DE19719635C1 - Druckmaschine mit einer Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen bei der Bebilderung eines Formzylinders - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmaschine mit einem Formzylinder und mit einer einen längs der Mantelfläche des Formzylinders traversierenden Druckkopf aufweisenden Bebilderungsvorrichtung zur Bebilderung einer Druckform auf der Mantelfläche des Formzylinders, wobei der Formzylinder und die Bebilderungsvorrichtung zwischen den Seitenwänden der Druckmaschine gelagert sind.

Aus der US 4 718 340 ist bereits eine Rotationsdruckmaschine bekannt, deren Formzylinder, während er innerhalb der Druckmaschine zwischen deren Seitenwänden gelagert ist, mittels einer Bebilderungsvorrichtung bebildert werden kann. Die Bebilderungsvorrichtung weist dabei einen Druckkopf auf, der längs der Mantelfläche des Formzylinders traversiert, während dieser sich dreht. Zur Bebilderung dienen entweder Laserstrahlen oder Funkenentladungen von Elektroden.

Aus der DE 39 18 216 A1 sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur filmlosen Erstellung einer Druckform bekannt. Die Druckform wird in einer Belichtungseinheit außerhalb der Druckmaschine bebildert, die einen schwingungsunempfindlichen, kompakten Balken aufweist, auf dem lichtemittierende Dioden angeordnet sind.

Aus der US 4 805 312 ist ein Gravierstichel zum Gravieren eines Tiefdruckzylinders bekannt. Der Gravierstichel ist so gelagert, daß Schwingungen nicht auf ihn einwirken.

Es ist bekannt, daß bei der Bebilderung eines Formzylinders zahlreiche Fehler auftreten können. Artefakte bei der Bebilderung wurden beispielsweise in dem Aufsatz "Imaging Artifact Identification and Elimination in Capstan Based Imagesetters" (IS & T'S Thrid Technical Symposium on Prepress, Proofing & Printing (1993), S. 70-72) untersucht. Als Bebilderungsfehler treten beispielsweise Dichteschwankungen, Punktzunahme, Moiré-Muster etc. auf. Außerdem ist es bekannt, daß während des Druckprozesses niederfrequente Schwingungen einer Druckmaschine auftreten. Diese niederfrequenten Schwingungen lassen sich auch im wesentlichen ausreichend dadurch dämpfen, daß die Seitenwände aus massivem Gußeisen gebildet werden und daß das Fundament der Druckmaschine elastisch federnd ist und dämpfende Aufnahmen für die Träger des Unterbaus aufweist. Beispielsweise finden Hartgummi- und Korkplatten Verwendung, auf denen die Träger des Unterbaus der Druckmaschine stehen. Wenn eine Druckmaschine mit einer Bebilderungsvorrichtung ausgestattet ist, verursachen die niederfrequenten Schwingungen kaum einen störenden Einfluß, weil sie sich in dem die zu bebildernde Druckform tragenden Formzylinder und der Konsole für die Bebilderungsvorrichtung im wesentlichen gleichphasig ausbreiten. Aufgrund der gleichphasigen Ausbreitung dieser Schwingungen werden der Zylinder und die Konsole der Bebilderungsvorrichtung um den gleichen Winkel aus ihrer Null-Lage verschoben, so daß bei der Bebilderung hierdurch kein Bebilderungsfehler entsteht. Im übrigen werden die niederfrequenten Schwingungen im wesentlichen durch die Absorber unterdrückt.

Anders verhält es sich mit hochfrequenten Schwingungen, die beispielsweise im Bereich zwischen 10 Hz und 10 kHz liegen. Diese Schwingungen breiten sich in dem Formzylinder und der Konsole der Bebilderungsvorrichtung unterschiedlich stark aus und werden unterschiedlich stark gedämpft. Folglich verursachen sie während des Bebilderungsvorgangs Fehler.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art bei der Bebilderung Fehler zu unterdrücken, die auf hochfrequenten Schwingungen basieren.

