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Elektromechanische Klischiermaschine
Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Klischiermaschine mit einem Gravier- und einem Bildtisch zur Herstellung von Druckformen mit stufenlos einstellbarem Reproduktionsmassstab.
Es sind Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Druckformen bekannt, wobei der Reproduktionsmassstab, d. h., das Verhältnis entsprechender Abmessungen der Druckform und der Bildvorlage wählbar und einstellbar geändert werden kann. Bei bekannten Vorrichtungen sind Bildvorlage und Druckformplatte auf je einer rotierenden Trommel aufgespannt, wobei entweder beide Trommeln je eine axiale Vorschubbewegung ausführen und Abtast- und Gravierorgan feststehen oder beide Trommeln feststehen und Abtast- und Gravierorgan den Mantellinien je einer Trommel entlang eine Vorschubbewegung ausführen. Die Abtastung bzw. Gravierung geschieht dabei entweder in äquidistanten Kreisen oder in Schraubenlinien. Die Vergrösserung bzw.
Verkleinerung der Druckform gegenüber der zu reproduzierenden Bildvorlage wird dabei dadurch erreicht, dass entweder die eine Trommel gegen Trommeln verschiedener Durchmesser ausgewechselt wird, die alle die gleiche Umdrehungsgeschwindigkeit haben, oder dadurch, dass beide Trommeln mit gleichem Durchmesser verschiedene Umdrehungsgeschwindigkeiten haben. Das der Vergrösserung bzw. Verkleinerung und dem gewählten Raster entsprechende Verhältnis der Vorschubschritte je Trommelumdrehung bzw. der Vorschubgeschwindigkeiten von Abtastund Gravierorgan wird durch entsprechende Über- bzw. Untersetzungsgetriebe hergestellt.
Andere bekannte Vorrichtungen weisen zwei in parallelen Ebenen oder in derselben Ebene waagrecht angeordnete hin-und hergehende Tische auf. Auf einem der Tische ist die Bildvorlage aufgespannt, die vermittels eines Abtastorgans punktweise in aufeinanderfolgenden Linien abgetastet wird, auf dem andern Tisch ist die zu bearbeitende Druckformplatte angeordnet, die gleichzeitig vermittels eines Gravierwerkzeuges punktweise in aufeinanderfolgenden Linien graviert wird. Nach Beendigung der Abtastung und Gravierung jeder Linie führen Abtast- und Gravierorgan je eine schrittförmige Vorschubbewegung senkrecht zur Abtast- bzw. Gravierrichtung um die Abstände zweier Abtast- bzw. Gravierlinien aus, die dem gewählten Raster und dem gewählten Reproduktionsmassstab entsprechen.
Die Vergrösserung bzw. Verkleinerung der Druckform gegenüber der zu reproduzierenden Bildvorlage geschieht hiebei durch Über- bzw. Untersetzungsgetriebe oder Hebelmechanismen zwischen den Antrieben für die beiden Tischbewegungen und den Antrieben für die Vorschubbewegungen des Abtast- und Gravierorgans.
Ferner sind sowohl Trommel- als auch Tischgeräte bekannt, bei denen entweder das Abtast- oder das Gravierorgan oder beide relativ zu den mit gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit rotierenden Trommeln gleichen Durchmessers bzw. zu den sich mit gleicher Geschwindigkeit hin-und herbewegenden Tischen zusätzliche Bewegungen in der Abtast- bzw. Gravierrichtung ausführen, wobei das Verhältnis der Grösse der Vorschubschritte von Abtast- und Gravierorgan durch geeignete Über- bzw. Untersetzungsgetriebe hergestellt wird.
An Stelle der Verwendung zweier getrennter Tische für Bildvorlage und Druckform mit veränderbarem Reproduktionsmassstab ist auch die Verwendung eines einzigen hin- und hergehenden Tisches bekannt, auf dessen Unterseite die Bildvorlage und auf dessen Oberseite die Druckform aufgespannt ist, wobei entweder das Abtast- oder das Gravierorgan oder beide relativ zu dem hin- und hergehenden Tisch zusätzliche Bewegungen in der Abtast- bzw. Gravierrichtung ausführen.
Weiterhin ist eine elektromechanische Klischiermaschine vom gemischten Tisch-Trommel-Typus mit veränderbarem Reproduktionsmassstab bekannt, bei der die zu gravierende flexible Druckformfolie um eine rotierende Trommel herumgewickelt ist, an deren Oberfläche ein Gravierkopf parallel zur Trommelachse entlang geführt wird, der mit Hilfe eines erhitzten Gravierstichels die Folie längs einer Schraubenlinie durch Ausbrennen der Rasterelemente graviert. Die zu reproduzierende Bildvorlage ist auf einem waagrechten Tisch angeordnet, der eine Translationsbewegung parallel zur Trommelachse ausführt. Die Bildvorlage wird durch eine um eine feste Achse hin-und herschwingende optische Abtastvorrichtung in einer zu dieser Achse senkrechten Ebene längs aufeinanderfolgender Linien quer zur Trommelachse
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abgetastet.
Die Veränderung des Reproduktionsmassstabes wird durch Änderung des Verhältnisses zwischen der Schwingungsamplitude des Abtastsystems und der konstanten Drehgeschwindigkeit der Trommel und durch eine entsprechende Änderung des Verhältnisses zwischen der Translationsgeschwindigkeit des Vorlagentisches und der unveränderlichen Translationsgeschwindigkeit des Abtastkopfes längs der Trommel erhalten.
Überdies sind Vorrichtungen bekannt, bei denen von der Bildvorlage auf optischem Wege mittels eines abbildenden Objektivs auf einen Schirm oder auf eine Mattscheibe ein vergrössertes oder verkleinertes reelles Bild projiziert wird, das mittels eines Abtastorgans punktweise längs aufeinanderfolgender Linien photoelektrisch abgetastet wird, wobei die entstehenden schwankenden photoelektrischen Ströme die Eindringtiefe eines Gravierwerkzeuges steuern, das eine dem optischen Bild gleich grosse Druckform punktweise längs aufeinanderfolgender Linien graviert.
