DE102008012693A1

DE102008012693A1 - Drehgebersystem und Verfahren zur Einrichtung desselben

Info

Publication number: DE102008012693A1
Application number: DE102008012693A
Authority: DE
Inventors: Bernd Lassen
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2008-10-02

Abstract

Vorrichtungen zur Ermittlung der Drehwinkelposition eines rotierenden Bauteils (2) sind bekannt. Sie werden z.B. bei Außentrommelplattenbelichtern verwendet, bei denen ein Zylinder (2) in Rotation versetzt wird und eine Druckplatte während der Rotation des Zylinders (2) mittels einer Schreibvorrichtung bebildert wird. Aufgrund von Exzenterfehlern des Zylinders (2) und/oder einer Taktscheibe (4) zur Drehwinkelbestimmung kann es zu Linearitätsabweichungen während der Belichtung kommen. Die Erfindung verringert dieses Problem, indem der Mittelpunkt der Taktscheibe (4) relativ zu seinem Drehpunkt (102) so verschoben wird, dass die relative Exzentrizität der Taktscheibe (4) in Betrag und Richtung im Wesentlichen mit der relativen Exzentrizität des Zylinders (2) übereinstimmt. Es wird hierfür ein Ausrichtelement (3) vorgeschlagen, mit dem die Taktscheibe (4) mit dem Zylinder (2) verbunden ist und über das die Exzentrizität eingestellt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Drehwinkelposition eines rotierenden Bauteils, insbesondere eines Zylinders eines Plattenbelichters gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Einstellung desselben nach Anspruch 15.
Vorrichtungen zur Ermittlung der Drehwinkelposition eines rotierenden Bauteils sind bekannt und werden im Folgenden als Drehgebersysteme bezeichnet. Sie werden z. B. bei Außentrommelplattenbelichtern verwendet, bei denen eine Druckplatte auf einen Zylinder aufgespannt wird, der Zylinder in Rotation versetzt wird und die Druckplatte während der Rotation des Zylinders mittels einer Schreibvorrichtung, z. B. einer Laservorrichtung bebildert wird.
Solch ein Drehgebersystem kann einen ortsfest angeordneten Abtastkopf aufweisen, der mit einem an dem rotierenden Bauteil, in diesem Fall dem Zylinder, angeordneten Inkrementalgeber zusammenwirkt. Der Inkrementalgeber weist dabei Inkremente auf, welche von der Abtasteinrichtung erkannt werden. Der Inkrementalgeber rotiert zusammen mit dem Bauteil, an dem er angeordnet ist, und die ortsfeste Abtasteinrichtung kann z. B. die Anzahl der überstrichenen Inkremente in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Bauteils ermitteln, hierüber kann eine aktuelle Drehwinkelposition des Bauteils ermittelt werden. Nur durch eine exakte Bestimmung der aktuellen Drehwinkelposition eines Zylinders eines Plattenbelichters kann eine genaue Bebilderung der Druckplatte auf dem Zylinder realisiert werden. Hierfür wird das Drehgebersystem in erster Linie als clock bzw. als Taktmaster verwendet. Über die ermittelten Takte, d. h. über die ermittelten Drehwinkelpositionen des Zylinders wird dann der Linearvorschub des Laserkopfes, der zur Belichtung der Druckplatte verwendet wird, und die gleichzeitige Modulation des Lasersignals gesteuert oder geregelt. Eine gleichartige Verwendung solch eines Drehgebersystems ist natürlich auch für einen Filmbelichter möglich.
Aus der DE 101 10 865 A1 ist ein entsprechendes Drehgebersystem mit Abtastkopf und Inkrementalgeber bekannt. Hierbei ist der Inkrementalgeber auf ein an dem rotierenden Bauteil, d. h. dem Druckplattenzylinder, befestigbaren Verbindungselement aufgebracht oder mit dem Verbindungselement einstückig verbunden.
Bei den beschriebenen Drehgebersystemen aus dem Stand der Technik treten als Probleme die Unzylindrizität des Plattenzylinders und die Unrundheit des Inkrementalgebers in Erscheinung. Durch diese unterschiedlichen Fehler von Plattenzylinder und Inkrementalgeber kann es zu Linearitätsfehlern bei der Bebilderung der Druckplatte kommen. Dieser Fehler wird insbesondere durch die unterschiedlichen Radiusverhältnisse von Inkrementalgeber und Plattenzylinder vervielfacht. Der größere der hier auftretenden Fehler liegt dabei im Allgemeinen beim Plattenzylinder, welcher eine größere Exzentzität aufweist. Um den Fehler des Inkrementalgebers zu verringern wird im Allgemeinen ein besonders großer Inkrementalgeber verwendet, der eine besonders hohe Güte an Rundheit aufweist. Üblicherweise ist die Exzentrizität hier kleiner als 0,001 mm und somit vernachlässigbar.
