DE2341510A1 - Druckerpresse, insbesondere steuerungsanlage zum antrieb mehrerer druckeinheiten einer druckerpresse - Google Patents

Druckerpresse, insbesondere steuerungsanlage zum antrieb mehrerer druckeinheiten einer druckerpresse

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DE2341510A1
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signal
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inking
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James Norman Crum
Ernest Henry Treff
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  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)

Description

Druckerpresse, insbesondere Steuerungsanlage zum Antrieb mehrerer Druckeinheiten einer
Druckerpresse.
Offset-Druckerpressen arbeiten gewöhnlich mit mehreren Druckeinheiten, welche von einem einzelnen gemeinsamen Antriebsmotor über eine Hauptantriebswelle angetrieben werden; jede der einzelnen Druckeinheiten druckt eine unterschiedliche Farbe und weist einen Farbmechanismus bzw. ein Farbwerk auf, dessen Funktion darin besteht, Farbe auf einen Druckplattenzylinder aufzutragen, dessen Oberfläche das zu druckende Bild trägt. Der Farbwerksmechanismus bedient sich einer Farbaufnahmewalze, einer Duktorwalze und mehrerer Vibratorwalzen, welche sich axial bewegen, um die Druckfarbe zu verteilen. Einige dieser Walzen und ihre zugeordneten Mechanismen werden durch Nocken oder Steuerkörper betätigt, welche ihren
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Antrieb unregelmässig und zyklisch vom Antrieb des Farbwerksmeehanismus aufnehmen. Infolge der ungleichförmigen Kraftaufnahme durch die verschiedenen Bestandteile des Farbwerksmechanisnms hat man sich bjätier eines gesonderten Motors zum Antrieb jedes einzelnen Farbwerksmechanismus bedient. Drehmomentveränderungen des Parbwerksmechanismus werden auf diese Weise nicht am Hauptantrieb der Druckerpresse wirksam, wo sie eine nachteilige Auswirkung auf die Druckqualität ausüben könnten. Der den Farbwerks-Steuermechanismus jeder Druckereinheit antreibende Motor muss der Geschwindigkeit des Hauptantriebes der Druckerpresse oder einer dieser Geschwindigkeit proportionalen Geschwindigkeit folgen, um hochqualitativen Farbdruck zu erreichen. Es ist bei einem Antriebssystem zur Steuerung des Farbwerkes erwünscht, dem Hauptantrieb mit einem langfristigen Fehler von O und mit steuerbarem Phasenwinkel zu folgen, um jegliche Veränderung in der Phase der Farbwerksbetätigung zwischen den einzelnen Druckeinheiten zu verhindern. Diese Erfordernisse haben die Fähigkeit von Antriebssystemen bekannter Art für Farbwerkssteuerungen überschritten, insbesondere bei Mehrfachdruckerpressen.
Die Erfindung ist verwirklicht in einer Druekerpresse mit einem Hauptantrieb, welcher eine Druckeinheit oder eine Anzahl von Druckeinheiten synchron antreibt. Jede Druckeinheit besitzt einen Druckwerkssteuermechanismus bzw. nockengesteuerten Antrieb zum Einfärben der entsprechenden Druckeinheit; jeder einzelne Farbwerksnocken- bzw. Steuermechanismus wird durch einen einzelnen Gleichstrom-Elektromotor angetrieben. Jeder Motor zur Farbwerkssteuerung wird durch eine Steuerschaltung nach Massgabe dreier Steuersignale gesteuert, welche zusammenwirken.
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Das erste Steuersignal ist ein primäres Folgesignal, abgeleitet von einem Tachometer der Druckerpresse, welcher die Geschwindigkeit des Hauptantriebes misst. Das Signal wird um ein vorbestimmtes Mass gedämpft, so dass der Farbwerks-Steuennechanismus der Geschwindigkeit der Drucker— presse und einem vorbestimmten Geschwindigkeitsverhältnis folgen kann.
Ein zweites Signal zur Steuerung des Farbwerksantriebsmotors wird durch ein Rückkopplungssignal gebildet, dessen Vorzeichengrösse von der relativen Winkelposition des Farbwerksnocken- bzw. Steuermechanismus und eines vorbestimmten, von der Hauptantriebswelle angetriebenen Zahnrades abhängt. Das zweite Signal verhindert, dass sich kleine Geschwindigkeitsfehler nach einer Zeit zu einem wahrnehmbaren bzw. beträchtlichen Fehler ansammeln oder summieren.
Das zweite Steuersignal wird erzielt, indem der Zeitpunkt des Erscheinens zweier - Impulse verglichen wird. Ein Impuls wird von einem Impulsgeber der Farbwerkssteuerung angelegt, während der andere Impuls von einem Impulsgeber auf einem Zahnrad stammt, welches durch die führende Hauptantriebswelle angetrieben wird. Jeder Impulsgeber erzeugt einen Impuls pro Umdrehung des Mechanismus, auf welchem er befestigt ist. Der Impuls des Impulsgebers der Farbwerkssteuerung löst ein sogenanntes MFensterM-Zeitintervall aus, während der Impuls des Impulsgebers an der Druckerpresse das Zeitintervall abstoppt, oder umgekehrt, was davon abhängt, welcher Impuls innerhalb eines Messzyklus als erster vorliegt. Das Fenster-Zeitintervall, welches einen Positions-
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fehler darstellt, wird digital durch zählen von Impulsen verhälfcnismässig hoher Frequenz gemessen· Die während des Zeitintervalles entstehenden Impulse werden durch einen Spannungs-Frequenzkonverter-Umsetzer erzeugt. Die Anzahl der innerhalt» des Fenster-Intervalles entstehenden Impulse des Spannungs-Frequenzkonverters wird gezählt und durch einen Digital-Analogkonverter in ein Fehlersignal umgesetzt. Das Vorzeichen des Fehlersignals besitzt eine Polarität der Impulse des Impulsgebers der Farbwerkssteuerung) wobei das Fehlersignal nach dem Impuls des Impulsgebers an der Druckerpresse auftritt; es weist eine andere Polarität auf, falls die das Fenster bildenden Impulse in umgekehrter Ordnung auftreten. Die Grosse und Polarität des Fehlersignals steuern ein Korrektursignal, welches das zweite der drei den Antriebsmotor für die Farbwerkssteuerung steuernden Signale ist. Das zweite Fehlersignal ist wirksam, um den Fehler in der Winkelposition zwischen dem Farbwerksnockenmechanismus bzw. -Steuermechanismus und einem Zahnrad des nachzufolgenden Hauptantriebes zu reduzieren. Der die Spannung in Frequenz umsetzende Konverter ist so aufgebaut, dass seine Ausgangsfrequenz proportional zum Quadrat der Geschwidigkeit der Druckerpresse liegt. So hängt die Anzahl der Impulse im Fenster-Intervall von der Geschwindigkeit der Druckerpresse ab; das den Gleichstrom-Motor antreibende Fehlersignal ist der Geschwindigkeit der Druckerpresse infolgedessen angepasst.