Ferner sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt geworden, bei denen die Vergrösserung bzw. Verkleinerung der Druckform gegenüber der zu reproduzierenden Bildvorlage ebenfalls auf optischem Wege mittels eines abbildenden Objektivs vorgenommen wird, wobei jedoch nicht die ganze Bildvorlage in ihrer Gesamtheit auf einmal projiziert und das optische Bild abgetastet wird, wie bei dem eben erwähnten Verfahren, sondern die Originalbildvorlage selbst durch einen Lichtpunkt abgetastet wird, dessen Durchmesser und dessen Weg das optisch vergrösserte bzw.
verkleinerte Bild des Durchmessers und des Weges einer punktförmigen Lichtquelle ist, die mit dem Graviersystem starr verbunden ist, das gleichzeitig mit der Abtastung der Bildvorlage eine Druckform graviert und wobei die Eindringtiefe des Gravierwerkzeuges durch die mit Hilfe mehrerer unbeweglicher, in der Nähe des Objektivs angeordneter Photozellen ermittelte Helligkeit der abzutastenden Bildpunkte auf der Bildvorlage gesteuert wird.
Schliesslich ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt geworden, bei denen die Veränderung des Reproduktionsmassstabes der Druckform gegenüber der zu reproduzierenden Bildvorlage auf dem Umweg über eine optische Abbildung der Bildvorlage auf elektrischem Wege vorgenommen wird. Hiebei wird die Veränderung des Reproduktionsmassstabes dadurch erreicht, dass die zu reproduzierende Bildvorlage vermittels einer Abbildungsoptik mit veränderbarem Abbildungsmassstab auf die Photokathode einer Bildzerlegerröhre in immer derselben Grösse abgebildet wird, dass das optische Bild auf der Photokathode durch einen Elektronenstrahl zeilenförmig abgetastet wird,
dass die modulierten Bildströme der Röhre die Eindringtiefe des Gravierwerkzeuges in der Druckformplatte steuern und dass die Ablenkung des Elektronenstrahls in der einen Koordinatenrichtung durch die Relativbewegung des Graviertisches in bezug auf das Graviersystem in der Gravierrichtung und die Ablenkung des Elektronenstrahls in der zur ersten senkrechten Koordinatenrichtung durch die relative Vorschubbewegung des Graviersystems in bezug auf den Graviertisch senkrecht zur Gravierrichtung gesteuert wird, derart, dass die eine Ablenkspannung für den Elektronenstrahl dem jeweiligen Tischhub und die andere dem Vorschubweg des Graviersystems in bezug auf den Graviertisch proportional ist.
Da es neuerdings gelungen ist und auch immer mehr gefordert wird, metallische Druckformen elektromechanisch zu gravieren, scheiden die Trommelgeräte wegen der mangelnden Biegsamkeit der Metallplatten für die elektromechanische Gravur von Metalldruckformen aus. Ebenso scheiden diejenigen Tisch- oder Trommelgeräte aus, die aus Kunststoffolien mit Hilfe eines erhitzten Gravierstichels die Rasterelemente ausbrennen. Diejenigen Tischgeräte, bei denen der veränderbare Reproduktionsmassstab mechanisch durch Über- bzw. Untersetzungsgetriebe erzeugt wird, haben den Nachteil, dass der Reproduktionsmassstab nur in festen Stufen, aber nicht kontinuierlich veränderbar eingestellt werden kann.
Eine der ältesten bekannten Zwei-Tische-Klischier-Maschinen, die sich zwecks kontinuierlicher Veränderbarkeit des Reproduktionsmassstabes eines parallelogrammartigen Hebelmechanismus bedient, hat den schwerwiegenden Nachteil, dass zwischen den beiden Tischbewegungen keine lineare Beziehung besteht, sondern ein komplizierter nichtlinearer Zusammenhang, so dass sich Druckbild und Bildvorlage nicht mehr in den kleinsten Teilen ähnlich sind und das Druckbild gegenüber der Bildvorlage verzerrt ist.
Die Erfindung knüpft an die bekannten Zwei-Tisch-Geräte an, die sich zwecks kontinuierlicher Ein- stellung des Reproduktionsmassstabes zur Kupplung der Ähnlichkeitsbewegung beider Tische Hebel- mechanismen bedienen. Die Erfindung bezweckt, die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden, indem sowohl die beiden gleichsinnigen Tischbewegungen in der Gravierrichtung als auch die beiden gegenläufigen
Vorschubbewegungen des Abtast- und Gravierkopfes senkrecht zu den Tischbewegungen durch zwei kontinuierlich einstellbare Schwinghebelmechanismen derselben Art derartig miteinander gekuppelt sind,
dass unabhängig von dem gewählten Raster bei einem bestimmten gewählten Reproduktionsmassstab sowohl die Verhältnisse der beiden Tischhübe und der beiden Vorschubschritte als auch die Verhältnisse der beiden Tischgeschwindigkeiten und der beiden Vorschubgeschwindigkeiten konstant und gleich dem eingestellten Reproduktionsverhältnis sind.
Die erfindungsgemässe elektromechanische Klischiermaschine ist gekennzeichnet durch ein Paar Schwing- hebel, die an ihren unteren Enden am Maschinengehäuse und an ihren oberen Enden am Gravier- bzw.