Wird hingegen ein Inkrementalgeber mit einer größeren Unrundheit, d. h. mit einer gewissen Exzentrizität bzw. Exzenterfehler verwendet, so kommt es durch die zufällige Phasenlage, die der Inkrementalgeber zum Exzenterfehler des Plattenzylinders aufweist, zu einer ungewünschten Linearitätsabweichung beim Bebildern der Druckplatte. Diese Linearitätsabweichungen können sich z. B. so auswirken, dass Quadrate in Umfangsrichtung des Plattenzylinders je nach Winkellage der Exzenterfehler von Inkrementalgeber und Plattenzylinder gestaucht oder gereckt werden. Außerdem kommt es sowohl durch die Exzentrizität des Zylinders als auch des Inkrementalgebers zu unterschiedlichen Fehlern bei der Drehwinkelpositionsbesteimmung.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, solche Linearitätsfehlerund/oder Positionsfehler zumindest zu verringern, gerade auch für den Fall, wenn günstigere, d. h. kleinere Inkrementalgeber mit einem eventuell größeren Exzenterfehler verwendet werden sollen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein gattungsgemäßes Drehgebersystem und eine entsprechende Einrichtung desselben gelöst, wobei der Inkrementalgeber über ein spezielles Ausrichtelement mit dem rotierenden Bauteil, d. h. mit dem Plattenzylinder verbunden ist.
Über dieses Ausrichtelement kann eine radiale Ausrichtung des Inkrementalgebers relativ zum Plattenzylinder ermöglicht werden. Verfahrensmäßig wird der Inkrementalgeber dabei relativ zum Exzenterfehler des Bauteils ausgerichtet. Dieses hat den Vorteil, dass man dabei den eigenen Exzenterfehler des Inkrementalgebers in Übereinstimmung mit dem Exzenterfehler des Plattenzylinders bringen kann, d. h. bevorzugt wird hierbei eine Phasenlage von 0° angestrebt.
Vorteilhafterweise kann durch das Ausrichtelement die Phasenlage zwischen den Exzenterfehlern des Bauteils und des Inkrementalgebers eingestellt werden. Besonders günstig hierfür ist in einer Weiterbildung der Erfindung, dass das Ausrichtelement wenigstens eine Gewindebohrung zur Aufnahme wenigstens einer Stellschraube zum Ausgleich eines Exzenterfehlers des Zylinders relativ zur Position des Inkrementalgebers umfasst. Dies bedeutet, dass die relativen Positionen der Exzenterfehler von Zylinder und Inkrementalgeber zueinander abgestimmt werden können. Diese Abstimmung erfolgt dabei vorteilhafterweise durch die wenigstens eine Stellschraube.
Vorteilhafterweise ist wenigstens eine zweite Gewindebohrung am Ausrichtelement vorgesehen, welche zur Aufnahme wenigstens einer zweiten Stellschraube geeignet ist. Mittels dieser Stellschraube kann in Zusammenwirkung mit der ersten Stellschraube zum einen der Phasenversatz der beiden Exzenterfehler von Plattenzylinder und Inkrementalgeber noch besser ausgeglichen werden, und zum anderen kann ein zufälliger Schlag des Inkrementalgebers, welcher durch den Ausgleich der unterschiedlichen Exzentrizitäten erzeugt wird, noch besser ausgeglichen werden.