Ein drittes Steuersignal ist ein Zeitintegral des zweiten Signals. Das zweite Signal wird integriert und das Ergebnis wird als Rückkopplungssignal verwendet, um die langfristigen
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Winkelpositionsfehler auf einen vernachlässigbaren Wert zu reduzieren. Das integrierte Fehlersignal ermöglicht, den Farbwerksnocken- bzw. Steuerungsmechanismus in gleichbleibendem Zustand mit einer Phasenversetzung von im wesentlichen O zu betreiben. Eine PhasenVersetzung könnte als Folge von Spannungsversetzungen im Steuerungssystem vorliegen, falls das Integratorsignal nicht vorhanden wäre.
Der Farbwerkssteuerungsmechanismus für die einzelnen Druckereinheiten kann hinsichtlich der Geschwindigkeit einzeln gesteuert werden, indem eines der durch die Hauptantriebswelle angetriebenen Zahnräder als dasjenige Zahnrad ausgesucht wird, welchem die einzelnen Farbwerkesteuerungsmechanismen zu folgen haben. Die relative Phasenposition jedes einzelnen Antriebs für die Farbwerkesteuerung kann individuell eingestellt werden, indem die Phase jedes Impulsgebers der Farbwerkssteuerung entsprechend eingestellt wird.
Durch die vorliegende Erfindung wurde eine Druckerpresse geschaffen, deren Druckeinheit oder Druckeinheiten getrennte Antriebssysteme für die Farbwerkssteuerung aufweisen; diese sind hinsichtlich Geschwindigkeit einzeln einstellbar und .folgen dem Hauptantrieb der Druckerpresse.
Es wurde eine Druckerpresse geschaffen, deren Farbwerkssteuerungsmechanismus dem Hauptantrieb mit einem Langzeitfehler von im wesentlichen O folgt. Die Druckerpresse ist mit einer teilweise digitalen Steuerung für die einzelnen Antriebssysteme der Farbwerkssteuerung ausgestattet.
Die Druckerpresse besitzt einzelne Phaseneinstellungen für den Farbwerkssteuerungsmechanismus.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsoeispieles unter Bezugnahme der beigefügten Zeichnung erläutert.
Fig. 1 stellt eine durch einen einzelnen Mo^or angetriebene Druckerpresse dar, welche drei je mit einem Farbwerkssteuerungsmechanismus versehene Druckeinheiten aufweist;
Fig. 2 ist ein elektrisches, schematisch dargestelltes Blockdiagramm des Antriebssystems für die Farbwerkssteuerung unter Darstellung von Impulsgebern zum Aufzeigen von Winkelpositionen von Teilen des Systems, mit einer Steuerschaltung zur Weiterverarbeitung der Signale und einem Antriebsmotor für die Farbwerkssteuerung;
Fig. 3a ist eine Zeitdarstellung unter Wiedergp.be eines iMpulses eines Impulsgebers, welche die Position eines mit der Hauptantriebswelle verbundenen Zahnrades aufzeigt;
Fig. 3b ist eine Zeitdarstellung unter Wiedergabe eines !■pulses eines Impulsgebers, welcher an einem Farbwerksnocken- bzw. Steuerungsmechanismus angebracht ist;
Fig. 3c ist eine Zeitdarstellung eines elektrischen "Fenster"· Signals, dessen Zeitdauer die zu korrigierende Unstimmigkeit in der Position wiedergibt;
Fig. 3d ist eine Zeitdarstellung einer Gruppe von Impulsen, welche in dem in Fig. 3o dargestellten Fenster umschlos3en sind undan einem Anschluss der Steuerschaltung erscheinen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform gemäss der Erfindung weist eine Druckerpresse mehrere Druckeinheiten iO, 12, 14 auf, welche alle durch einen einzelnen Elektromotor 16 (Fig. l) angetrieben sind. Eine Hauptantriebswelle 18 erstreckt sich vom Motor 16 zu allen drei Druck— einheiten 10, 12, 14. Jede der Druckeinheiten nimmt ihre Antriebskraft durch die Antriebswelle 18 und über ein Getriebe 20, 22, 24 auf. Jeder Druckeinheit 10 - 14 ist ein Farbwerk mit einer Farbwerksteuerung 26, 28, 30 zugeordnet. Jede der Farbwerksteuerungen weist durch Zahnstangen betätigbare Farbwerkwalzen, Farb-Duktorwalzen und zur Farbverteilung dienende Vibratorwalzen auf, welche alle durcb Nocken- oder Steuereinrichtungen betätigbar sind. Die Farbweite teuerung für jede der*Druckeinheiten 10 - lh wird durch einen einzelnen Antriebsmotor 32 - 36 betrieben. Die dem Antrieb oder Antriebsmotoren 32, 36 durch die Ausrüstung der Farbwerksteuerung auferlegten Drehmoment-Lasten sind zeitveränderlich und weisen zyklisch sich wiederholende Muster auf.
Der Zeitpunkt, bei welchem jeder der Steuemiechaniseen 26-30 eine bestimmte Vinkelposition während eines Arbeite— laufes einnimmt, wird auf elektrische Weise durch einen Impulsgeber 38, 42 aufgezeigt. Dieser ist an den zugeordneten Farbwerks— bzw. Steuerungsmechanismus 26 - 30 angeschlossen und wird nachfolgend im einzelnen erläutert. Drei Impulsgeber hh — 48 sind über Getriebesätze an die Hauptantriebs— welle 18 angeschlossen. Jedes der Getriebesätze weist ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis auf, so dass die Impulsgeber hh ■- 48 alle mit der Hauptantriebswelle 18 im Gleichlauf sind, jedoch unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten einnehmen.