Bildtisch schwenkbar gelagert und in einer lotrechten, zu den Ebenen des Gravier- und des Bildtisches senkrechten Ebene hin-und herbewegbar sind, durch einen parallel zur Ebene der beiden Schwinghebel angeordneten, in derselben Richtung wie die Tische hin-und hergehenden, zwangsläufig geführten
Schlitten, an dem die beiden Schwinghebel zwischen ihren Enden um Achsen drehbar angeordnet sind, die entsprechend dem gewünschten Reproduktionsmassstab am Schlitten der Höhe nach verstellbar sind,
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durch einen den Gravier- und Abtastkopf miteinander verbindenden, horizontal angeordneten, zweiarmigen Hebel, dessen eines Ende am Gravierkopf und dessen anderes Ende am Abtastkopf um je eine vertikale Achse drehbar gelagert ist und dessen zwischen seinen beiden Endpunkten gelegene,
lotrechte Drehachse entsprechend dem gewünschten Reproduktionsmassstab am Maschinengehäuse parallel zur Bewegungsrichtung der beiden Tische verstellbar ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. 1 zeigt die grundsätzliche Anordnung des mechanischen Teiles einer Klischiermaschine und Fig. 2 veranschaulicht die kinematischen Vorgänge bei den Schwinghebelmechanismen.
Der rechteckige, waagrecht angeordnete Graviertischl, der in den Schienen2und3 gleitend oder rollend geführt ist, führt eine hin- und hergehende Bewegung aus. Auf ihm ist die im Parallel- oder Diagonalschnitt zu gravierende Druckformplatte 4 befestigt. In einem am Maschinengehäuse angeordneten Zylinder 5 gleitet ein Kolben 6, dessen Kolbenstange 7 an den Graviertischansätzen 8 befestigt ist. Der Zylinder 5 hat an seinen Enden zwei Öffnungen 9 und 10, an welche die Druckmittelleitungen 11 und 12 zur Zuund Rückführung des Druckmittels angeschlossen sind. Diese Leitungen stellen die Verbindung mit der hydraulischen Steuereinrichtung 13 her.
Der Antrieb des Graviertisches 1 kann auch durch eine rotierende Spindel erfolgen, die in einer am Graviertisch angeordneten Mutter geführt ist, und deren Drehrichtung durch ein Wechselgetriebe nach Beendigung der Gravur jeder Linie umgesteuert wird. Die Umsteuerung der Tischbewegung erfolgt jedesmal dann, wenn das Gravierwerkzeug eine Kante der Druckformplatte erreicht hat und wird durch zwei am Gravierkopf angeordnete Steuerpilze ausgelöst.
Der rechteckige, waagrecht angeordnete Bildtisch 14, der in Schienen 15 und 16 gleitend oder rollend geführt ist, führt ebenfalls eine hin- und hergehende Bewegung in derselben Richtung wie der Graviertisch aus. Der Graviertisch und der Bildtisch können in derselben Ebene oder in verschiedenen parallelen Ebenen angeordnet sein. Das Letztere empfiehlt sich aus Gründen der Raumersparnis, da man dann die Bewegungsbahnen der beiden Tische sich überschneiden lassen kann, wodurch ein kürzeres Maschinengehäuse erreicht wird. Auf dem Bildtisch 14 ist die zu reproduzierende Bildvorlage 17 angeordnet.
Zwei Schwinghebel. M und. M, die auf am Maschinengehäuse befestigten parallelen Achsen 20 und 21 gelagert sind, können sich in gleicher Richtung in einer zu den Tischebenen senkrechten Ebene bewegen.
In Längsschlitzen 22, 23 der freien Hebelenden, die zum Längenausgleich dienen, greifen die am Gravier- und Bildtisch angeordneten Führungsachsen 24 und 25 ein. Bei der Bewegung der Tische drehen sich die Hebel um die Achsen 24 und 25, die in den Schlitzen 22, 23 auf- und abgleiten. Da sich der Bildtisch 14 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in einer tiefer gelegenen Ebene als der Graviertisch 1 bewegt, ist der
Schwinghebel 19 etwas kürzer als der Schwinghebel. M, u. zw. um die Höhendifferenz beider Tische.
Die Hebel 18, 19 haben zwischen ihren Enden noch je einen Längsschlitz 26 und 27.
Zur Kupplung der Hebel und damit der Tische dient ein Schlitten 28, der in einer zur Ebene der beiden
Schwinghebel parallelen lotrechten Ebene angeordnet ist. Durch Wälzlager 29, 30 wird der Schlitten 28 zwangsläufig horizontal geführt, so dass er eine zu den Bewegungsrichtungen der Tische parallele hin-und hergehende Bewegung ausführt. Der Schlitten 28 hat im Abstand der beiden Hebeldrehpunkt 20, 21 zwei vertikale Schlitze 31, 32, in denen je ein Zapfen 33, 34 mittels Spannhebeln 35, 36 der Höhe nach verstellbar angeordnet ist. Die Zapfen 33, 34 greifen in die Schlitze 26, 27 der Hebel ein, in welchen sie bei der Bewegung der Hebel und des Schlittens auf- und abgleiten. Neben den Schlitzen 26, 27 tragen die Hebel je eine Skala 37, 38.
An diesen Skalen werden in der senkrechten Stellung (Null-Lage) der beiden
Schwinghebel die lotrechten Abstände der Zapfen 33, 34 von den Achsen 20, 21 mit Hilfe von an den Zapfen 33, 34 befestigten Zeigern 39, 40 eingestellt. Durch die Kupplung der Schwinghebel mittels des
Schlittens 28 wird eine lineare Ähnlichkeitsbewegung der beiden Tische erzeugt, derart, dass in jedem Augenblick die Verhältnisse der beiden Tischhübe und -geschwindigkeiten konstant und gleich dem eingestellten Reproduktionsverhältnis sind. Durch Änderung der Höheneinstellung der Zapfen 33, 34 in den
Schlitzen 31, 32 des Schlittens 28 kann ein in gewissen Grenzen beliebiges, stufenlos veränderbares Repro- duktionsverhältnis eingestellt werden.
