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Druckmaschine
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckmaschine mit mindestens
einen Walzenpaar, wobei eine Walze eine relativ harte Oberfläche aufweist und die
zweite Walze eine relativ nachgiebige Oberfläche besitzt.
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Bei Druckmaschinen der eingangs genannten Art ist es nachteilig, daß
Bögen, die auf einer Druckmaschine bedruckt worde- sind, die über eine einzelne,
unmittelbar angetriebene Formwalze zur Aufbringung von Farbe auf die Druckplatte
verfügt, bisweilen Schlieren aufgrund nicht gleichmäßiger Farbverteilung aufweisen,
die sich seitlich und quer über einen Bogen erstrecken
und in einem
ziemlich gleichmäßigen Abstand zwischen Anfangs- und Endbereichen eines Bogens vorhanden
sind, Ausgehend von dem zuvor aufgezeigten Stand der Technik liegt der vorliegenden
Erfindung die Aufyabe zugrunde, eine Druckmaschine so auszugestalten und weiterzubilden,
daß bei einem Druckvorgang praktisch keine Schlieren auftreten.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß daaurch gelöst, daß eine Antriebsvorrichtung
für eine der Walzen vorgesehen ist, daß eine weitere Vorrichtung vorgesehen ist,
durch die die erste und die zweite Walze unter einem gewissen, eine Verformung hervorrufenden
Druck zwangsweise miteinander in Verbindung stehen, so daß sich zwischen den angrenzenden
Oberflächen der Walzen ein Spalt bildet, daß eine Einstelleinrichtung zur Einstellung
des Druckes zwischen den Walzen an dem Spalt vorgesehen ist, daß eine Einricltung
vorgesehen ist zur Aufbringung eines Flüssigkeitsfilras auf eine der Walzen und
daß eine GeschwindigkfZits-Regeleinrichtung zwischen der ersten und der zweiten
Walze vorgesehen ist, wobei diese Geschwindigkeits-Regeleinrichtung von einer der
Walzen angetrieben ist und so ausgeführt ist, daß die Leistung, mit der die andere
Walze über die Geschwindigkeits-Regeleinrichtung angetrieben wird, variierbar ist,
damit so die Oberflächengeschwindigkeit der einen Walze relativ zu der Oberflächengeschwindigkeit
der anderen Walze variierbar ist.
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Erfindungsgemäß ist ein verbesserter Antrieb für eine
Farbwerk-Formsalze
für eine lithographische Druckmaschine offenbart, wobei die lithographische Druckmaschine
eine einzelne Formwalze zur Aufbringung von Farbe auf eine lithographische Druckplatte
aufweist.
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Cine lithographische Offsetdruckmaschine umfaßt allgemein eine Drucktuchwalze,
die ein Druckbild von einer Flachdruckplatte auf einen Bogen oder ein Blatt Papier
überträgt. Fa-oe und Feuchtflüssigkeit werden auf die lithographische Druckplatte
mit Hilfe von Formwalzen aufgebracht.
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Die in lithogrphischen Druckmaschinen am meisten verwendeten Farbw?=ksysteme
umfassen eine Anzahl von Walzen, die pyramidenförmig angeordnet sind, um auf diese
Weise Farbe von einer Farbquelle auf vier Formwalzen zu übertragen, die unter einem
gewissen zwangsweise hergestellten Andruck mit der lithographischen Druckplatte
zusammenwirken. Die Farbwerk-Formwalzen werden im allgemeinem im Reibschluß durch
den Plattenzylinder und damit in Verbindung stehenden unmittelbar angetriebenen
t7ibratorwalzen angetrieben.
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Ein typisches Farbwerksystem für eine lithographische Druckmaschine
ist beispielsweise in der US-PS 34 67 008 offenbart In dieser Druckschrift ist zusätzlich
ein Mechanisus offenbart, mit dem eine der Farbwerk-Formwalzen mit einer Oberflächengeschwindigkeit
antreibbar ist, die unterschiedlich von der Oberflächengeschwindigkei der Druckplatte
ist. Damit soll ein "Abwischen" des Plattenzylinders bewirkt werden, um kleine Fremdpartikel
zu entfernen und so die Ausbildung
von Fehlern im Druckbild in
dem von der Druckmaschine produzierten Druckgut zu vermeiden.
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In der zuvor angeführten Druckschrift ist lediglich offenbart, eine
von einer Mehrzahl vci Formwalzen unmittelbar anzutreiben mit einer Oberflächenyeschwindigkeit,
die sich von der Oberflächengeschwindigkeit der Druckplatte unterscheidet. Zusätzlich
sind aber bei dieser Druckmaschine drei weitere Formwalzen vorgesehen, die durch
die Druckplatte über Reibschluß angetrieben werden.
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In den US-PSen 39 86 452, 40 41 864 d 40 88 074 sind Farbwerke für
eine lithographische Druckmaschine offenbart, in denen eine einzelne Formwalze unmittelbar
angetrieben ist, beispielsweise über einen Getriebezug, einen Kettenradantrieb oder
einen eigenen Antriebsmotor, der mit der Druckmaschinengeschwindigkeit über eine
Steuerkette synchronisiert ist, m eine einzelne Fornwalze in einem vorbestimmten
Oberflächen-Geschwindigkeitsverhältnis zu der Druckplatte anzutreiben.