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Jeder Impulsgeber erzeugt einen elektrischen Impuls, wenn er eine vorbestimmte Position während seiner Drehung passiert. Es ist nachfolgend erläutert, dass jedes Farbwerk wahlweise einem der Impulsgeber folgen kann·
Ein Gleichstrom-Tachometer 50 ist auf der Hauptantriebswell 18 vorgesehen und erzeugt eine Gleichetromspannung, welche proportional ist zur Geschwindigkeit der Welle 18 und für Steuerungszwecke dient.
Die Antriebsmotoren 32—36 werden durch eine elektronische Steuereinheit 52 gesteuert, welche an der Druckerpresse angebracht ist und manuelle Steuerungen 54 für den Bedienungsmann aufweist. Die Steuereinheit 52 bedient sich der Signale vom Tachometer 50 und von den Impulsgebern 38 t 42 als auch von den Impulsgebern 44-48 der Druckerpresse, um die Antriebsmotoren 32, 36.der Farbwerksteuerung entsprechend der durch die Bedienungsperson manuell an den Steuerungen 54 eingegebenen Werte zu steuern. Die Bedienungsperson kann an jedem der Impulsgeber 38, 42 durch mechanische Einstellung derselben Farbwerks-Phaseneins teilung en vornehmen,, Die Bedienungsperson kann also die Geschwindigkeit und den absoluten Phasenwinkel jeder Farbwerkssteuereinrichtung 26, 30 bezüglich des Hauptantriebes der Druckerpresse bestimmen.
Ein Teil der zur Steuerung der Farbwerksstuerelnrichtung 26 einer Druckeinheit 10 dienenden Steuereinheit 52 ist in Fig. 2 im Blockdiagramm dargestellt. Das Steuerschema umfasst die Verwendung eines primären Führungs- oder Folgesignals und die Verwendung von RtickkopplungsSignalen.
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Zur Erzeugung des ersten Folgesignals erzeugt der Tachometer 50 eine Gleichstromspannung, welche proportional zur Geschwindigkeit der Hauptantriebswelle 18 ist. Die Gleichstromspannung wird über einen Leiter 56 an einem Pol 58 eines manuell betätigbaren zweipoligen Wählschalters 54a angelegt. Die Position des Wählschalters 54a bestimmt dasjenige resistive Dämpfungsglied 60a, 60b, 60c, welches durch den Schalterpol 58 zur Verbindung in die Schaltung einbezogen wird. Der Wählschalter 54a wählt das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen der Hauptantriebswelle 18 und dem Farbwerkesteuermechanismus 26 aus. Jedes Dämpfungsglied 60a, 60b, 60c bestimmt das nominale Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Farbwerkssteuermechanismus 26 und der Hauptantriebswelle 18 der Druckerpresse.
Das an der Zweigstelle 62 vorherrschende Signal ist ein primäres Folgesignal, welches mehr als 95 % des Steuersignals zur Betätigung des Antriebsmotors 32 erstellt. Das Signal am Anschluss 62 wird einem summierenden Verstärker 64 eingegeben, dessen Ausgang zum Antrieb eines herkömmlichen Motorsteuerungsorgans angeschlossen ist, so an einen SCR-Kontroller 66. Der Kontroller 66 dient als Verstärker und bewirkt die Gleichstromsteuerung am Motor 32, der den Steuermeohanismus 26 antreibt.
Das primäre Folgesignal am Anschluss 62 würde allein nicht ausreichen, die genaue Steuerung des Farbwerkssteuerungsmechanismus 26 vorzunehmen. Eine Rückkopplungsschaltung wird verwendet, um das System genauer zu steuerno Die Rüekkopplungs-
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schaltung erzeugt ein Korrektursignal an einer Schaltung 68 und das Zeitintegral des Korrektursignals an einer anderen Schaltung 70, welche beide sich zum primären Folge— oder Fiihrungssignal am Eingang des summierenden Verstärkers 64 addieren. Das Korrektursignal und sein Integralsignal werden durch Rückkopplungskomponenten einschliesslich des Farbwerk-Impulsgebers 38, eines der Druekerpressen-Impulsgeber 44 - 48 und anderer nachfolgend zu beschreibender Nebensehaltungen erzeugt. Die Rückkopplungsschaltung vergleicht den Zeitpunkt eines Impulses, welcher durch einen der Druckerpressen-Impulsgeber angelegt wird, und erzeugt Signale, welche zur Steuerung des FarbwerksSteuerungsmechanismus 26 so beitragen, dass die Impulse zur gleichen Zeit stattfinden. Der Impulsgeber 38 der Farbwerkssteuerung wird durch ein sich drehendes Zahnrad oder eine Scheibe 41 gebildet, welche eine Eisen-Diskontinuität aufweist, so einen magnetischen Zapfen 72, welcher pro Umdrehung der Scheibe 71 einmal eine magnetische Suchspule passiert· Andere Formen von.Impulsgebern, so fotoelektrische Verschlüsselungselemente, Bürsten-Verschlüsselungselemente oder nockenbetätigbare Schalter können in gleicher Weise verwendet werden, um derselben Funktion zu dienen· Die Magnetspule 74 ist so angebracht, dass sie in ihrer Winkellage auf jede Position bezüglich der Scheibe 71 einstellbar ist. Die Winkeleinstellung dient als absolute Phaseneinstellung für das Farbwerkssteuerungssystem 26.
Jeder der Pressen-Impulsgeber 44 - 48 weist eine Scheibe 73 _ 77 auf j diese werden von der Hauptantriebswelle 18 mit unterschiedlichen Gesdtiwindigkeiten angetrieben, Jeder Drucke r-
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presse-Impulegeber besitzt eine magnetische Such- oder Aufnahmespule 76-8O zur Erzeugung eines Impulses, wenn eine magnetische Diskontinuität an der zugeordneten Scheitle die Spule passiert. Jede der Scheiben 73, 75, 77 stellt einen unterschiedlich möglichen Bezug dar, dessen Geschwindigkeit durch den Antrieb der Farbwerkssteuerung wählbar ist, um ihr zu folgen. Der Schalter 54a besitzt einen Übertragunsarm 82, welcher den elektrischen Ausgang einer der Magnet— spulen 76-8O auswählt, um die zum Antrieb des Farbwerks erforderliche Geschwindigkeit zu bestimmen.