Kinematisch bedeutet der Schlitten 28 in Verbindung mit den in seinen Schlitzen 31, 32 verstellbaren
Zapfen 33, 34 eine Stange von verstellbarer Länge. Bei der Hin- und Herbewegung der beiden Tische bleibt diese Stange dauernd zu sich selbst parallel, und die lotrechten Abstände ihrer Zapfen 33, 34 von der Verbindungslinie der beiden Hebelachsen 20, 21 bleiben während der Hin- und Herbewegung konstant.
Die horizontalen Wege der Zapfen 33, 34 von der Null-Lage der Schwinghebel aus gerechnet, sind immer einander gleich. Die Winkel der beiden Schwinghebel indessen, von deren Null-Lage aus gemessen, um die sie bei der Tischbewegung verschwenkt werden, sind im allgemeinen voneinander verschieden.
Sie sind nur in dem einen Falle einander gleich, wenn die Verbindungslinie der Zapfen 33, 34 der Verbindungslinie der Hebelachsen 20, 21 parallel ist. Das Reproduktionsverhältnis ist jedoch in diesem Falle nicht l : l, da die Tische 1 und 14 verschiedene, an sich gleichbleibende lotrechte Abstände von den
Hebelachsen 20, 21 haben.
Das Reproduktionsverhältnis ist ferner nicht durch die absoluten Beträge der lotrechten Abstände des Zapfens 33 von der Hebelachse 20 und des Zapfens 34 von der Hebelachse 21 bestimmt, sondern nur durch deren Verhältnis, so dass die Höheneinstellung des einen der beiden Zapfen 33, 34 zur Erzielung eines bestimmten Reproduktionsverhältnisses willkürlich ist. Um aber zur
Erleichterung der Bedienung eindeutige Verhältnisse zu schaffen, sind die absoluten Beträge der Abstände der Zapfen von ihren zugehörigen unteren Hebelachsen beim Reproduktionsverhältnis 1 : 1 durch die
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beiden Skalenmarken l"auf den Skalen 37, 38 festgelegt.
Bei allen Vergrösserungen der Druckform gegenüber der Bildvorlage wird der Zapfen 34 auf der rechten Skala 38 unveränderlich auf die Marke l", und der Zapfen 33 auf der linken Skala 37 unterhalb der Marke 1" eingestellt, wobei sich in der untersten Stellung des Zapfens 33, nämlich bei der Marke 4", die grösstmögliche Vergrösserung ergibt. Bei allen Verkleinerungen der Druckform gegenüber der Bildvorlage wird der Zapfen 33 auf der Skala 37 unveränderlich auf die Marke l"und den Zapfen 34 auf der Skala 38 unterhalb der Marke l"eingestellt, wobei sich in der untersten Stellung des Zapfens 34, nämlich bei der Marke 0, 33", die grösstmögliche Verkleinerung ergibt. Die beiden Skalen 37 und 38 haben keine linearen Teilungen.
In Fig. 2 sind die kinematischen Verhältnisse bei der Ähnlichkeitsbewegung der beiden Tische in abstrakter Weise dargestellt. Der gleichbleibende lotrechte Abstand der Führungsachse 24 von der unteren Hebelachse 20 sei c, und der gleichbleibende lotrechte Abstand der Führungsachse 25 von der unteren Hebelachse 21 sei d. Zudem sei angenommen, dass c > d, d. h., dass sich der Graviertisch 1 in einer Ebene oberhalb der Ebene des Bildtisches 14 bewegt. Der einstellbare Abstand des Zapfens 33 von der Hebelachse 20 sei a, und der einstellbare Abstand des Zapfens 34 von der Hebelachse 21 sei b. Es sei ferner angenommen, dass a < b, d. h., Vergrösserung der Druckform gegenüber der Bildvorlage vorliege, entgegengesetzt zu den in Fig. 1 dargestellten Verhältnissen, wo Verkleinerung der Druckform gegenüber der Bildvorlage stattfindet.
Der Verschwenkwinkel des Schwinghebels 18, von seiner lotrechten Ruhelage aus gemessen, sei a, der Verschwenkwinkel des Hebels 19 sei ss. Der Schlitten 28 kann mit derselben kinematischen Wirkung durch die Stange 28 a ersetzt gedacht werden, welche die Zapfen 33,34 miteinander verbindet und somit deren Abstand bei einem bestimmten eingestellten Reproduktionsverhältnis konstant hält. Durch die zwangsläufige Horizontalführung der Zapfen 33,34 bei Verschwenkung der Hebel 18, 19 verschiebt sich der Zapfen 33 um das Stück a. troc, wobei er in die Lage 33'gelangt, und der Zapfen 34 um das Stück b. tgss, wodurch dieser in die Lage 34'kommt.
Infolge der starren Verbindung der Zapfen
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Unter Berücksichtigung dieser Beziehung ergibt sich für das Verhältnis der beiden Tischhübe x und y, d. h., für den Reproduktionsmassstab v
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Die vorstehende Ableitung zeigt, dass es nicht auf die absoluten Werte von a und b, sondern nur auf deren Verhältnis ankommt. Die Ableitung zeigt ferner, dass eine streng lineare Ähnlichkeitsbewegung der beiden Tische vorliegt, da der Reproduktionsmassstab x : y bei fest eingestellten Werten a und b konstant, d. h., unabhängig von x y ist.
Für den Längenausgleich der beiden Hebel 18, 19 bei ihrer hin-und herschwingenden Bewegung gibt es verschiedene Möglichkeiten. Anstatt, wie in Fig. 1 dargestellt, den Längenausgleich durch die Schlitze 22, 26 und 23, 27 zu ermöglichen, kann man mit der gleichen Wirkung die Schwinghebel an den Führungsachsen 24, 25 drehbar, aber nicht verschiebbar, lagern und statt dessen die Schlitze zum Längenausgleich an den unteren Hebelenden anbringen, so dass die Hebelachsen 20, 21 relativ zu diesen unteren Schlitzen auf- und abgleiten. Auch bei dieser Ausführungsform muss der zweite Längenausgleich zwischen den Hebelenden, nämlich in den Schlitzen 26 und 27, beibehalten werden.