Um den Versatz der Exzentrizitäten von Inkrementalgeber und Bauteil, d. h. dem Plattenzylinder, besser ausgleichen zu können, ist es vorgesehen, zunächst die Größe und Lage der Exzentrizität des Bauteils bzw. des Plattenzylinders zu ermitteln. Diese Größe und Lage der Exzentrizität des Bauteils wird dann vorteilhafterweise im Bereich des Inkrementalgebers so markiert, dass Verstellungen des Inkrementalgebers über die Stellschrauben relativ zu diesen Markierungen erkannt werden können. Auf diese Weise kann die Stellung des Inkrementalgebers umfangsmäßig zunächst so eingestellt werden, dass der Phasenversatz der Exzentrizität des Inkrementalgebers zur Exzentrizität des Bauteils minimal wird, und in einem möglicherweise folgenden Schritt kann bewusst die geometrische Achse des Inkrementalgebers relativ zu seiner tatsächlichen Drehachse verschoben werden, um eine Exzentrizität zu erzeugen, die im Wesentlichen relativ der Exzentrizität des Plattenzylinders entspricht. Dieses wird vorteilhafterweise verfahrensmäßig so erreicht, dass der Inkrementalgeber relativ zu einem Zapfen des Bauteils so justiert wird, dass sein Drehpunkt von seinem Mittelpunkt so abweicht, dass er im Wesentlichen die gleiche relative Exzentrizität zu einer dem Bauteil zugeordneten Bebilderungseinrichtung aufweist, wie das Bauteil selbst. Hierunter ist zu verstehen, dass die Richtung der relativen Exzentrizitäten vom Plattenzylinder und von Inkrementalgeber jeweils in Bezug auf einen äußeren Bezugspunkt vorteilhafterweise der dem Plattenzylinder zugeordneten Bebilderungseinrichtung, z. B. einem Laserbelichtungsbarren oder Laserkopf, zugeordnet wird.
Um diese radialen Verstellungen des Inkrementalgebers besser zu gewährleisten, ist es vorteilhafterweise vorgesehen, dass die ersten und zweiten Gewindebohrungen um etwa 90° zueinander versetzt im Ausrichtelement vorgesehen sind. Besonders vorteilhafterweise kann es vorgesehen sein, dass jeweils um 90° versetzt zueinander Gewindebohrungen im Ausrichtelement vorgesehen sind, welche jeweils Stellschrauben aufnehmen, und so eine besonders einfache Justage des Inkrementalgebers relativ zur Rotationsachse des Bauteils, d. h. des Plattenzylinders, ermöglichen.
Verfahrensmäßig ist es dafür weiter vorgesehen, dass die erzeugten Exzentrizitäten des Inkrementalgebers im Verhältnis zur Exzentrizität des Bauteils im Wesentlichen das gleiche Verhältnis aufweist, wie die Radien des Bauteils und des Inkrementalgebers.
Um eine ortsfeste Abtastung des Inkrementalgebers zu gewährleisten, ist es vorgesehen, dass die Abtasteinrichtung an einem Lagerblock der Lager von wenigstens einem Zapfen des Bauteils angebunden ist. Dadurch dass der Lagerblock eine konstante Position aufweist und der Inkrementalgeber über den Zapfen mit dem Bauteil verbunden ist, kann eine relative Verstellung der Exzentrizität des Inkrementalgebers relativ zum Zapfen und damit relativ zur Exzentrizität des Plattenzylinders eingestellt und durch die Abtasteinrichtung eine Drehwinkelposition des Plattenzylinders unter Berücksichtigung seiner Exzentrizität erkannt werden, wenn der Inkrementalgeber entsprechend eingestellt wurde, so dass er die gleiche relative Exzentrizität wie der Plattenzylinder aufweist und seine Exzentrizität im Wesentlichen phasengleich zur Exzentrizität des Plattenzylinders liegt.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist es weiter vorgesehen, dass die Abtasteinrichtung wenigstens teilweise axial parallel zum Zapfen des Bauteils in den Bereich des Ausrichtelements hineinragt und eine Ausrichtausformung aufweist, die im Wesentlichen formschlüssig mit einer zweiten Ausrichtausformung des Ausrichtelementes zur radialen Ausrichtung des Inkrementalgebers zusammenwirkt. Auf diese Weise kann vorteilhafterweise zunächst erreicht werden, dass das Ausrichtelement axial so auf dem Zapfen des Bauteils verschoben wird, dass es ab einer gewissen Stellung an diese Ausrichtausformung des Abtastelements, d. h. der Abtasteinrichtung, andockt. Auf diese Weise kann eine radial feste Position zwischen Ausrichtelement und Abrasteinrichtung hergestellt werden. Hierfür kann das Ausrichtelement als solches weitere Bohrungen aufweisen, die ein Feststellen des Ausrichtelements ermöglichen. In dieser festen Position des Ausrichtelements relativ zur Abtasteinrichtung kann dann vorteilhafterweise die radiale Verstellung des Inkrementalgebers relativ zum Zapfen des Bauteils, und damit relativ zu seinem eigenen Drehpunkt erfolgen.
Besonders vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass das Ausrichtelement in Form einer Ausrichtbuchse, die um einen Zapfen des Bauteils herum beweglich feststellbar angeordnet ist, ausgeprägt ist.