Die Impulse der Spule 74 und einer vorbestimmten Druckerpressen-Spule sind mit einer Gatterschaltung 84 verbunden. Wenn man davon ausgeht, dass die Spule 76 durch den Schalter 54a gewählt wurde dann wird der Impuls der Spule 76 mit deai Impuls von der Spule 74 zum Zeitpunkt des Entstehens verglichene Der zuerst entstehende Impuls erzeugt ein nachfolgend als "Fenster"-Signal bezeichnetes Spannungssignal an der Ausgangsklemme 86 der Tor- bzw. Gatterschaltung 84. Das zweite der beiden Spulen-Impulse beendet das Fenstersignal am Anschluss bzw. an der Klemme 86. Die Zeitdauer des Spannungssignals an der Klemme 86 entspricht der Zeit zwischen dem Entstehen der Impulse an den Spulen 74 und 76, unabhängig davon, welcher Impuls als erster vorgelegen hat bzw. entstanden ist. Die Fig. 3a-3c stellen das Impulssignal von Spule 74 und das Fenstersignal am Anschluss bzw. an der Klenae 86 bei einer Situation dar, in welcher der FarbwerksmeehanisMus hinter der Scheibe 73 nachläuft, welche sie führt.
Ein zweiter Ausgangsanschluss 88 der Gatterschaltung 84 weist ein logisch 1 Signal auf, falls der Impuls von Spule 74 hinter dem Impuls von Spule 76 nachläuft und weist ein
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logisch O Signal auf, falls der Impuls von Spule 74 dem Impuls von Spule 76 vorläuft. So werden die Signale an den Anschlüssen oder Klemmen 86 und 88 gemeinsam zur Darstellung der Zeitdauer und des Vorzeichens jeder Diskrepanz in der Zeitsteuerung zwischen dem Farbwerksmechanismus 26 und dem Impulsgeber 44 der Druckerpresse verweidet, welchen sie führt. Diese Information wird nachfolgend in Fehlersignale zur Korrektur der Diskrepanz bzw. des Ungleichgewichts umgeformt.
Die Gatterschaltung 84 ist zum Zwecke der Erzeugung ihrer AusgangsSignaIe in folgender Weise angeordnet: ein Impuls von der Druckerpressen-Spule 76 kann einen Flip-Flop 90 setzen, während ein Impuls der Farbwerksspule Th einen weiteren unterschiedlichen Flip-Flop 92 setzen kann. Die Flip-Flops dargestellter Form werden durch logisch O Signale betätigt. Die Gatterschaltung 84 ist bezüglich ihrer beiden Spuleneingänge vollkommen symmetrisch. Eine Setz- bzw. Einstellbedingung in Flip-Flop 92 verursacht zusammen mit einer Rückstellbedingung im Flip-Flop 90 ein logisches Signal 0 von einem NAND-Gatter 94. In vergleichbarer Weise erzeugen das gleichzeitige Bestehen einer Einstellbedingung bzw. eines Setzzustandes des Flip-Flops 90 und einer Rückstellbedingung des Flip-Flops 92 ein Ausgangssignal 0 vom NAND-Gatter 960 Die Ausgänge der NAND-Gatter 94 und 96 werden beide von einem NAND-Gatter 98 vereint, welches im vorliegenden Fall eine Oder-Funktion vollführt. Der Ausgang des NAND-Gatters 98 an der Klemme bzw. am Anschluss 86 entspricht logisch 1, wenn sich einer der Flip-Flops 90, 92, jedoch nicht beide, in einem Setzzustand befindet. Die NAND-Gatter 94,96 und 98 wirken als exklusive Oder-
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- Schaltung bezüglich des Zustandes der Flip-Flops 90 und 92 und erzeugen ein sogenanntes Fenster-Ausgangssignal am Anschluss 86. Am Ende des sogenannten Fenster-Signals am Anschluss 86 werden die Flip-Flops 90 und 92 beide durch einen O-Impuls eines monostabilen Multivibrators bzw. Univibrators 102 rückgestellt.
Ein weiterer Flip-Flop bzw. eine weitere Flip-Flop-Schaltung ist mit ihren Setz- und Rückstell-Eingangsanschlüssen an die Ausgänge der NAND-Gatter 96, 94 angeschlossen. Falls der Impuls von Spule 76 vor dem Impuls von Spule 74 vorliegt, setzt das NAND-Gatter 96 den Flip-Flop 100, so dass eine logische 1 am Nachlauf-Anschluss 88 erscheint. Falls jedoch der Impuls 74 zuerst vorliegt setzt das NAND-Gatter 94 den Flip-Flop 100 in eine Rückstellage, während der Ausgangsanschluss 88 ein logisches 0 Signal aufweist. Die Flip-Flop-Schaltung 100 wird nur durch den zuerst vorliegenden Impuls der beiden Impulse jedes Zyklus gesteuert, da der zweite Impuls über das NAND-Gatter 94 oder das NAND-Gatter 96 gehindert ist, die Flip-Flop-Schaltung 100 zu beeinflussen, was davon abhängt, ob der Impuls der Spule 76 oder der Impuls der Spule 74 zuerst vorgelegen hat.