Eine dritte Möglichkeit, den Längenausgleich durchzuführen, besteht darin, dass beide Hebel 18 und 19 sowohl an ihren oberen als auch an ihren unteren Enden Schlitze aufweisen, in denen die Führungsachsen 24, 20 und 25, 21 bei der schwingenden Bewegung der Hebel auf-und abgleiten. In diesem Falle muss jedoch der Hebel 18 um den Zapfen 33 und der Hebel 19 um den Zapfen 34 lediglich drehbar, aber nicht relativ zu den mittleren Hebelschlitzen 26, 27 auf-und abgleitbar angeordnet sein, im Gegensatz zu dem in Fig.
1 dargestellten Falle, wo wegen der festen Lagerung der unteren Hebelenden um die Achsen 20, 21 der zweite Längenausgleich in den Schlitzen 26, 27 erfolgen muss, so dass die Zapfen 33, 34 bei der Hebelbewegung relativ zu den
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linken Ende mit einem Schlitz zum Längenausgleich versehen werden. In beiden Fällen besteht der zweite Längenausgleich darin, dass der Zapfen 58, welcher durch den Spannhebel 59 fest mit der Schiene 60 verbunden ist, im Mittelschlitz 57 gleitet.
Eine weitere Möglichkeit für den Längenausgleich besteht darin, dass der Hebel 51 an seinen beiden Enden mit Schlitzen versehen ist und um den Zapfen 58 drebbar, aber nicht verschiebbar, angeordnet ist, und dass der Zapfen 58 mit der Schiene 60 vermittels der Klaue 63 fest verbunden ist. In diesem Falle kann der Reproduktionsmassstab bei jeder beliebigen Lage des Hebels 51 an der Skala 61 eingestellt werden. Die Vorschubbewegungen des Gravier- und Abtastkopfes sind durch die Anordnung des zweiseitigen Hebels 51 gegenläufig, was zur Folge hat, dass die Druckform spiegelbildlich zur Bildvorlage graviert wird, wie es sein muss, damit die Reproduktion wieder seitenrichtig wird.
Im allgemeinen muss an der Skala 61 dasselbe Reproduktionsverhältnis wie an den Skalen 37 und 38 eingestellt werden, wenn die Druckform der Bildvorlage geometrisch ähnlich sein soll. Indessen kann an den Skalen 37 und 38 für die Tischbewegungen ein anderes Reproduktionsverhältnis als am Hebel 51 für die Vorschubbewegungen gewählt werden. Dies ist z. B. dann von Bedeutung, wenn es sich darum handelt, eine Druckform nach einer Bildvorlage herzustellen, die in zwei zueinander senkrechten Richtungen verschieden verzerrt ist, und wenn das Druckbild entzerrt werden soll. In diesem Falle muss der Reproduktionsmassstab in den beiden zueinander senkrechten Richtungen verschieden gewählt werden. Eine solche Entzerrung ist aber als ein Ausnahmefall anzusehen.
Die Forderung nach einer Verzerrung der Druckform gegenüber der Bildvorlage kann dann auftreten, wenn es sich z. B. darum handelt, Personendarstellungen zur Erzielung erheiternder Effekte der Höhe oder Breite nach zu strecken oder zu stauchen.
Wenn es sich um die Herstellung gerasterter Druckformen handelt, so ist der Vorschubschritt des Gravierkopfes, unabhängig vom Reproduktionsmassstab, allein von der gewählten Rasterlinienanzahl abhängig. Die Gesamtanzahl der Abtastlinien auf der Bildvorlage ist gleich der Gesamtanzahl der Gravierlinien auf der Druckform. Die Abtastliniendichte hingegen, d. h., die Anzahl der Abtastlinien pro Längeneinheit ist sowohl von der gewählten Rasterlinienanzahl als auch vom Reproduktionsmassstab abhängig.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektromechanische Klischiermaschine mit einem Gravier- und einem Bildtisch zur Herstellung von Druckformen mit stufenlos einstellbarem Reproduktionsmassstab, gekennzeichnet durch ein Paar Schwinghebel (18, 19) die an ihren unteren Enden am Maschinengehäuse und an ihren oberen Enden am Gravier- bzw.
Bildtisch (1 bzw. 14) schwenkbar gelagert und in einer lotrechten, zu den Ebenen des Gravier- und des Bildtisches senkrechten Ebene hin- und herbewegbar sind, durch einen parallel zur Ebene der beiden Schwinghebel angeordneten, in derselben Richtung wie die Tische hin-und hergehenden zwangsläufig geführten Schlitten (28), an dem die beiden Schwinghebel zwischen ihren Enden um Achsen (33, 34) drehbar angeordnet sind, die entsprechend dem gewünschten Reproduktionsmassstab am Schlitten der Höhe nach verstellbar sind, durch einen den Gravier- und Abtastkopf (44, 50) miteinander verbindenden horizontal angeordneten, zweiarmigen Hebel (51), dessen eines Ende am Gravierkopf und dessen anderes Ende am Abtastkopf um je eine vertikale Achse (54, 53) drehbar gelagert ist,
und dessen zwischen seinen beiden Endpunkten gelegene, lotrechte Drehachse (58) entsprechend dem gewünschten Reproduktionsmassstab am Maschinengehäuse parallel zur Bewegungsrichtung der beiden Tische verstellbar ist.
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Electromechanical printing machine
The invention relates to an electromechanical printing machine with an engraving table and an image table for the production of printing forms with an infinitely adjustable reproduction scale.
