das Wachstum bei Verpackungen und Etiketten angetrieben. Der analoge Verpackungsdruck wird voraussichtlich um etwa 28% und der digital produzierte Verpackungsumsatz bis 375 um 2018% zunehmen. Es gibt eine Vielzahl von Technologien die für Druckanwendungen verwendet werden. Die wichtigsten industriellen Drucktechniken sind Offset-Lithografie, Flexografie, Digitaldruck, Tiefdruck, Wellpappe und Siebdruck. Es gibt zusätzliche Drucktechniken, die für sehr spezifische Anwendungen entwickelt wurden. Das Grundprinzip jeder Drucktechnik ist das gleiche - die Tinte geschickt auf das Substrat zu bringen, um die richtigen Eigenschaften gemäß den Prozessanforderungen sicherzustellen.

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ATEX-IECEx-konforme Abdeckung

Anwendung

Im Drucksaal ist die Viskosität der Tinte sehr kritisch. Die Messung der Viskosität ist wichtig, da die Kenntnis, wie schnell und einfach die Tinte fließt, die Leistung der Tinte auf der Druckmaschine und die Geschwindigkeit bestimmt, mit der die Druckmaschine bei Verwendung einer bestimmten Tinte arbeiten kann. In praktisch jeder Druckanwendung ist die richtige Viskosität der Tinte der Schlüssel zur korrekten Qualität. Die Viskosität der Tinte kennzeichnet verschiedene Aspekte der Übertragung der Tinte auf das Substrat. Die Eigenschaften der Tintenviskosität können verschiedene Auswirkungen auf die Tintenabsorption, die Farbstärke und die Trocknung haben. Hochviskose Tinten führen zu Klebrigkeit und verursachen eine schwierige Bildübertragung auf das Substrat, wohingegen eine niedrige Viskosität die Tinte beweglicher und schwerer zu kontrollieren macht, was zu einer verlorenen Schärfe und einem schmutzigen Druck führt. Die Viskosität der Tinte erhöht sich, wenn sie nicht bearbeitet wird, und verringert sich, wenn eine konstante Kraft angewendet wird. Bevor die Tinte aus einer Dose entfernt wird, ist eine Offset-Tinte hochviskos. Wenn die Druckwalzen die Tinte bearbeiten, wird sie jedoch weniger viskos und kann die Druckqualität beeinträchtigen, wenn sie nicht angemessen gesteuert wird. Die starke Korrelation zwischen Temperatur und Tintenviskosität lässt vermuten, dass Temperaturschwankungen drastische Auswirkungen auf die Tintenviskosität haben können.

Die Inline-Überwachung und Kontrolle der Viskosität im Druckprozess in Echtzeit ist für die Verbesserung der Leistung und die Senkung der Kosten in jedem Druckprozess von entscheidender Bedeutung - ob Flexodruck, Tiefdruck oder Wellpappe.

Warum ist das Viskositätsmanagement in Druckmaschinen so wichtig?

Die allgemeinen und wesentlichen Faktoren, die das Viskositätsmanagement in der Druckmaschine kritisch machen, sind:

  1. Druckqualität: Eine Änderung der Viskosität führt zu einer signifikanten Änderung der Eigenschaften von Tinte auf Lösemittel- und Wasserbasis, was sich auf die Bedruckbarkeit, die Lichtbeständigkeit und das Trocknen auswirkt.
  2. Druckfehler reduzieren: Die Viskositätskontrolle kann dazu beitragen, die Häufigkeit von Druckfehlern zu verringern.
  3. Farbe: Farbkonsistenz und Farbdichte sind für die richtige Druckqualität von entscheidender Bedeutung. Die Kontrolle der Tintenviskosität ist der Schlüssel zur Farbkonsistenz, da dies der Faktor ist, der den höchsten Schwankungen unterliegt. Der prozentuale Feststoffgehalt der Flüssigkeit ist das Merkmal der Tinte, die ihr Farbe verleiht. Die Tintenviskosität ist ein Indikator für den prozentualen Feststoffgehalt der Flüssigkeit.
  4. Kosten: Drucken mit falscher Viskosität schadet mehr als nur der Qualität. Ein schlechtes Viskositätsmanagement führt zu einem erhöhten Verbrauch teurer Pigmente und Lösungsmittel, was sich auf die Gewinnspannen auswirkt.
  5. Abfall: Aufgrund schlechter Qualität zurückgewiesene Materialien können mit einem geeigneten Viskositätsmanagement reduziert werden.
  6. Effizienz: Eine zuverlässige Tintenversorgung kann die Druckmaschine schneller und effizienter betreiben. Durch den Wegfall der manuellen Viskositätsregelung bleibt dem Bediener weniger Zeit und er kann sich auf andere Aufgaben konzentrieren.
  7. Umwelt: Eine Verringerung des Einsatzes von Pigmenten und Lösungsmitteln ist gut für die Umwelt.