Eine Zeitfolge in der Arbeitsweise der Gatterschaltung 84 geht wie folgt: die Flip-Flop-Schaltungen 90 und 92 werden zunächst beide in Bückstell- bzw. Rücksetzlage gebracht. Wenn man davon ausgeht, dass der Impuls von Spule 76 vor dem Impuls der Spule 74 vorliegt, wird der positive Impuls von Spule 76 in einem Inverter bzw. Wechselrichter 104 umgekehrt, und die Flip-Flop-Schaltung 90 wird gesetzt. Die Flip-Flop-Schaltung legt ein logisches 1 Signal an einem Eingang des NAND-Gatters
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96 an, dessen anderer Eingang eine logische 1 vom umgekehrten Ausgang des Flip-Flops 92 aufnimmt· Das NAND-Gatter 96 weist ein O-Ausgangssignal auf, welches die Flip-Flop-Schaltung 100 setzt und ein logisches 1 Signal am bestehenden Ausgangsanschluss 88 erzeugt. Das logische O-Signal vom Ausgang des NAND-Gatters 96 hat zur Folge, dass das NAND-Gatter 98 eine logische i am Ausgangsanschluss 86 erzeugt. Dies ist der Beginn eines "Fenster-Signals.
Daraufhin erzeugt die Spule lh einen positiven Impuls, welcher im Wechselrichter 106 umgekehrt wird und zur Folge hat, dass die Flip-Flop-Schaltung 92 gesetzt wird. Der umgekehrte Ausgang-Anschluss 108 des Flip-Flops 92 nimmt ein logisches O-Signal auf, welches das NAND-Gatter 96 abschaltet und bewirkt, dass das NAND-Gatter 96 einen logischen 1 Ausgang erzeugt. Dies hat zur Folge, dass das NAND-Gatter 98 das positive Fenster-Signal an dem Anschluss 86 beendet·
Das Fenster-Signal kann durch die Wirkung des NAND-Gatters 94 zu diesem Zeitpunkt nicht aufrecht- erhalten werden, da ein Eingang am NAND-Gatter 9h vom umgekehrten Ausgang des Flip-Flops 90 zur Folge hat, dass das NAND-Gatter 94 ein logisches 1 Signal aufweist. Wenn das Fenster-Signal am Anschluss 86 von einem logischen 1 Signal auf ein logisches 0 Signal abfällt dann erzeugt der auf abfallende Veränderungen des Eingangssignals ansprechende monostabile Multivibrator 102 einen kurzen Ausgangsimpuls an einem Rückstelleiter 110, um die Flip-Flop-Schaltungen 90 und 92 zurückzustellen. Dadurch wird
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die Gatterschaltung 84 für den nächsten Zyklus eingeleitet.
Die Gatterschaltung 84 weist auch ein NAND-Gatter 112 auf, von welchem ein Eingang mit einem logischen 1 Signal dann versehen wird, wenn das Fenster-Signal-Intervall am Anschluss 96 besteht. Der andere Eingang des NAND-Gatters 112 wird durch ein schwingendes logisches Signal verhältnismässig hoher Frequenz von einem Spannungs-Frequenz-Konverter 114 erregt. Der Ausgang des NAND-Gatters 112 wird durch einen Inverter bzw. Elektrorichter II6 umgekehrt, dessen Ausgangsanschluss 124 einen Stoss positiver Impulse gemäss Fig. 3D aufweist. Die Zeitdauer T dieses Impulsstosses entspricht der Zeitdauer des Fenster-Signals am Anschluss 86. Die Frequenz der Impulse innerhalb des Fensters wird durch den Spannungs-Frequenz-Konverter 114 bestimmt. Die Anzahl der Impulse in einem Impulsstoss hängt infolgedessen sowohl vom Zeitnachlauf zwischen den Impulsen der Spulen 76 und 74 und von der Frequenz der Impulse ab, welche durch den Konverter 114 erzeugt werden. Die Anzahl der Impulse innerhalb eines Impulsstosses wird durch nachfolgend beschriebene Schaltungen in ein Fehlersignal übergeführt.
Der Konverter 114 arbeitet kontinuierlich und erzeugt am Ausgangsanschluss 118 ein os zillierendes logisches Signal, dessen Frequenz proportional zu einer Analogspannung am Eingang 120 ist. Die Spannung am Anschluss 120 ist proportional zum Quadrat der Spannung des Druckerpressen-Tachometers; eine quadrierende Widerstands- und Diodenschaltung 122 wirkt als nicht"linearer Dämpfer am Signal des Tachometers 50, um die Spannung proportional zum Quadrat der Druckerpressen-Geschwindigkeit zu erzeugen. Die Schaltung 122 weist seriengeschaltete Widerstände auf, welche parallel einzeln mit Zener Dioden geschaltet sindo Diese sind so gewählt, dass sie bei zunehmend
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steigenden Strömen durch die Reihenwiderstände leitend werden,, Die Frequenz der Impulse innerhalb der Impulsstösse am Anschluss 124 wird auf diese Weise proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit der Druckerpresse gemacht. Die Quadratfunktion wird verwendet, so dass für ein bestimmtes Ungleichgewicht in der Winkelposition des Mechanismus 26 die durch die Rückkopplungsschaltung erzeugten
Fehlersignale einem fixierten Prozentanteil des primären Folgesignal entsprechen, dies unabhängig von der Geschwindigkeit der Druckerpresseο
Der Impulsstoss am Anschluss 124 der Gatterschaltung 84 wird in Fehlersignale umgesetzt, indem die Impulse zunächst über ein NAND-Gatter 126 am Impulseingang eines Zählers 128 angelegt werden. Der Zähler 128 wird an der Vorderflanke des Fenster-Signals durch einen Impuls vom monostabilen Multivibrator 130 zurückgesetzt. Der Multivibrator 130 wird durch einen Signalausgang von einem Inverter 132 ausgelöst, welcher das am Anschluss 86 vorliegende Signal umkehrt. Bei jedem Umlauf des Impulsgebers 38 zählt der Zähler 128 die Impulse innerhalb eines Impulsetosses, beginnend an der Rückstelllage.
Ein behaupteter Ausgang jeder Stufe des Binar; - Zählers 1st an einen einer Gruppe von binar-gewichtigen Widerständen 134 angeschlossen, deren Ausgänge alle im Eingang eines Verstärkers 136 vereint werden. Der Zähler 128, die Widerstände 134 und der Verstärker 136 dienen zusammen als Digital-Analog-Konverter, um ein Analog-Spannungssignal am Ausgang des Verstärkers 136 zu erzeugen, welches proportional ist zum Zähl-
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wert des Zählers 128 und infolgedessen am Ende des Fenster-Signals proportional ist zur Anzahl der Impulse innerhalb des Fenster-Intervalls. Bei Abläufen, bei welchen der Zähler seine maximale Zählkapazität erreicht wird ein logisches O Signal am Ausgang eines Decodierers 138 erzeugt, um das NAND-Gatter 126 abzuschalten und um zu verhindern, dass weitere Impulse in den Zähler 128 eingegeben werden.