Methods and devices for producing printing forms are known, the reproduction scale, d. This means that the ratio of the corresponding dimensions of the printing form and the original image can be changed in a selectable and adjustable manner. In known devices, the original image and the printing plate are each clamped on a rotating drum, with either both drums each executing an axial feed movement and scanning and engraving elements being fixed or both drums being fixed and scanning and engraving elements executing a feed motion along the surface lines of a drum. The scanning or engraving is done either in equidistant circles or in helical lines. The enlargement or
Reduction of the printing form compared to the original image to be reproduced is achieved either by replacing one drum with drums of different diameters, all of which have the same rotational speed, or by having both drums with the same diameter at different rotational speeds. The ratio of the feed steps per drum revolution or the feed speeds of the scanning and engraving elements, corresponding to the enlargement or reduction and the selected raster, is established by means of corresponding transmission or reduction gears.
Other known devices have two reciprocating tables arranged horizontally in parallel planes or in the same plane. The original image is stretched on one of the tables, which is scanned point by point in successive lines by means of a scanning element, the printing plate to be processed is arranged on the other table, which is simultaneously engraved point by point in successive lines by means of an engraving tool. After completion of the scanning and engraving of each line, the scanning and engraving elements each perform a step-like feed movement perpendicular to the scanning or engraving direction by the distances between two scanning or engraving lines that correspond to the selected grid and the selected reproduction scale.
The enlargement or reduction of the printing form compared to the original image to be reproduced is done by means of transmission or reduction gears or lever mechanisms between the drives for the two table movements and the drives for the feed movements of the scanning and engraving element.
Furthermore, both drum and table-top devices are known in which either the scanning or the engraving element or both relative to the drums of the same diameter rotating at the same speed of rotation or to the tables moving back and forth at the same speed, additional movements in the scanning or engraving direction, the ratio of the size of the feed steps of the scanning and engraving element being established by suitable step-up or step-down gears.
Instead of using two separate tables for the original image and the printing form with a variable reproduction scale, the use of a single reciprocating table is known, on the underside of which the original image and on the upper side of which the printing form is stretched, with either the scanning or the engraving element or both perform additional movements in the scanning or engraving direction relative to the reciprocating table.
Furthermore, an electromechanical printing machine of the mixed table-drum type with a variable reproduction scale is known, in which the flexible printing form film to be engraved is wrapped around a rotating drum, on the surface of which an engraving head is guided parallel to the drum axis, which with the help of a heated engraving stylus the Foil engraved along a helical line by burning out the grid elements. The original image to be reproduced is arranged on a horizontal table which executes a translational movement parallel to the drum axis. The original image is created by an optical scanning device swinging back and forth about a fixed axis in a plane perpendicular to this axis along successive lines transverse to the drum axis
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scanned.
The change in the reproduction scale is obtained by changing the ratio between the oscillation amplitude of the scanning system and the constant speed of rotation of the drum and by correspondingly changing the ratio between the translation speed of the original table and the constant translation speed of the scanning head along the drum.
In addition, devices are known in which an enlarged or reduced real image is projected from the original image optically by means of an imaging lens onto a screen or on a ground glass, which is scanned photoelectrically by means of a scanner element along successive lines, the resulting fluctuating photoelectric Streams control the depth of penetration of an engraving tool that engraves a printing form equal to the optical image point by point along successive lines.
Furthermore, methods and devices have become known in which the enlargement or reduction of the printing form compared to the original image to be reproduced is also carried out optically by means of an imaging lens, but the entire original image is not projected in its entirety at once and the optical image is not scanned is, as in the process just mentioned, but the original image is scanned by a point of light, the diameter and the path of which the optically enlarged or
The reduced image of the diameter and the path of a point-shaped light source, which is rigidly connected to the engraving system, which simultaneously with the scanning of the original image engraves a printing form and the depth of penetration of the engraving tool through the with the help of several immovable photocells arranged in the vicinity of the lens determined brightness of the pixels to be scanned is controlled on the original image.
Finally, a method and a device have become known in which the change in the reproduction scale of the printing form with respect to the original image to be reproduced is carried out electrically by way of a detour via an optical image of the original image. The change in the reproduction scale is achieved in that the original image to be reproduced is imaged on the photocathode of an image decomposition tube in the same size by means of imaging optics with a changeable image scale, that the optical image on the photocathode is scanned in lines by an electron beam,
that the modulated image currents of the tube control the penetration depth of the engraving tool in the printing plate and that the deflection of the electron beam in one coordinate direction by the relative movement of the engraving table in relation to the engraving system in the engraving direction and the deflection of the electron beam in the coordinate direction perpendicular to the first coordinate direction relative feed movement of the engraving system with respect to the engraving table perpendicular to the engraving direction is controlled such that one deflection voltage for the electron beam is proportional to the respective table stroke and the other is proportional to the feed path of the engraving system with respect to the engraving table.
Since it has recently become possible, and increasingly demanded, to engrave metallic printing forms electromechanically, drum devices are ruled out for the electromechanical engraving of metal printing forms because of the lack of flexibility of the metal plates. Likewise, those table or drum devices that burn out the grid elements from plastic films with the help of a heated engraving stylus are excluded. Those table-top devices in which the variable reproduction scale is generated mechanically by means of step-up or reduction gears have the disadvantage that the reproduction scale can only be set in fixed steps, but not continuously variable.
One of the oldest known two-table cliché machines, which uses a parallelogram-like lever mechanism for the purpose of continuously changing the reproduction scale, has the serious disadvantage that there is no linear relationship between the two table movements, but a complicated non-linear relationship, so that the print image and The original images are no longer similar in the smallest parts and the printed image is distorted compared to the original image.
The invention is based on the known two-table devices which use lever mechanisms for the purpose of continuously setting the reproduction scale for coupling the similarity movement of both tables. The aim of the invention is to avoid the above-mentioned disadvantages by having both the two table movements in the same direction in the engraving direction and the two counter-rotating
Feed movements of the scanning and engraving head perpendicular to the table movements are coupled to one another in such a way by two continuously adjustable rocker arm mechanisms of the same type,
that regardless of the selected grid at a certain selected reproduction scale, both the ratios of the two table strokes and the two feed steps and the ratios of the two table speeds and the two feed speeds are constant and equal to the set reproduction ratio.