Diese Aufgabe wird, wie in Patentanspruch 1 angegeben, gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Gemäß der Erfindung werden hochfrequente Schwingungen über Schwingungsdämpfer absorbiert, die in den Seitenwänden der Druckmaschine gelagert sind. Der rotierende Formzylinder hat eine weiche, d. h. niederfrequente Abstützung in den Seitenwänden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bebilderungsvorrichtung über eigene Schwingungsdämpfer verfügt, über die sie in wenigstens einer der beiden Seitenwände gelagert ist. Die Bebilderungsvorrichtung kann auch an den Wellenzapfen des Formzylinders angelenkt sein. In diesem Fall muß sie in wenigstens einer der beiden Seitenwände zusätzlich elastisch gelagert sein. Vorteilhaft ist es auch, wenn der Formzylinder und die Bebilderungsvorrichtung in einem gemeinsamen Schwingungsdämpfer innerhalb der Seitenwände gelagert sind. Zusätzlich läßt sich noch gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ein Drehwinkelgeber an dem Formzylinder anordnen, durch den sich der Relativwinkel zwischen der Bebilderungsvorrichtung und dem Formzylinder feststellen läßt. Wenn Schwingungen zwischen dem Formzylinder und der Bebilderungsvorrichtung auftreten, können hierauf basierende Winkelfehler korrigiert werden.

Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a, b: einen Querschnitt durch den Formzylinder und die Seitenwand in der waagrechten Ebene und eine Draufsicht auf die Bebilderungsvorrichtung sowie eine Draufsicht auf einen Ausschnitt der Innenseite der Seitenwand,

Fig. 2: eine perspektivische Ansicht auf den Formzylinder und die Bebilderungsvorrichtung, wobei die Seitenwände geschnitten sind, und

Fig. 3: einen Längsschnitt durch eine Seitenwand im Bereich eines Schwingungsdämpfers, in dem der Wellenzapfen des Formzylinders und die Bebilderungsvorrichtung gemeinsam gelagert sind.

Ein Formzylinder 1 (Fig. 1a, b) ist in Seitenwänden 2 und 3 (Fig. 2) jeweils mittels eines Lagers 4 bzw. 5, beispielsweise eines Kugellagers, drehbar gelagert.

Zur Bebilderung des Formzylinders 1, d. h. einer auf seiner Mantelfläche aufgebrachten Druckform, ist eine Bebilderungsvorrichtung 6 vorgesehen. Diese umfaßt eine Konsole 7 mit einer Gewindespindel 8, die über einen Motor 9 angetrieben wird. Durch die Drehung der Gewindespindel 8 läßt sich eine mittels einer (hier nicht dargestellten) Führungsschiene geführte Traversiereinrichtung 10 entlang der Mantelfläche des Formzylinders 1 bewegen. Auf der Traversiereinrichtung 10 befindet sich ein Druckkopf 100, beispielsweise eine Anordnung von Laserdioden, ein Laser, ein Tintenstrahl-Druckkopf oder dergleichen. Die Bebilderung findet statt, während sich der Formzylinder 1 dreht, so daß während der Bebilderung schraubenförmige Linien 11 entstehen, wie sie schematisch in Fig. 2 dargestellt sind.

Um während der Bebilderung insbesondere hochfrequente Schwingungen unterdrücken zu können, sind der Formzylinder 1 und die Bebilderungsvorrichtung 6 gemeinsam in einem Absorber 12 (Fig. 1a, b) gelagert, der innerhalb der Seitenwand 2 den Wellenzapfen 13 des Formzylinders 1 und einen Haltearm 14 der Bebilderungsvorrichtung 6 abstützt. In der Seitenwand 3 ist ein dem Absorber 12 entsprechender Absorber 20 vorgesehen. Das den Wellenzapfen 13 umgebende Lager 5 ist innerhalb eines Rings 15 aus einem harten Material, z. B. Gußeisen, befestigt, ebenso ist auch der Haltearm 14 seitlich an dem Ring 15 befestigt. Der Ring 15 ist seinerseits in dem Absorber 12 eingebettet. Der Absorber 12 besteht aus einem Material, das geeignet ist, hochfrequente Schwingungen, d. h. Schwingung bis zu 10 kHz zu absorbieren, beispielsweise Hartgummi oder Kork. Der Absorber 12 absorbiert jedoch auch Schwingungen im Bereich von 10 Hz und darüberliegenden Frequenzen. Da die hochfrequenten Schwingungen vorzugsweise während der Bebilderung stören, ist es nötig, diese während der Bebilderung mittels des des Absorbers 12 auszuschalten. Andererseits muß während des Druckprozesses eine ausreichende Stabilität gewährleistet sein, während hochfrequente Störungen im Unterschied zum Bebilderungsprozeß toleriert werden können, so daß es vorteilhaft ist, den Ring 15 während des Druckprozesses mit dem übrigen Teil der Seitenwand 2 unter Ausschaltung der Wirkung des Absorbers 12 fest zu verbinden. Hierzu dient beispielsweise ein umlegbarer Hebel 16 (Fig. 1a, 1b). Der Hebel 16 ist innerhalb der Seitenwand 2 um einen Drehpunkt 17 drehbar gelagert und läßt sich vor dem Druckbetrieb derart umlegen, daß er über einen Bolzen 18 greift, der an dem Ring 15 befestigt ist. Dadurch wird eine starre Verbindung zwischen dem Ring 15 und der Seitenwand 2 geschaffen, so daß während des Druckprozesses der Formzylinder 1 starr mit der Seitenwand 2 verbunden ist und sich die für den Druckprozeß geforderte Stabilität ergibt. Anstelle des einzigen Hebels 16 kann auch eine Mehrzahl von Hebeln vorgesehen sein.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel (Fig. 2) ist der Formzylinder 1 innerhalb der beiden Seitenwände 2 und 3 jeweils in einem eigenen Absorber 19 bzw. 20 gelagert. Die Bebilderungsvorrichtung 6 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel über Lagerhebel 21, 22 drehbar an den Wellenzapfen 13 des Formzylinders angelenkt. An den Enden der Lagerhebel 21, 22 sind Lager, beispielsweise Kugel- oder Walzenlager 23, 24 vorgesehen, die es gestatten, daß sich die Wellenzapfen 13 drehen, während die Lagerhebel 21, 22 zur ortsfesten Abstützung der gesamten Bebilderungsvorrichtung 6 über einen Stützarm 25 in der Seitenwand 2 festgehalten werden. Der Stützarm 25 ist wiederum über einen Absorber 26, der aus demselben Material wie der Absorber 12, 19 und 20 bestehen kann, innerhalb der Seitenwand 2 abgestützt. Durch den Absorber 26 wird eine weiche Lagerung der Bebilderungsvorrichtung 6 gestattet, die hochfrequente Schwingungen unterdrückt; ebenso wird durch die nur einseitige Abstützung der Bebilderungsvorrichtung 6 vermieden, daß Schwingungen über die Bebilderungsvorrichtung 6 zwischen den beiden Seitenwänden 2 und 3 übertragen werden, was zu zusätzlichen Störungen bei der Bebilderung führen würde.