Der analoge Spannungsausgang des Verstärkers 136 wird an eine herkömmlich Mess- und Halteschaltung 140 angelegt und wird innerhalb dieser Schaltung aufgenommen, wenn ein Sperrimpuls am Anschluss 141 vorliegt. Ein Sperrimpuls wird am Anschluss 141 erzeugt, wenn die RückfLanke des Fenster-Signals in Folge der Wirkungsweise eines monostabilen Multivibrators 142 am Anschluss 86 vorliegt. Die Rückflanke des Fenster-Signals am Anschluss 86 ist eine nach unten gehende Spannung. Sie wird über ein NAND-Gatter 144 und über einen Inverter 145 übertragen und triggert den monostabilen Multivibrator 142, um den Sperrimpuls zu erzeugen. Wenn der Zähler 128 den Zählvorgang beendet hat nimmt die Schaltung 140 einen Analogwert bzw. eine Analogdarstellung der endgültigen Zahl auf und hält diesen Wert für einen gesamten Zyklus oder Umlauf. Der Verklinkungs- oder Sperrimpuls am Anschluss 141 der Schaltung 140 kann auch durch die die maximale Zählkapazität des Zählers 128 erreichenden Zählungen erzeugt werden, falls die stattfinden sollte, bevor das Ende des Fenster-Signals am Anschluss 86 vorliegt. In diesem Fall legt der Decodierer 138 ein niedergehendes logisches Signal am Eingang des NAND-Gatters 144 an, was zur Folge hat, dass der
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monostabile Multivibrator 142 einen Verklinkungs- oder Sperrimpuls erzeugt.
Die durch die Schaltung 140 abgetastete und gehaltene Spannung ist nur proportional zur Grosse und nicht zum Vorzeichen des erwünschten Korrektursignals. Das Vorzeichen des Korrektursignals wird durch ein Relais 146 gesteuert, dessen Spule durch einen Transistor 148 unter Steuerung des Signals am Anschluss 88 der Gatterschaltung 84 gesteuert wird. Falls der Impuls der Spule lh hinter dem Impuls der Spule 76 nachläuft, empfängt der Transistor 148 eine positive Basisspannung und ihre Kollektorschaltung leitet den Strom nur durch die Spule des Relais 146, wodurch dieses erregt wird. Die Kontakte 146a des Relais öffnen sich daraufhin, während sich die Kontakte 146b schlies· sen. Im erregten Zustand des Relais 146 wird ein Ausgangssignal der Schaltung 140 durch einen umkehrenden Verstärker 150 umgekehrt und über Kontakte 146b mit einem Anschluss verbunden. Falls der Impuls der Spule 74 indessen dem Impuls der Spule 76 voranläuft entregt der Transistor 148 das Relais 146, wodurch der Ausgang der Abtast- und Halteschaltung 140 ohne Umkehr des Vorzeichens über die Kontakte 146a an den Anschluss 152 angelegt wird.
Das Korrektursignal am Anschluss 152 gelangt über eine resistive Schaltung 68 an den Eingang eines summierenden Verstärkers 64, wo sich das Signal mit dem primären Folgesignal vereint.
Das Signal am Anschluss 152 wird auch mit dem Eingang eines Integrators 15** herkömmlicher Form verbunden. Der
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Integrator 154 integriert das Eingangssignal 152 bezüglich Zeit und legt das integrierte Ergebnis an einer Schaltung 70 an, über welche es gleichzeitig mit dem primären Folgesignal am Eingang des summierenden Verstärker 64 vereint wird. Der Integrator ermöglicht, das Farbwerk mit einem steten Phasenfehler von im wesentlichen 0 zu fahren. Falls auf den Integrator verzichtet würde, würde die Schaltung 68 des unintegrierten Korrektursignals ausreichend Signal anzulegen haben, um die Fehler des eingeschwungenen Züstandes der Schaltung 62 des primären Folgesignals zu kompensieren. Der Integrator 154 integriert die Phasenfehlersignale des Anschlusses 152, so dass der Integrator nach einer kurzen Zelt die Fehler eingeschwungenen Züstandes des primären Folgesignals kompensiert. Infolgedessen kann das Farbwerk mit einem Phasenfehler von im wesentlichen O arbeiten. Der Integrator 154 wird bei jedem Zyklus auf O zurückgestellt, wenn der Zähler 126 seine maximale Zahl erreicht, da der Decodierer 138 daraufhin ein logisches O Signal anlegt, um den Anschluss am Integrator 154 zurückzustellen»
In einem typischen eingeschwungenen Zustand, bei welchem das Farbwerk 126 durch das Steuerungssystem 52 steuerbar ist, kann das primäre Folgesignal an der Schaltung 62 101 % des am Eingang zum summierenden Verstärker 64 bestehenden Gesamtsignals darstellen, während der Integrator 154 negative 1 ie des Gesamt signals erstellt. Das Korrektursignal an der Schaltung 68 braucht keines der Korrektursignale des eingeschwungenen Züstandes erzeugen, sondern kann in Bereitlage sein, um schnell ansprechend vorübergehende Ungleichgewichte in der relativen Phase des Farbwerkes 26 bezüglich des Drucker-
pressenantriebes zu korrigieren. In einer bevorzugten Ausführungsform der Schaltung gemäss Fig. 2 überschreitet das Korrektursignal am Anschluss 152 niemals 5 $ des primären Folgesignals am Leiter 56. Das Korrektursignal wurde proportional zum primären Folgesignal am Leiter 56 gemacht, indem die Frequenz der Impulse innerhalb des Fensters proportional zum Quadrat der Druckerpressengeschwindigkeit gemacht wurde. Die Zeitdauer T des positiven Fenster-Signals am Anschluss 86 der Gatterschaltung 84 ist direkt proportional zum Phasenfehler P zwischen dem Impulsgeber 38 der Farbwerkssteuerung und dem ausgewählten Impulsgeber der Druckerpresse; die Zeitdauer ist umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit S der Druckerpresse. In Gleichungsform: T=bP/s, wobei b eine Proportionalitätskonstante darstellt. Die Zahl N der Impulse innerhalb eines Impulsstosses am Anschluss 124 entspricht der Zeitdauer T des Fenster-Signals, multipliziert mit der Frequenz f der darin enthaltenen Impulse: N=Tf. Die Frequenz der Impulse, welche durch den Spannungs-Frequenzkonverter erzeugt werden, ist proportional zum Quadrat der Geschwindig-
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keit der Druckerpresse, d.h.: f=kS , wobei k eine Konstante darstellt. Infolgedessen ist die Anzahl N der Impulse innerhalb eines Impulsstosses gleich (bP/S) (kS ), oder N=bkPSo Die Anzahl der innerhalb eines Impulsstosses enthaltenen Impulse zur Bestimmung der Grosse des Fehlersignals ist infolgedessen proportional zum Phasenfehler P und zur Geschwindigkeit S der Druckerpresse. Folglich ist sie proportional zum primären Folgesignal am Leiter 56, was einen erwünschten Zustand wiedergibt. Falls es indessen erwünscht ist, das Fehler? signal proportional zum Nachdämpfungs-Primärfolgesignal am Anschluss 62 zu machen, dann kann die
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Schaltung in der Fachleuten ersichtlichen Weise ohne weiteres umgestellt werden.