Der Inkrementalgeber ist dafür auf einer Ausrichtbuchse aufgebracht und kann relativ zum Zapfen mittels als Justageschrauben ausgebildeten Stellschrauben der Ausrichtbuchse verstellt werden. Die Ausrichtbuchse ist dabei auf den Zapfen aufgesteckt und kann axial auf diesem bewegt werden, so dass sie zum einen eine erste Position einnehmen kann, in der die Ausrichtausformungen von Abtasteinrichtung und Ausrichtelement zusammenwirken und der Inkrementalgeber somit fest eingestellt werden kann. Eine Rotation des Inkrementalgebers bzw. der Ausrichtbuchse kann in dieser festen Position nicht erfolgen. Hierzu kann die Ausrichtbuchse axial auf dem Zapfen so in eine zweite Position verstellt werden, dass sie hier frei drehend ohne Berührung mit der Ausrichtausformung der Abtasteinrichtung vorliegt. Innerhalb dieser zweiten frei drehenden Position kann dann die Messung der Inkremente des Inkrementalgebers durch die Abtasteinrichtung erfolgen und die Drehwinkelposition des rotierenden Bauteils kann erkannt werden.
Zum axialen Verstellen der Ausrichtbuchse können wenigstens zwei Gewindebohrungen zur Aufnahme wenigstens zweier als Befestigungsschrauben ausgebildeten Stellschrauben vorgesehen sein. Mittels dieser Befestigungsschrauben kann zum einen eine erste Justage des Inkrementalgebers durch eine Verstellung der Ausrichtbuchse relativ zum Zapfen erfolgen und zum anderen ist hierüber eine Feststellung der Ausrichtbuchse in einer ersten Position mit dem formschlüssigen Kontakt zwischen den Ausrichtausformungen möglich und eine Verstellung in eine zweite frei drehende Position möglich, in der ein Freigang zwischen der Abtasteinheit und der Ausrichtbuchse vorhanden ist.
Weiterhin ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Abtasteinrichtung einen festen Bezug zu einer dem Plattenzylinder zugeordneten Bebilderungseinrichtung aufweist, wobei dieser Bezug so ausgeprägt ist, dass die Abtasteinrichtung entweder im Wesentlichen auf einer Linie zwischen dem Drehzentrum des Inkrementalgebers und der Bebilderungseinrichtung liegt oder zu dieser Linie einen Winkel von 90° aufweist. Auf diese Weise kann ein zufälliger Schlag des Inkrementalgebers relativ zum Bauteil, d. h. dem Druckplattenzylinder, welcher nicht auf der Achse der Exzentrizitäten liegt oder zu dieser Achse. einen Winkel von 90° aufweist, im Wesentlichen vernachlässigt werden.
Zur einfachen Verstellung der Ausrichtbuchse ist es vorgesehen, dass die Gewindebohrungen zur Aufnahme der wenigstens zwei Befestigungsschrauben entweder axial und/oder umfänglich zueinander versetzt angeordnet sind.
Besonders vorteilhafterweise ist es vorgesehen, dass der Inkrementalgeber eine Taktscheibe ist, welche umfangsmäßig Inkremente aufweist, welche durch die Abtasteinrichtung erkannt werden können. Eine Zählung der vorhandenen Inkremente durch die Abtasteinrichtung kann dann zur Bestimmung der Drehwinkelposition des Zylinders verwendet werden. Die Inkremente können hierbei auf der Taktscheibe angeordnete Positionsmarken sein, die entweder optisch erkannt werden können oder z. B. magnetisch erkennbar sind.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, auf die sie aber nicht beschränkt sein soll und aus der sich weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben können, ist in den folgenden Zeichnungen dargestellt, es zeigen:
1 einen seitlichen Querschnitt eines Drehgebersystems,
2 einen vergrößerten Ausschnitt mit der Ausrichtbuchse in einer ersten Position,
3 einen Ausschnitt mit der Ausrichtbuchse in einer zweiten Position,
4a die Ausrichtbuchse mit einer Taktscheibe.
4b die Ausrichtbuchse nach 4a geschnitten entlang A-A und B-B
5 die Ausrichtbuchse nach 4a geschnitten entlang C-C, Die 1 zeigt ein Drehgebersystem 14 mit einer Taktscheibe 4, die als Inkrementalgeber verwendet wird und an einer Ausrichtbuchse 3 befestigt ist. Weiter gehört zu dem Drehgebersystem 14 eine Abtasteinheit 6, welche mittels einer Schraube 13 an einem Lagerblock 5 eines hier nicht weiter dargestellten Plattenbelichters angebracht ist. Der Lagerblock 5 dient zur Lagerung eines Plattenzylinders 2, welcher mit einem Zapfen 1 in dem Lagerblock 5 gelagert ist.