Um eine gleichbleibend hohe Druckqualität zu gewährleisten, wird die Änderung der Tintenviskosität während des gesamten Prozessstroms in Echtzeit überwacht. Dabei werden Messungen anhand einer Basislinie und nicht nur Absolutwerte vorgenommen und die Viskosität angepasst, indem Lösemittel und Temperatur angepasst werden, um die Viskosität beizubehalten angegebenen Grenzen.

Herausforderungen beim Prozess

Die Bediener von Druckmaschinen erkennen die Notwendigkeit, die Viskosität zu überwachen, aber diese Messung außerhalb des Labors durchzuführen, hat über die Jahre die Verfahrenstechniker und Qualitätsabteilungen herausgefordert. Bestehende Laborviskosimeter sind in Prozessumgebungen von geringem Wert, da die Viskosität direkt von der Temperatur, der Schergeschwindigkeit und anderen Variablen abhängt, die sich offline stark von den Inline-Variablen unterscheiden. Herkömmlicherweise haben die Bediener die Viskosität der Druckfarbe unter Verwendung des Auslaufbechers gemessen. Das Verfahren ist unübersichtlich und zeitaufwendig, insbesondere wenn die Tinte zuerst gefiltert werden muss. Es ist ziemlich ungenau, inkonsistent und selbst mit einem erfahrenen Bediener nicht wiederholbar.

Einige Unternehmen verwenden Wärmemanagementsysteme, um die Temperatur am Auftragspunkt auf einem bestimmten optimalen Wert zu halten, um eine konstante Tintenviskosität zu erzielen. Die Temperatur ist jedoch nicht der einzige Faktor, der die Viskosität beeinflusst. Schergeschwindigkeit, Fließbedingungen, Druck und andere Variablen können ebenfalls Viskositätsänderungen beeinflussen. Temperaturgesteuerte Systeme haben auch lange Installationszeiten und einen großen Platzbedarf.

Herkömmliche Vibrationsviskosimeter sind unausgeglichen und erfordern große Massen, um einen großen Einfluss der Montagekräfte zu vermeiden.

Rheonics Lösungen

Die automatisierte Inline-Viskositätsmessung und -steuerung ist entscheidend für die Steuerung der Tintenviskosität. Rheonics bietet das SRV auf Basis eines ausgeglichenen Torsionsresonators zur Prozesssteuerung und -optimierung im Druckprozess an:

In-line Viskosität Messungen: Rheonics SRV ist ein Inline-Viskositätsmessgerät mit großer Reichweite und integrierter Fluidtemperaturmessung und kann Viskositätsänderungen in jedem Prozessstrom in Echtzeit erfassen.

Die automatisierte Inline-Viskositätsmessung durch SRV eliminiert die Unterschiede bei der Probenentnahme und den Labortechniken, die für die Viskositätsmessung mit den herkömmlichen Methoden verwendet werden. Der Sensor befindet sich in einer Linie, so dass er kontinuierlich die Tintenviskosität misst. Die Druckkonsistenz wird durch die Automatisierung des Dosiersystems durch eine Steuerung unter Verwendung kontinuierlicher Echtzeitviskositätsmessungen erreicht. Durch die Verwendung eines SRV in einer Druckprozesslinie wird die Effizienz der Tintenübertragung verbessert, wodurch Produktivität, Gewinnmargen und Umweltziele verbessert werden. Die SRV-Sensoren haben einen kompakten Formfaktor für eine einfache OEM- und Nachrüstinstallation. Sie erfordern keine Wartung oder Neukonfiguration. SRV bietet genaue, wiederholbare Ergebnisse, unabhängig davon, wie oder wo sie montiert sind, ohne dass spezielle Kammern, Gummidichtungen oder mechanischer Schutz erforderlich sind. SRV verwendet keine Verbrauchsmaterialien und ist extrem einfach zu bedienen.