The electromechanical printing machine according to the invention is characterized by a pair of rocking levers which are attached to the machine housing at their lower ends and to the engraving or engraving machine at their upper ends.
The picture table is pivotably mounted and can be moved back and forth in a perpendicular plane perpendicular to the planes of the engraving table and the picture table, by means of an inevitably guided, parallel to the plane of the two rocker levers, reciprocating in the same direction as the tables
Slide on which the two rocking levers are arranged between their ends so that they can rotate about axes that can be adjusted in height according to the desired reproduction scale on the slide,
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by a horizontally arranged, two-armed lever that connects the engraving and scanning head with one another, one end of which is rotatably mounted on the engraving head and the other end of which is rotatably mounted on the scanning head about a vertical axis and the one between its two end points,
perpendicular axis of rotation is adjustable according to the desired reproduction scale on the machine housing parallel to the direction of movement of the two tables.
In the drawing, the subject matter of the invention is explained in more detail using an exemplary embodiment. FIG. 1 shows the basic arrangement of the mechanical part of a printing machine and FIG. 2 illustrates the kinematic processes in the rocking lever mechanisms.
The rectangular, horizontally arranged engraving table, which is guided sliding or rolling in the rails 2 and 3, performs a reciprocating movement. The printing plate 4 to be engraved in parallel or diagonal cut is attached to it. A piston 6, the piston rod 7 of which is attached to the engraving table attachments 8, slides in a cylinder 5 arranged on the machine housing. The cylinder 5 has two openings 9 and 10 at its ends, to which the pressure medium lines 11 and 12 are connected for supplying and returning the pressure medium. These lines establish the connection with the hydraulic control device 13.
The engraving table 1 can also be driven by a rotating spindle which is guided in a nut arranged on the engraving table and whose direction of rotation is reversed by a change gear after the engraving of each line has been completed. The table movement is reversed each time the engraving tool has reached an edge of the printing plate and is triggered by two control mushrooms arranged on the engraving head.
The rectangular, horizontally arranged image table 14, which is guided in a sliding or rolling manner in rails 15 and 16, also performs a reciprocating movement in the same direction as the engraving table. The engraving table and the image table can be arranged in the same plane or in different parallel planes. The latter is recommended for reasons of space saving, as the movement paths of the two tables can then be overlapped, which results in a shorter machine housing. The original image 17 to be reproduced is arranged on the image table 14.
Two rocker arms. M and. M, which are mounted on parallel axes 20 and 21 attached to the machine housing, can move in the same direction in a plane perpendicular to the table planes.
The guide axes 24 and 25 arranged on the engraving and image table engage in longitudinal slots 22, 23 of the free lever ends, which are used for length compensation. When the tables are moved, the levers rotate about the axes 24 and 25, which slide up and down in the slots 22, 23. Since the image table 14 moves in the embodiment shown in a lower level than the engraving table 1, the
Rocker arm 19 slightly shorter than the rocker arm. M, u. between the height difference of both tables.
The levers 18, 19 each have a longitudinal slot 26 and 27 between their ends.
A carriage 28 is used to couple the levers and thus the tables
Rocker arm is arranged parallel perpendicular plane. The slide 28 is inevitably guided horizontally by roller bearings 29, 30 so that it executes a reciprocating movement parallel to the movement directions of the tables. The carriage 28 has two vertical slots 31, 32 at a distance from the two fulcrum points 20, 21, in each of which a pin 33, 34 is arranged adjustable in height by means of clamping levers 35, 36. The pins 33, 34 engage in the slots 26, 27 of the levers, in which they slide up and down during the movement of the lever and the carriage. In addition to the slots 26, 27, the levers each have a scale 37, 38.
These scales are in the vertical position (zero position) of the two
Rocker arm sets the perpendicular distances between the pins 33, 34 and the axes 20, 21 with the aid of pointers 39, 40 attached to the pins 33, 34. By coupling the rocker arm using the
Slide 28, a linear similarity movement of the two tables is generated in such a way that the ratios of the two table strokes and speeds are constant and equal to the set reproduction ratio at every moment. By changing the height setting of the pins 33, 34 in the
Slots 31, 32 of the carriage 28 can be set to any infinitely variable reproduction ratio within certain limits.
The slide 28 means kinematically in connection with the adjustable slits 31, 32
Pin 33, 34 a rod of adjustable length. During the back and forth movement of the two tables, this rod remains permanently parallel to itself, and the perpendicular distances of its pins 33, 34 from the connecting line of the two lever axes 20, 21 remain constant during the back and forth movement.
The horizontal paths of the pins 33, 34 calculated from the zero position of the rocker arm, are always the same. The angles of the two rocking levers, however, measured from their zero position and around which they are pivoted during the table movement, are generally different from one another.
They are only equal to one another in one case, when the connecting line of the pins 33, 34 of the connecting line of the lever axes 20, 21 is parallel. In this case, however, the reproduction ratio is not 1: 1, since the tables 1 and 14 have different, essentially constant, perpendicular distances from the
Have lever axes 20, 21.
The reproduction ratio is also not determined by the absolute amounts of the vertical distances of the pin 33 from the lever axis 20 and the pin 34 from the lever axis 21, but only by their ratio, so that the height adjustment of one of the two pins 33, 34 to achieve a certain reproduction ratio is arbitrary. But to
To make the operation easier to create clear relationships, the absolute amounts of the distances of the pins from their associated lower lever axes with a reproduction ratio of 1: 1 through the
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two scale marks l ″ on the scales 37, 38 fixed.