Die Ausrichtbuchse 3 ist als solche axial umfänglich um den Zapfen 1 herum angeordnet und weist Befestigungsschrauben 12 auf, mit welchen sie an dem Zapfen 1 festgestellt werden kann. Die Ausrichtbuchse 3 kann auch mittels dieser Befestigungsschrauben 12 von dem Zapfen soweit gelöst werden, dass sie axial auf dem Zapfen 1 entlang eines hier gezeigten Doppelpfeils verschiebbar ist. Auf diese Weise kann die relative Position zwischen der Ausrichtbuchse 3 und der Abtasteinheit 6 verstellt werden.
Sowohl die Abtasteinheit 6, als auch die Ausrichtbuchse 3 weisen Ausrichteinformungen 7, 8, 9 auf, welche eine Ausrichtung von Ausrichtbuchse 3 und Abtasteinheit 6 zueinander ermöglichen. Die Ausrichtbuchse 3 weist eine Einsparung in Form einer Freidrehung 8 auf, deren Ränder durch Ausrichtnasen 9 gebildet werden. Auch die Abtasteinheit 6 weist eine Ausrichtnase 7 auf, welche in dem Bereich der Ausrichtbuchse 3 hineinragt und bei einer geeigneten Stellung der Ausrichtbuchse 3 an die Ausrichtnase 9 anstößt. Ist die Ausrichtbuchse 3 in eine axiale Position gebracht worden, in der die Ausrichtnase 7 der Abtasteinrichtung 6 in die Freidrehung 8 der Ausrichtbuchse 3 hineinragt, so ist eine freie Drehung der Ausrichtbuchse mit dem Zapfen 1 des Plattenzylinders 2 gegeben.
Die Taktscheibe 4 des Drehgebersystems 14 ist im Wesentlichen mittels Konterschrauben 10 fest mit der Ausrichtbuchse 3 verbunden. Befindet sich die Ausrichtbuchse 3 in der oben beschriebenen frei drehenden Position, so dreht die Taktscheibe 4 entsprechend mit der Rotation des Plattenzylinders 2 mit.
Eine radiale Justage der Taktscheibe 4 ist zum einen indirekt über die Befestigungsschrauben 12 der Ausrichtbuchse 3 möglich, als auch zum anderen über Justageschrauben 11, die in unmittelbarer Nähe der Taktscheibe 4 an der Ausrichtbuchse 3 so angebracht sind, dass hierüber eine relative Positionierung der Ausrichtbuchse 3 lokal im Bereich der Taktscheibe 4 vorgenommen werden kann.
In der 2 und auch in der 3 ist dargestellt, wie die Abtasteinheit 6 durch eine axiale Verstellung der Ausrichtbuchse 3 in Richtung eines mit dargestellten Pfeils von einer festgestellten Position, in der die Ausrichtnase 9 der Ausrichtbuchse 3 an die Ausrichtnase 7 der Abtasteinheit 6 angrenzt, in einer zweite frei drehende Position gebracht werden kann, in der die Ausrichteinheit 6 ihre Nase 7 an einer Position innerhalb der Freidrehung 8 der Ausrichtbuchse 3 hat. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen hier die gleichen Elemente, wie auch in der 1.
Die 4a zeigt einen seitlichen Schnitt durch die Ausrichtbuchse 3 auf dem Zapfen 1 mit der Taktscheibe 4, welche auf dem vorderen Bereich der Ausrichtbuchse 3 aufgebracht ist.
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen hier auch wieder gleiche Elemente.
Wie beschrieben, kann gerade der vordere Bereich der Ausrichtbuchse 3 mittels der Justierschrauben 11 soweit radial verstellt werden, dass eine Einstellung der Taktscheibe 4 so vorgenommen werden kann, dass ihr Drehzentrum von ihrem Mittelpunkt abweicht, sie somit eine vorgegebene Exzentrizität aufweisen kann, welche wiederum die Exzentrizität des Plattenzylinders 2 im Wesentlichen nachempfindet.
Die 4b zeigt die Schnitte A-A und B-B durch die Ausrichtbuchse 3 der 4a.
Der Schnitt A-A verläuft dabei durch die Ausrichtbuchse 3, den Zapfen 1 des Plattenzylinders 2 und die hintere der beiden hier dargestellten Befestigungsschrauben 12. Der Schnitt B-B schneidet statt der hinteren die vordere Befestigungsschraube 12.