InkSight ColorLock-Software

Die InkSight ColorLock-Software von Rheonics ist leistungsstark, intuitiv und bequem zu bedienen. Mehrere Stationen werden über ein einziges Dashboard verwaltet. Es unterstützt mehrere HMIs für Bediener, Produktionsleiter, Qualitätsmanager und Managementansicht.

• Proprietäres fortschrittliches KI-System der 5. Generation zur einfachen Überwachung und Steuerung von Klicks
• API zur Datenerfassung und Integration in das HMI des Druckmaschinenherstellers
• On-Demand-integrierte Remote-Support-Verwaltung der Auftragsausführung

Hauptstationen
Hauptstationen
Job laden
Events
Charts
Autowash2Stationen
Diagramme6 4h
HauptstationenJob ladenEventsChartsAutowash2StationenDiagramme6 4h

Rheonics 'Vorteil

Kompakter Formfaktor, keine beweglichen Teile und wartungsfrei

Die SRV-Sensoren von Rheonics haben einen sehr kleinen Formfaktor für eine einfache OEM- und Nachrüstinstallation. Sie ermöglichen eine einfache Integration in jeden Prozessstrom. Sie sind leicht zu reinigen und erfordern keine Wartung oder Neukonfiguration. Sie haben eine geringe Stellfläche und ermöglichen die Inline-Installation in Tintenlinien, wodurch zusätzlicher Platz- oder Adapterbedarf auf der Druckmaschine und auf Tintenwagen vermieden wird.

Hohe Stabilität und unempfindlich gegen Einbaubedingungen: Beliebige Konfiguration möglich

Rheonics SRV-Sensoren verwenden einen einzigartigen patentierten Koaxialresonator, bei dem sich zwei Enden der Sensoren in entgegengesetzte Richtungen drehen, wodurch Reaktionsmomente bei ihrer Montage aufgehoben werden und sie somit völlig unempfindlich gegenüber Montagebedingungen und Tintenflussraten sind. Diese Sensoren können eine regelmäßige Verlagerung problemlos bewältigen. Das Sensorelement sitzt direkt in der Flüssigkeit, ohne dass ein spezielles Gehäuse oder ein Schutzkäfig erforderlich ist.

Einfache Installation und keine Neukonfigurationen / Neukalibrierungen erforderlich

Ersetzen Sie Sensoren, ohne die Elektronik auszutauschen oder neu zu programmieren, und ersetzen Sie Sensor und Elektronik ohne Firmware-Updates oder Änderungen des Kalibrierungskoeffizienten. Einfache Montage. Schrauben in ¾ ”NPT-Gewinde in der Tintenleitungsverschraubung. Keine Kammern, O-Ring-Dichtungen oder Dichtungen. Zur Reinigung oder Inspektion leicht zu entfernen. SRV mit Flansch- und Dreiklemmenanschluss zur einfachen Montage und Demontage erhältlich.

Niedriger Stromverbrauch

24V-Gleichstromversorgung mit einer Stromaufnahme von weniger als 0.1 A während des normalen Betriebs

Schnelle Reaktionszeit und temperaturkompensierte Viskosität

Ultraschnelle und robuste Elektronik in Kombination mit umfassenden Rechenmodellen machen Rheonics-Geräte zu einem der schnellsten und genauesten in der Branche. SRV liefert jede Sekunde genaue Viskositätsmessungen in Echtzeit und wird nicht durch Durchflussschwankungen beeinflusst!