With all enlargements of the printing form compared to the original, the pin 34 on the right scale 38 is invariably set to the mark 1 ", and the pin 33 on the left scale 37 is set below the mark 1", whereby in the lowest position of the pin 33, namely at mark 4 ", which results in the greatest possible enlargement. With all reductions in the printing form compared to the original image, pin 33 on scale 37 is invariably set to mark l" and pin 34 on scale 38 is set below mark l ", with In the lowest position of the pin 34, namely at the mark 0.33 ", the greatest possible reduction results. The two scales 37 and 38 have no linear graduations.
In Fig. 2, the kinematic relationships in the similarity movement of the two tables are shown in an abstract manner. The constant vertical distance between the guide axis 24 and the lower lever axis 20 is c, and the constant vertical distance between the guide axis 25 and the lower lever axis 21 is d. In addition, it is assumed that c> d, d. This means that the engraving table 1 moves in a plane above the plane of the image table 14. The adjustable distance of the pin 33 from the lever axis 20 is a, and the adjustable distance of the pin 34 from the lever axis 21 is b. It is also assumed that a <b, i.e. That is, there is an enlargement of the printing form compared to the original image, contrary to the relationships shown in FIG. 1, where the printing form is reduced in relation to the original image.
The pivot angle of the rocker arm 18, measured from its perpendicular rest position, is a, the pivot angle of the lever 19 is ss. The slide 28 can be thought of as being replaced with the same kinematic effect by the rod 28 a, which connects the pins 33, 34 to one another and thus keeps their distance constant at a certain set reproduction ratio. As a result of the inevitable horizontal guidance of the pins 33, 34 when the levers 18, 19 are pivoted, the pin 33 moves by the piece a. troc, whereupon it reaches position 33 ', and the pin 34 around the piece b. tgss, which puts it in position 34 '.
As a result of the rigid connection of the tenons
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Taking this relationship into account, the ratio of the two table strokes x and y, i.e. i.e. for the reproduction scale v
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The above derivation shows that it is not the absolute values of a and b that are important, only their ratio. The derivation also shows that there is a strictly linear similarity movement between the two tables, since the reproduction scale x: y is constant with fixed values a and b, i.e. i.e., y is independent of x.
There are various options for compensating the length of the two levers 18, 19 when they swing back and forth. Instead of allowing the length compensation through the slots 22, 26 and 23, 27, as shown in FIG. 1, the rocking levers on the guide axles 24, 25 can be rotated, but not displaced, with the same effect, and the slots instead attach to the lower ends of the lever for length compensation so that the lever axes 20, 21 slide up and down relative to these lower slots. In this embodiment too, the second length compensation between the lever ends, namely in the slots 26 and 27, must be maintained.
A third possibility of performing length compensation is that both levers 18 and 19 have slots at both their upper and lower ends, in which the guide axles 24, 20 and 25, 21 move up and down during the oscillating movement of the levers slide off. In this case, however, the lever 18 must only be rotatable about the pin 33 and the lever 19 about the pin 34, but not be arranged so that it can be slid up and down relative to the central lever slots 26, 27, in contrast to the one shown in FIG.
1 shown case, where because of the fixed mounting of the lower lever ends around the axes 20, 21, the second length compensation must take place in the slots 26, 27 so that the pins 33, 34 during the lever movement relative to the
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left end with a slot for length compensation. In both cases, the second length compensation consists in the fact that the pin 58, which is firmly connected to the rail 60 by the tensioning lever 59, slides in the central slot 57.
Another possibility for length compensation is that the lever 51 is provided with slots at both ends and is arranged to be rotatable but not displaceable about the pin 58, and that the pin 58 is firmly connected to the rail 60 by means of the claw 63 is. In this case, the reproduction scale can be set on the scale 61 in any position of the lever 51. The feed movements of the engraving and scanning head are opposite due to the arrangement of the two-sided lever 51, which has the consequence that the printing form is engraved as a mirror image of the original, as it has to be so that the reproduction is laterally correct again.
In general, the same reproduction ratio must be set on the scale 61 as on the scales 37 and 38 if the printing form is to be geometrically similar to the original. Meanwhile, a different reproduction ratio can be selected on the scales 37 and 38 for the table movements than on the lever 51 for the feed movements. This is e.g. B. is of importance when it comes to producing a printing form based on an image that is differently distorted in two mutually perpendicular directions, and when the print image is to be rectified. In this case, the reproduction scale must be chosen differently in the two mutually perpendicular directions. Such an equalization is to be regarded as an exceptional case.
The requirement for a distortion of the printing form compared to the original image can arise when it is z. B. is about stretching or compressing representations of people to achieve exhilarating effects in height or width.
When it comes to the production of rasterized printing forms, the advance step of the engraving head depends solely on the number of raster lines selected, regardless of the reproduction scale. The total number of scan lines on the original is equal to the total number of engraving lines on the printing form. On the other hand, the scan line density, i.e. In other words, the number of scan lines per unit of length depends both on the number of raster lines selected and on the reproduction scale.
PATENT CLAIMS:
1. Electromechanical printing machine with an engraving table and an image table for the production of printing forms with a continuously adjustable reproduction scale, characterized by a pair of rocking levers (18, 19) which are attached to the machine housing at their lower ends and to the engraving or engraving unit at their upper ends.
Image table (1 or 14) is pivotably mounted and can be moved back and forth in a vertical plane perpendicular to the planes of the engraving table and the image table, by a parallel to the plane of the two rocker levers, in the same direction as the tables The foregoing, positively guided slide (28) on which the two rocking levers are arranged rotatably about axes (33, 34) between their ends, the height of which can be adjusted according to the desired reproduction scale on the slide, by means of an engraving and scanning head (44, 50) horizontally arranged, two-armed lever (51) connecting one another, one end of which is mounted on the engraving head and the other end of which is rotatably mounted on the scanning head about a vertical axis (54, 53),
and its vertical axis of rotation (58) located between its two end points can be adjusted parallel to the direction of movement of the two tables in accordance with the desired reproduction scale on the machine housing.