Wie in 4b dargestellt, sind die Gewindebohrungen innerhalb der Ausrichtbuchse 3 so angeordnet, dass die Befestigungsschrauben 12 im Wesentlichen einen Winkel von 90° zueinander einschließen. Auf diese Weise wird eine Anpassung der Ausrichtbuchse 3 zumindest in Richtung der Abtasteinheit 6 in vertikaler Richtung leicht ermöglicht. Auch können hier bei Bedarf schon Anpassungen an der radialen Positionierung der Taktscheibe 4 vorgenommen werden.
Die 5 zeigt einen Schnitt C-C der 4a, welcher durch die Taktscheibe 4 die Justierschrauben 11 bzw. die Ausrichtbuchse 3 und den Zapfen 1 verläuft.
In dem hier dargestellten Fall sind 8 Justierschrauben 11 in diesem Bereich der Ausrichtbuchse 3 vorgesehen. Sie sind umfangsmäßig so angeordnet, dass sie einen Winkel von im Wesentlichen 45° zueinander aufweisen. Somit kann durch Hinein- und Herausschieben der Justierschrauben 11 die Exzentrizität der Taktscheibe 4 ideal eingestellt werden, so dass sie im Wesentlichen in Richtung der Exzentrizität des Plattenzylinders entspricht und ihre relative Größe, d. h. das Verhältnis von Exzentrizität zum Radius der Taktscheibe 4 der Exzentrizität des Plattenzylinders zu seinem Radius entspricht.
Die Justierschrauben 11 werden durch Gewindebohrungen durch die Ausrichtbuchse 3 hindurch an den Zapfen 1 angestellt. Der Schnittpunkt der Justierschrauben 11 entspricht dabei immer dem Mittelpunkt der Taktscheibe 103, solange die Taktscheibe 4 keine Exzentrizität relativ zur Ausrichtbuchse 3 aufweist. In dem hier dargestellten Fall entspricht der Mittelpunkt der Taktscheibe 4 auch dem Mittelpunkt der Ausrichtbuchse 3. Mittels Hineindrehen einer Justierschraube kann der Mittelpunkt der Taktscheibe 103 nun von dem Drehzentrum 102 des Zapfen 1 verstellt werden.
Die Größe e_TS entspricht dabei der Exzentrizität der Taktscheibe 4, welche auf diese Weise eingestellt wurde. Die Größe e_TS ist daher betragsmäßig gleich dem Abstand zwischen Mittelpunkt der Taktscheibe 103 und Drehzentrum 102 des Zapfen 1 und entspricht von der Richtung her dem Vektor, welcher vom Drehzentrum 102 zum Mittelpunkt der Taktscheibe 103 weist.
Um mögliche Linearitätsfehler bei der Bebilderung einer hier nicht dargestellten Druckplatte auf dem Plattenzylinder 2 zumindest zu verringern, kann es weiterhin vorteilhaft sein bzw. vorgesehen sein, dass die Abtasteinheit 6 mit einem hier nicht dargestellten Laser, welcher zur Bebilderung der Druckplatte dient, auf einer Linie liegt.
Bildet die Taktscheibe 4 nun also relativ zur Abtasteinheit 6 die Asymmetrien des Plattenzylinders 2 ab, so wird die Abtasteinheit 6 in relativen unregelmäßigen Abständen die Inkremente, d. h. die Taktstriche 101 auf der Taktscheibe 4 erkennen bzw. messen. Diese gemessene Unregelmäßigkeit entspricht dabei im Wesentlichen auch der Unregelmäßigkeit der Oberfläche des Plattenzylinders 2. Auf diese Weise kann das Signal der Abtasteinheit 6, welcher durch die Inkremente 101 der Taktscheibe 4 ausgelöst wird, ideal als Clock verwendet werden, um die Ansteuerung des Lasers auf ein hierdurch gebildetes Mastersignal zu triggern.
Hierfür ist es nun notwendig, dass die relative Exzentrizität e_TS/R_TS der Taktscheibe der relativen Exzentrizität e_Z/R_Z des Plattenzylinders entspricht. Hierbei entspricht R_TS dem Radius der Taktscheibe 4, e_Z der Exzentrizität des Plattenzylinders 2 und R_Z dem Radius des Plattenzylinders 2.