WeitereAusführungsformen der Erfindung können vorgesehen sein, wobei das die Frequenz eingebende Gatter 112 nicht proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit der Druckerpresse gehalten ist. Bei einer derartigen Ausführungsform ist die Frequenz proportional zur ersten Potenz der Geschwindigkeit der Druckerpresse anstatt zum Quadrat derselben« Diese Form erreicht man, wenn auf die quadrierende Schaltung 122 verzichtet wird und wenn der Tachometer 50 direkt mit dem Spannungs-Frequenzkonverter 114 verbunden wird. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Frequenz unabhängig von der Geschwindigkeit der Druckerpresse; ein Konstantfrequenz-Oscillatcrwird dabei anstelle eines Spannungs-Frequenzkonverters verwendet.
Die Geschwindigkeitswechselgetriebe 73-77 können auf den Impulsgeber der Farbwerksteuerung anstatt auf den Impulsgeber der Druckerpresse einwirken, um die relativen Geschwindigkeitsdifferenzen zu erzeugen.
Steuerungsschaltungen für andere Druckeinheiten 12 und 14 .der Druckerpresse sind gleichfalls innerhalb des Steuerungsmechanismus bzw. des Steuerungssystem 52 vorgesehen und sind identisch mit gewissen Teilen der in Fig. 2 dargestellten Schaltungen. Verbindungen mit Schaltungen dieser anderen Druckeinheiten sind an den Anschlüssen 156, 158, l6o und 162 gemäss Fig. 2 dargestellt. Jede Druckeinheit 10-14 besitzt ihren eigenen Wählschalter für das Arbeitsverhältnis, so einen Schalter 54a. Infolgedessen kennen die verschiedenartigen Farbwerke
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Claims (1)

  1. 2341 51 Q
    PATENTANSPRÜCHE
    l.j Druckerpresse ait einem Hauptantrieb, mittels welchem mehrere Druckeinheiten drehbar angetrieben werden, wobei die einzelnen Druckeinheiten je einen Farbwerkssteuer- bzw· Nockenmechanismus aufweisen, um zyklisch die entsprechende Druckeinheit einzufärben, dadurch gekennzeichnet, dass an jeden Farbwerkssteuermechanismus eine einzelne Antriebsquelle angeschlossen ist, um den Steuerungsmechanismus im Drehsinne anzutreiben, das eine Einrichtung ein erstes Steuersignal in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Hauptantriebes erstellt, dass eine Einrichtung mit dem Hauptantrieb und mit jedem Farbwerkssteuermechanismus in Verbindung steht, um die relative Bewegung des Hauptantriebes und jedes einzelnen Farbwerkssteuerungsmechanismus abzufühlen und entsprechend Fehlersignale zu erstellen, und dass eine Steuerschaltung das erste Steuersignal und die Fehlersignale empfängt und mit ihren Ausgängen an die einzelnen Antriebe angeschlossen ist, um jeden der Farbwerkssteuermechanxsmen so zu steuern, dass dieser dem Hauptantrieb nach Massgabe des Steuersignals und des jeweiligen, dem Farbwerks Steuermechanismus zugeordneten Fehlersignals folgt.
    2. Bruckerpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, . dass die die relative Bewegung abfühlende Einrichtung Stellmittel aufweist, um einzeln die dem Farbwerkssteuermechanismus entsprechenden Fehlersignale so zu beeinflussen, dass die relative Bewegung und infolge die Winkel-Folgeposition der einzelnen Farbwerkssteuermechanismen einstellbar ist.
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    3. Druckerpres.se nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Relativbewegung abfühlende Einrichtung Mittel aufweist, um wenigstens ein zyklisch sich wiederholendes Signal einer Frequenz zu erzeugen, welche unter einem Proportionalitätsverhältnis zur Geschwindigkeit des Hauptantriebes steht, dass eine Vorrichtung zyklisch sich wiederholende Signale einer Frequenz erzeugt, weiche unter einem bestimmten Proportionalitätsverhältnis zur Geschwindigkeit des Farbwerkssteuermechanismus steht, und dass eine weitere Einrichtung wenigstens eines der ProportionalitätsVerhältnisse der Geschwindigkeit des Hauptantriebes und der Geschwindigkeit des Farbwerkssteuerungsmechanismus ändert, wodurch die Geschwindigkeit wenigstens eines FarbwerksSteuerungsmechanismus bezüglich der Geschwindigkeit des Hauptantriebes einstellbar ist.
    h. Druckerpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die relative Bewegung abfühlende Einrichtung wenigstens einen Impulsgeber für die Anzeige der Druckerpressen-Position aufweist, wobei der Impulsgeber ein Positionssignal erzeugt, wenn eine vorbestimmte Bewegung des Hauptantriebes vollendet ist, dass wenigstens ein Impulsgeber für die Positionsanzeige eines Farbwerkssteuerungsmechanismus ein Positionssignal erzeugt, wenn eine weitere vorbestimmte Bewegung des entsprchenden FarbwerksSteuerungsmechanismus vollzogen ist, und dass eine Fehlermesseinrichtung die Positionssignale des Impulsgebers der Druckerpresee und des Impulsgebers des Farbwerksstuerungsmechanismus aufnimmt, um die Fehlersignale in Abhängigkeit der Relativzeit des Positionssignals der Druckerpresse gegenüber dem Positionssignal des Farbwerkssteuerungsmechanismus zu erzeugen.