Breite Einsatzmöglichkeiten

Die Instrumente von Rheonics sind für Messungen unter schwierigsten Bedingungen ausgelegt. SRV hat das breiteste Einsatzspektrum auf dem Markt für Inline-Prozessviskosimeter:

  • Druckbereich bis 5000 psi
  • Temperaturbereich von -40 bis 200 ° C
  • Viskositätsbereich: 0.5 cP bis 50,000 cP

Erreichen Sie die richtige Druckqualität, senken Sie die Kosten und steigern Sie die Produktivität

Integrieren Sie ein SRV in die Prozesslinie und stellen Sie die Farbkonsistenz während des gesamten Druckprozesses sicher. Erzielen Sie konstante Farben, ohne sich um Farbabweichungen sorgen zu müssen. SRV überwacht und kontrolliert ständig die Viskosität und verhindert die übermäßige Verwendung teurer Pigmente und Lösungsmittel. Eine zuverlässige und automatische Tintenversorgung sorgt dafür, dass die Druckmaschinen schneller laufen, und spart dem Bediener Zeit. Optimieren Sie den Druckprozess mit einem SRV und erleben Sie geringere Ausschussraten, weniger Abfall, weniger Kundenbeschwerden, weniger Druckstillstände und Materialkosteneinsparungen. Und am Ende trägt es zu einem besseren Endergebnis und einer besseren Umwelt bei!

An Ort und Stelle reinigen (KVP)

SRV überwacht die Reinigung der Tintenleitungen durch Überwachung der Viskosität des Lösungsmittels während der Reinigungsphase. Kleine Rückstände werden vom Sensor erkannt, sodass der Bediener entscheiden kann, wann die Leitung für diesen Zweck sauber ist. Alternativ liefert SRV Informationen an das automatisierte Reinigungssystem, um eine vollständige und wiederholbare Reinigung zwischen den Läufen sicherzustellen.

Überlegenes Sensordesign und Technologie

Anspruchsvolle, patentierte Elektronik der 3. Generation treibt diese Sensoren an und bewertet ihre Reaktion. SRV ist mit branchenüblichen Prozessanschlüssen wie ¾ ”NPT und 1” Tri-Clamp erhältlich, mit denen der Bediener einen vorhandenen Temperatursensor in seiner Prozesslinie durch SRV ersetzen kann eingebauter Pt1000 (DIN EN 60751 Klasse AA, A, B erhältlich).

Elektronik, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist

Die Sensorelektronik ist sowohl in einem explosionsgeschützten Messumformergehäuse als auch in einer Hutschienenmontage mit kleinem Formfaktor erhältlich und ermöglicht eine einfache Integration in Prozessrohrleitungen und in den inneren Geräteschränken von Maschinen.

 

Einfache Integration

Mehrere in der Sensorelektronik implementierte analoge und digitale Kommunikationsmethoden machen den Anschluss an industrielle SPS- und Steuerungssysteme einfach und unkompliziert.

 

ATEX & IECEx Compliance

Rheonics bietet eigensichere Sensoren an, die von ATEX und IECEx für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen zertifiziert sind. Diese Sensoren erfüllen die grundlegenden Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen in Bezug auf die Konstruktion und den Bau von Geräten und Schutzsystemen, die für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen vorgesehen sind.

Die eigensicheren und explosionsgeschützten Zertifizierungen von Rheonics ermöglichen auch die Anpassung eines vorhandenen Sensors, sodass unsere Kunden Zeit und Kosten sparen können, die mit der Identifizierung und Prüfung einer Alternative verbunden sind. Benutzerdefinierte Sensoren können für Anwendungen bereitgestellt werden, für die eine Einheit bis zu Tausenden von Einheiten erforderlich sind. mit Vorlaufzeiten von Wochen gegenüber Monaten.

Rheonics SRV ist sowohl ATEX- als auch IECEx-zertifiziert.