Um zusätzlich Vibrationen der Lagerhebel 21, 22 um die Zapfen 13 des Formzylinders 1 erfassen zu können, die während des Bebilderungsprozesses störend sind, läßt sich an einer der Stirnseiten des Formzylinders 1 ein Winkel- Drehgeber 27, z. B. ein Encoder, vorsehen. Der Winkel-Drehgeber 27 umfaßt eine Scheibe 28 auf der Stirnseite des Formzylinders 1 und einen Sensor, z. B. einen optischen Sensor 29 (Fig. 1a, 2), auf dem Lagerhebel 21. Aufgrund der Strichteilung der Strichscheibe 28 läßt sich die Winkelposition des Formzylinders 1 relativ zu der Bebilderungsvorrichtung 6 stets exakt erfassen. Von dem optischen Sensor 29 (Fig. 1) führt eine Signalleitung 30 zu einer Bilddaten-Rechenschaltung 31, in der entsprechend dem von dem optischen Sensor 29 gemessenen Winkelwert entsprechende Bilddaten an die Bebilderungseinheit 100 weitergegeben werden, so daß Schwingungen der Bebilderungsvorrichtung 6 um die Drehachse des Formzylinders 1 keinen negativen Einfluß auf die Bebilderung ausüben, weil stets die zu dem entsprechenden Drehwinkel gehörigen Bilddaten in die Bebilderungssignale des Druckkopfs 100 ohne jeden Fehler umgewandelt werden.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel (Fig. 3) sind ein Haltearm 14 der Bebilderungsvorrichtung 6 und der Wellenzapfen 13 des Formzylinders 1 ähnlich der Ausführungsform gemäß Fig. 1a, b innerhalb eines Absorbers 32 eingebettet. Der Absorber 32 umschließt die Lagerschale 33, die das Lager 34 des Wellenzapfens 13 umgibt. Gleichzeitig ist auch der Haltearm 14 fest mit der Lagerschale 33 verbunden. Der Absorber 32 ist gemäß dieser Ausführungsform nur auf der dem Formzylinder 1 zugewandten Seite der Seitenwand 2 angeordnet. Um den Formzylinder 1 und die Bebilderungsvorrichtung 6 während des Druckprozesses starr mit der Seitenwand 2 zu verbinden, läßt sich ein vorzugsweise kegelförmiger Bolzen 35 durch die Seitenwand 2 im Bereich des Absorbers 32, durch diesen hindurch und durch die Lagerschale 33 hindurchschieben, so daß während des Druckprozesses die erforderliche Stabilität für den Formzylinder 1 erzielt wird und andererseits, wenn der Bolzen 35 während der Bebilderung entfernt wird, mittels des Absorbers 32 hochfrequente Schwingungen von der Bebilderungseinheit 6 und dem Formzylinder 1 ferngehalten werden.