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    5. Druckerpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlermesseinrichtung eine Gatterschaltung aufweist, welche durch die Positionssignale des Druckerpressenanzeigers oder des Farbwerks-Positionsanzeigers einschaltbar und durch die Positionssignale des jeweils anderen Positionsanzeigers der Druckerpresse und des Farbwerkesteuerungsmechanis· mus ausschaltbar ist, dass eine Oscillatoreinrichtung an die Gatterschaltung angeschlossen ist, um zyklische Signale zu erzeugen, wobei die zyklischen Signale durch die Gatterschaltung übertragbar und blockierbar sind, was in Abhängigkeit vom Ein- oder Ausschalten der Gatterschaltung geschieht, und dass eine Signalsammeleinrichtung eine Anzahl von Signalen einer übertragenen Gruppe der Gatterschaltung aufnimmt und sammelt, wenn die Gatterschaltung eingeschaltet ist, um die Grosse des Fehlersignals in Abhängigkeit von der Anzahl der Signale der übertragenen Signalgruppe zu bestimmen.
    6. Druckerpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oscillatoreinrichtung ein Gerät zum Messen der Geschwindigkeit des Hauptantriebes als auch eine Einrichtung aufweist, um die Frequenz der zyklischen Ausgangssignale in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Hauptantriebes zu steuern.
    7. Druckerpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalsammeleinrichtung einen Digitalzähler und einen Digital-Analogkonverter umfasst.
    8. Druckerpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlermesseinrichtung eine logische Schaltung zur Erzeugung eines Fehlervorzeichensignals aufweist, wobei das
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    Fehlervorzeichensignal eine erste Polarität des Fehlers anzeigt, wenn das Positionssignal des Druckerpressen-Positionsanzeigers dem Positionssignal des Positionsanzeigers des Farbwerkssteuerungssystems hinsichtlich Fehlermessung voranläuft, und dass das Fehlermessignal eine zweite Polarität des Fehlers anzeigt, wenn das Positionssignal des Positionsanzeigers des FarbwerksSteuerungssystems dem Positionssignal des Positionsanzeigers der Druckerpresse voranläuft.
    9. Druckerpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung einen Integrator zum Integrieren jedes der Fehlersignale als auch eine Schaltung aufweist, welche auf mehrere Eingangssignale einschliesslich eines dem ersten Steuersignal angemessenen Signals anspricht, einschliesslich eines zweiten Signals, welches proportional zur Relativbewegung ist und einschliesslich eines dritten Signals, welches proportional zu einem Zeitintegral der Relativbewegung ist.
    10. Druckerpresse mit einem Hauptantrieb, durch welchen mehrere Druckeinheiten angetrieben werden, von welchen jede einen einzelnen Farbwerkssteuerungsmechanismus zum zyklischen Einfärben der entsprechenden Druckeinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an jeden Farbwerkssteuerungsmechanismus ein einzelner Antrieb angeschlossen ist, dass eine Druckerpresse-Phaseneinrichtung mit dem Hauptantrieb der Druckerpresse in Verbindung steht und dem Hauptantrieb zugeordnete Drehphasen abfühlt, wobei wenigstens ein periodisches Signal in Abhängigkeit der Phasen erzeugt wird, dass eine Farbwerks-Phaseneinrichtung mit jedem der Farbwerkssteuerungsmechanismen in Verbindung steht und eine jedem der
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    Steuerungsmechanismen zugeordnete Phase abfühlt und um ein periodisches Signal entsprechend jedes einzelnen Mechanismus zu erzeugen, - dass eine Komperator-Einrichtung wenigstens eines der Signale der Druckerpressen—Phasen— einrichtung mit d*»m. Signal jeder Farbwerks—Phaseneinrichtung vergleicht, und ein Fehlersignal erzeugt, welches einem Positionsfehler jedes einzelnen Farbwerkesteuerungsmechanismus entspricht, und dass eine Steuerschaltung jeden einzelnen der Antriebe entsprechend dem Fehlersignal des zugeordneten FarbwerksSteuerungsmechanismus steuert, um dadurch jedes der Fehlersignale zu reduzieren, wodurch die Farbwerkssteuerungsmechanismen koherent in der Phase dem Hauptantrieb folgen.
    11. Druckerpresse mit einem Hauptantrieb, durch welche eine Druekeinheit im Drehsinne antreibbar ist, mit einem Färb— werkssteuermechanismus zum zyklischen Färben der Druekeinheit, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzelne Antriebsquelle an dem Farbwerkssteuerungsmechanisaus angeschlossen ist, um diesen im Drehsinne anzutreiben, dass eine Einrichtung ein erstes Steuersignal in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Hauptantriebes erstellt, dass eine Einrichtung mit dem Hauptantrieb und mit dem Farbwerkssteuerungsaechanismus in Verbindung steht, um die Relativbewegung des Hauptantriebes und des Farbwerkesteuerungsmechanismus abzufühlen und entsprechend Fehlersignale zu erstellen, dass eine Steuerschaltung das erste Steuersignal und die Fehlersignale aufnimmt und mit einem Ausgang an die Antriebsquelle zur Steuerung des Farbwerkssteuermechanismus angeschlossen ist, um dem Hauptantrieb entsprechend dem Steuersignal und der
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    - ae - 234151Q
    λ?
    Fehlersignale zu folgen, und dass die zum Abfühlen dienende Einrichtung Stellmittel aufweist, welche die Fehlersignale beeinflussen, wodurch die relative Bewegung und in Folge davon die Winkelfolgeposition des Farbwerkesteuerungsmechanismus einstellbar ist.
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