Um die Exzentrizität der Taktscheibe 4 an die Exzentrizität des Plattenzylinders 2 anzupassen, wird eine überschaubare Nord-/Süd- bzw. West-/Ost-Justage durchgeführt. Hierbei wird zunächst der Exzenterfehler e_Z des Plattenzylinders 2 mittels einer Messuhr, die nicht dargestellt ist, ermittelt und der Plattenzylinder soweit verdreht, dass der Null-Durchgang, d. h. der Bereich des Plattenzylinders 2, der die Auslenkung 0 während einer Drehung des Plattenzylinders 2 aufweist, in den Norden gedreht. Norden ist hierbei als Bezugspunkt zur Ausrichtung der Taktscheibe vorgegeben und kann z. B. oben festgelegt werden.
Sodann wird auch die Taktscheibe so verdreht, dass die Justierschrauben 11 symmetrisch zu einer Linie durch diesen Nordpol durch die Taktscheibe 4 hindurch liegen.
Sodann wird auch ein möglicher Exzenterfehler der Taktscheibe 4 festgestellt und mittels der Justierschrauben 11 wird die Taktscheibe so verstellt, dass sie in der geschilderten Position im Norden auch den Null-Durchgang hat.
Nun kann z. B. mittels eines Mikroskops festgestellt werden. wie groß die Abweichung des Mittelpunktes der Taktscheibe 103 zum Drehzentrum 102 in Ost-/West-Richtung ausfällt. Mittels einer Messuhr kann dann die Taktscheibe, wie oben beschrieben, über die Justierschrauben soweit in Ost-/West-Richtung, d. h. im 90° Winkel zur Nord-/Süd-Achse verstellt werden, bis die gemessene Exzentrizität in dieser Richtung so groß ist, dass die relativen Exzentrizitäten von Plattenzylinder 2 und Taktscheibe 4 gleich groß sind.
Die Nord.-/Süd-Richtung wird dabei durch den vorgegebenen Nordpol und das Drehzentrum 102 des Zapfens 1 definiert.
Da der Nordpol (N) dem Null-Durchgang der Exzentrizität des Plattenzylinders 2 entspricht, ist seine Exzentrizität in Richtung Ost bzw. West maximal und entspricht e_Z. Durch die beschriebene Einstellung von e_TS wird dieser Fehler in Ost-/West-Richtung durch die Taktscheibe 4 nachgeahmt und in Bezug auf die Abtasteinheit 6 ausgeglichen.
Auf diese Weise wird durch die Verwendung des Taktsignals der Abtasteinheit 6 vermieden, dass unzulässige Linearitätsabweichungen beim Bebildern der Druckplatte, welche aufgrund der zufälligen Phasenlage und Größe der Exzentrizität von Plattenzylinder 2 und Taktscheibe 4 auftreten.
Eine Hilfe zur Justage der Taktscheibe 4 relativ zum Plattenzylinder kann durch eine Markierung im Bereich der Taktscheibe 4 vorgenommen werden, welche in Größe und Lage der gemessenen Plattenzylinder-Exzentrizität entspricht. Als Richtung für die einzustellende Exzentrizität der Taktscheibe 4 wird die Richtung der Exzentrizität des Plattenzylinders genommen und als Größe die berechnete einzustellende Exzentrizität der Taktscheibe. Eine entsprechende Hilfsmarkierung kann dann z. B. im Bereich der Abtasteinheit vorgesehen sein und die Taktscheibe 4 kann so verstellt werden, dass sie bei einem Durchgang relativ zur Markierung eines Sinusschwingung durchführt mit der Amplitude bei dieser Markierung.
Auf diese Weise können auch preiswerte Drehgebersysteme mit einem kleinen Radius R_TS verwendet werden, die selber auch eine kleine Exzentrizität aufweisen.