Durch die Erfindung wird eine Druckmaschine mit einem elastisch gelagerten Formzylinder 1 und einer elastisch gelagerten Bebilderungsvorrichtung 6 geschaffen, bei der während der Bebilderung hochfrequente Schwingungen ferngehalten werden, durch die Bebilderungsfehler entstehen. Sowohl der Formzylinder 1 als auch die Bebilderungsvorrichtung 6 sind mittels Absorbern 12, 19, 20, 26, 32 elastisch in den Seitenwänden 2, 3 gelagert, so daß hochfrequente Schwingungen unterdrückt werden.

Die Erfindung bezieht sich vornehmlich auf die Dämpfung von Schwingungen zwischen 10 Hz und 10 kHz, jedoch können auch höhere Schwingungen durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen gedämpft werden. Schwingungen oberhalb von 10 kHz sind entweder wegen der Massen des Formzylinders 1 sowie der Bebilderungsvorrichtung 6 nicht mehr relevant oder lassen sich leicht durch bekannte Maßnahmen zur Absorption und Dämpfung mechanischer Schwingungen unterdrücken.

Claims (10)

1. Druckmaschine mit einem Formzylinder (1) und mit einer einen längs der Mantelfläche des Formzylinders (1) traversierenden Druckkopf (100) aufweisenden Bebilderungsvorrichtung (6) zur Bebilderung einer Druckform auf der Mantelfläche des Formzylinders (1), wobei der Formzylinder (1) und die Bebilderungsvorrichtung (6) zwischen Seitenwänden (2, 3) der Druckmaschine gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Formzylinder (1) und die Bebilderungsvorrichtung (6) über Schwingungsdämpfer (12, 19, 20, 26, 32), die hochfrequente Schwingungen absorbieren, insbesondere Frequenzen zwischen 10 Hz und 10 kHz, in den Seitenwänden (2, 3) gelagert sind.

2. Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formzylinder (1) und die Bebilderungsvorrichtung (6) jeweils über eigene Schwingungsdämpfer (19, 20, 26) in den Seitenwänden (2, 3) gelagert sind.

3. Druckmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bebilderungsvorrichtung (6) über Lagerhebel (21, 22) an den Wellenzapfen (13) des Formzylinders (1) angelenkt und einseitig über einen Stützarm (25) in einer der Seitenwände (2, 3) gelagert ist.

4. Druckmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützarm (25) ebenfalls innerhalb eines Schwingungsdämpfers (26) innerhalb der Seitenwand (2) abgestützt ist.

5. Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bebilderungsvorrichtung (6) zusammen mit dem Formzylinder (1) über einen gemeinsamen Schwingungsdämpfer (12, 32) in den Seitenwänden (2, 3) gelagert ist.

6. Druckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stirnwand des Formzylinders (1) ein Winkel- Drehgeber (27), insbesondere ein Encoder, mit einer an der Stirnwand des Formzylinders (1) angeordneten Strichscheibe (28) und einem auf dem Haltearm (14) der Bebilderungsvorrichtung (6) angeordneten Sensor (29) zur Messung des relativen Winkels zwischen den Formzylinder (1) und der Bebilderungsvorrichtung (6) vorhanden ist.

7. Druckmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel- Drehgeber (27) über eine Signalleitung (30) mit einer Bilddaten- Rechenschaltung (31) verbunden ist, die entsprechend dem von dem Winkel- Drehgeber (27) gemessenen Winkel des Formzylinders (1) die für die Bebilderung zugehörigen Bilddaten ermittelt, so daß ein Druckkopf (100) diese auf eine auf dem Formzylinder (1) befindliche Druckform aufbringt.

8. Druckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein mechanisches Haltemittel (16, 35) vorhanden sind, durch das der Formzylinder (1) und die Bebilderungsvorrichtung (6) während des Druckprozesses starr mit den Seitenwänden (2, 3) verbindbar sind.

9. Druckmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltemittel ein umlegbarer Hebel (16) ist, der drehbar in der Seitenwand (2) gelagert ist und der über einen Bolzen (18) legbar ist, der in einer den Haltearm (14) für die Bebilderungsvorrichtung (6) haltenden Lagerschale (15) für den Formzylinder (1) befestigt ist.

10. Druckmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltemittel ein durch die Seitenwand (2) und die Lagerschale (33) hindurchschiebbarer Bolzen (35) ist.