ATEX (2014 / 34 / EU) zertifiziert

Die ATEX-zertifizierten eigensicheren Sensoren von Rheonics entsprechen der ATEX-Richtlinie 2014/34 / EU und sind für die innere Sicherheit nach Ex ia zertifiziert. Die ATEX-Richtlinie legt Mindest- und Grundanforderungen in Bezug auf Gesundheit und Sicherheit zum Schutz von Arbeitnehmern fest, die in gefährlichen Atmosphären beschäftigt sind.

Die ATEX-zertifizierten Sensoren von Rheonics sind für den Einsatz in Europa und international anerkannt. Alle ATEX-zertifizierten Teile sind mit „CE“ gekennzeichnet, um die Konformität anzuzeigen.

IECEx-zertifiziert

Die eigensicheren Sensoren von Rheonics sind von IECEx, der International Electrotechnical Commission, für die Zertifizierung nach Standards für Geräte zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen zertifiziert.

Dies ist eine internationale Zertifizierung, die die Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen gewährleistet. Rheonics-Sensoren sind für die Eigensicherheit nach Ex i zertifiziert.

Implementierung

Installieren Sie den Sensor direkt in Ihrem Prozessstrom, um Echtzeit-Viskositätsmessungen durchzuführen. Es ist keine Bypassleitung erforderlich: Der Sensor kann in Reihe eingetaucht werden, Durchflussrate und Vibrationen beeinträchtigen die Messstabilität und -genauigkeit nicht. Optimieren Sie die Mischleistung, indem Sie wiederholte, aufeinanderfolgende und konsistente Tests an der Flüssigkeit durchführen.

Rheonics Instrumentenauswahl

Rheonics entwickelt, fertigt und vertreibt innovative Systeme zur Flüssigkeitsmessung und -überwachung. In der Schweiz gefertigte Präzisionsviskosimeter von Rheonics bieten die von der Anwendung geforderte Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit, um in rauen Betriebsumgebungen zu überleben. Stabile Ergebnisse - auch unter ungünstigen Strömungsbedingungen. Keine Auswirkung von Druckabfall oder Durchfluss. Es ist gleichermaßen gut für Qualitätskontrollmessungen im Labor geeignet.

Vorgeschlagene Produkte für die Anwendung

  • Breiter Viskositätsbereich - Überwachen Sie den gesamten Prozess
  • Wiederholbare Messungen in Newtonschen und Nicht-Newtonschen Flüssigkeiten, einphasigen und mehrphasigen Flüssigkeiten
  • Alle 316L-medienberührten Teile aus Edelstahl sind hermetisch abgedichtet
  • Eingebauter Sensor zur Messung der Temperatur der Flüssigkeit
  • Kompakter Formfaktor für den einfachen Einbau in bestehende Prozesslinien
  • Einfach zu reinigen, keine Wartung oder Neukonfiguration erforderlich

Integrierte Lösung

RPS InkSight
RPS InkSight

Inline-Tintenüberwachungs- und -steuerungssystem für mehrere Stationen

  • Angepasst an Ihre CI-Flexo-, Tiefdruck- oder Wellpappenpressen
  • Einfache Bedienung -> Klicken Sie auf eine einzelne Schaltfläche, um die richtige Tintenviskosität einzustellen
  • Autonome Steuerung der Stufe 5 während des gesamten Druckvorgangs
  • Konsistente Drucke auf Master eingestellt
  • Laden Sie Jobs mit einem Klick: Null Setup-Zeit und Null Setup-Ausschuss
  • Predictive Tracking Control für präzise Verdünnungen von Lösungsmittel / pH-Wasser
  • Hervorragende Druckkontrolle mit Tinten auf Lösungsmittel- und Wasserbasis
Einblicke in die Druck- und Beschichtungsbranche aus dem Rheonics-Blog
Das PCI-Magazin (Paint & Coatings Industry) zeigt das SRV- und PaintTrack-System von Rheonics - „Towards Zero Automotive Paint Quality Issues“.

Das PCI-Magazin (Paint & Coatings Industry) zeigt das SRV- und PaintTrack-System von Rheonics - „Towards Zero Automotive Paint Quality Issues“.

Branchenmagazin Paint & Coatings - PCI veröffentlicht einen Artikel über das Inline-Viskosimeter SRV und PaintTrack von Rheonics.…

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