1: Zapfen
2: Plattenzylinder
3: Ausrichtebuchse
4: Taktscheibe
5: Lagerbock
6: Abtasteinheit
7: Ausrichtnase
8: Freidrehung
9: Ausrichtnase
10: Konterschrauben
11: Justierschrauben
12: Befestigungsschrauben
13: Schraube
14: Drehgebersystem
101: Inkremente
102: Drehzentrum
103: Mittelpunkt der Taktscheibe
e_TS: Exzenterfehler der Taktscheibe
e_Z: Exzenterfehler des Plattenzylinders

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10110865 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung zur Ermittlung der Drehwinkelposition eines rotierenden Bauteils insbesondere eines Zylinders eines Plattenbelichters, mit einer Abtasteinrichung und einem an dem Bauteil angeordneten Inkrementalgebers, wobei die Abtasteinrichtung ortsfest angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Inkrementalgeber (4) über ein Ausrichtelement zur Exzentrizitätseinstellung des Inkrementalgebers (4) mit dem Bauteil (2) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ausrichtelement wenigstens eine Gewindebohrung zur Aufnahme wenigstens einer Stellschraube (11, 12) zum Ausgleich eines Exzenterfehlers e_Z des Bauteils (2) relativ zur Position des Inkrementalgebers (4) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichtelement wenigstens eine zweite Gewindebohrung zur Aufnahme wenigstens einer zweiten Stellschraube (11, 12) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Gewindebohrungen um etwa 90° zueinander versetzt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung an einem Lagerblock (5) der Lager von wenigstens einem Zapfen (1) des Bauteils (2) angebunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung (6) wenigstens teilweise axial parallel zum Zapfen (1) des Bauteils (2) in dem Bereich des Ausrichteelements hineinragt und eine Ausrichtausformung (7) aufweist, die im wesentlichen formschlüssig mit einer zweiten Ausrichtausformung (8, 9) des Ausrichtelementes zur radialen Ausrichtung des Inkrementalgebers zusammenwirkt.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichtelement in Form einer Ausrichtbuchse (3), die um einen Zapfen (1) des Bauteils (2) herum beweglich feststellbar angeordnet ist, ausgeprägt ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtbuchse (3) axial so beweglich feststellbar ist, dass es aus einer ersten berührenden Stellung, bei der Ausrichtausformungen (7, 9) der Abtasteinheit (6) und der Ausrichtbuchse (3) einander im wesentlichen formschlüssig kontaktieren in eine zweite frei drehende Stellung bewegt werden kann, in der ein Freigang (8) zwischen Abtasteinheit (6) und Ausrichtbuchse (3) vorhanden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtbuchse (3) wenigstens zwei Gewindebohrungen zur Aufnahme wenigstens zweier Befestigungsschrauben (12) aufweist, wobei mittels dieser Befestigungsschrauben zum einen eine erste Justage des Inkrementalgebers (4) und zum anderen eine Feststellung der Ausrichtbuchse (3) in einer ersten oder zweiten Stellung möglich ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bauteil (2) eine Bebilderungseinrichtung radial zugeordnet ist und die Abtasteinrichtung (6) im wesentlichen auf eine Linie mit dem Drehzentrum (102) des Inkrementalgebers (4) und der Bebilderungseinrichtung oder in einem Winkel von 90° zu dieser Linie liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindebohrung axial und/oder umfänglich zueinander versetzt sind.
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierende Bauteil ein Plattenzylinder (2) eines Druckplattenbelichters ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder den Ansprüchen 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bebilderungseinrichtung wenigstens ein Lasermodul als Belichtungskopf zur Bebilderung einer Druckform, insbesondere einer Druckplatte aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Inkrementalgeber eine Taktscheibe (4) ist.
Verfahren zur Einrichtung einer Vorrichtung zur Ermittlung der Drehwinkelposition eines rotierenden Bauteils mit einer Abtasteinrichtung und einem an dem Bauteil angeordneten Inkrementalgebers nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Inkrementalgeber (4) relativ zum Exzenterfehler (e_Z) des Bauteils (2) ausgerichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe und Lage der Exzentrizität (e_Z) des Bauteils (2) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe und Lage der Exzentrizität (e_Z) markiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Inkrementalgeber (4) relativ zu einem Zapfen (1) des Bauteils (2) so justiert wird, dass sein Drehpunkt (102) von seinem Mittelpunkt (103) so abweicht, dass er im Wesentlichen die gleiche relative Exzentrizität aufweist, wie das Bauteil (2) selbst.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentrizitäten (e_Z, e_TS) des Bauteils (2) und des Inkrementalgebers (4) im Wesentlichen im gleichen Verhältnis zueinander stehen wie ihre Radien (R_Z, R_TS).
Verfahren nach einem Ansprüche 15 oder 18, dadurch gekennzeichnet, der Inkrementalgeber (4) auf einer Ausrichtbuchse (3) aufgebracht wird und relativ zu dieser mittels Justageschrauben (11) verstellt wird, die Ausrichtbuchse (3) auf einem Zapfen (1) des Bauteils (2) aufgesteckt ist und axial feststellbar auf diesen von einer ersten radial festen Position zur radialen Justage des Inkrementalgebers (4) in eine zweite frei drehende Position zur Ermittlung der Drehwinkelposition des rotierenden Bauteils (2) verstellt wird.