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Dabei ist es bekannt, die Formwalzen von Farbwerken dieses Typs so
anzutreiben, daß ihre-Oberflächengeschwindigkeit der Oberflächengeschwindigkeit
der Druckplatte entspricht oder, in manchen Fällen, sich von der Oberflächengeschwindigkeit
der Druckplatte unterscheidet.
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Bei Druckbögen, die mit einer Druckmaschine gedruckt worden sind,
die mit einer einzelnen, unmittelbar angetriebenen Formwalze zur Aufbringsng von
Farbe auf die Druckplatte ausgerüstet ist, hat man manchmal
Schlieren
beobachtet, die auf eine nicht gleichmäßige Farbverteilun, zurückgehen und sich
seitlich und quer über einen Druzkbogen erstrecken und ziemlich gleichförmig von
den Anfangs- und Endbereichen eines Druckbogens entfernt sind. Dabei ist entdeckt
worden, daß diese Schlieren dann auftreten können, wenn die einzelne Formwalze nicht
mit einer genau eingestellten Oberflächengeschwindigkeit relativ zu der Oberflächengeschwindigkeit
der Druckplatte angetrieben ist.
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Man hat weiterhin die Beobachtung gemacht, daß dann, wenn eine Formwalze
mit einer relativ nachgiebigen Oberfläche mit einer Oberflächengeschwindigkeit betrieben
wird, die größer oder kleiner als diejenige Oberflächengeschwindigkeit ist, mit
der die Formwalze durch eine Druckplatte über Reibschluß angetrieben würde, sich
dies in einer unerwünschten Deformation der Walzenoberfläche auswirken kann, da
das Material, aus dem die relativ nachgiebige Walzenoberfläche besteht, dann, wenn
es zusammengedrückt wird, sich nicht beständig durch den Druckspalt zwischen der
Farbwerk-Formwalze und der Druckplatte durchsetzt. Es kommt daher zu einer Materialanhäufung
in Form einer Ausbeulung auf einer Seite des Druckspaltes und dann, wenn sich eine
ausreichende Materialmenge angehäuft hat, rutscht bzw. bewegt sich das Material
sehr plötzlich durch den Druckspalt, um so wieder ein Gleichgewicht herzustellen.
Die relativ nachgiebige Walzenabdeckung "rattert" also, wenn sich die Walze dreht
und bewirkt damit das, was man als "Abwischrand-Effekt" bezeichnet.
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Ein Farbwerk entsprechend der vorliegenden Erfindung
umfaßt
einen unmittelbar wirkenden, stufenlos verstellbaren Geschwindigkeitsantrieb, der
mit einer einzelnen Formwalze verbunden ist, die ;,mit einer Abdeckung aus relativ
nachgiebigen Material versehen ist und sich im Eingriff mit einer lithographischen
Druckplatte befindet. Der stufenlos verstellbare Geschwindigkeitsantrieb umfaßt
vorzugsweise ein harmonisches Antriebsgetriebe zwischen einer Antr-+ebswelle und
der Formwalze, um so ein Einstellen der Oberflächengeschwindigkeit der einzelnen
Farbwerk-ormwalze relativ zu der Oberflächengeschwindigkeit de Druckplatte zu ermöglichen.
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Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Farbwerk für
eine lithographische Offset-Druckplatte anzugeben, bei dem die Oberfläche der. Formwalze
unmittelbar angetrieben ist und die Oberflächengeschwindigkeit einstellbar ist,
um so ein sehr genaues Geschwindigkeitsverhältnis zu schaffen und aufrecht zu erhalten
zwischen der Oberflächengeschwindigkeit der Formwalze und der Oberflächengeschwindigkeit
der Druckplatte.
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Weiterhin ist es ein Ziel der vorliecznden Erfindung, einen Antrieb
für eine Farbwerk-Formwalze anzugeben, der es ermöglicht, die Oberflächengeschwindigkeit,
mit der die Formwalze angetrieben ist, anzupassen in Hinblick auf Ungenauigkeiten
in den Getrieben, anderen Komponenten des Antriebes der Druckmaschine und n den
Durchmessern der Farbwerk-Formwalze und der Druckplatte, um so eine Feineinstellung
der Oberflächengeschwindigkeit der Formwalze gegenüber der Oberfläthengeschaindigkeit
der Druckplatte
zu ermlichen und um so die Puntildung einzustellen
und ein "Rattern" zwischen der Oberfläche der Formwalze und der Oberfläche der Druckplatte
zu eliminieren.
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Weiterhin soll mit der vorliegenden Erfindung ein Walzenantrieb zwischen
einem Walzenpaar angegeben werden, bei dem mindestens eine der Walzen mit einer
relativ nachgiebigen Oberfläche versehen ist und unter einem gewissen, eine Verformung
hervorrufenden Druck zwangsweise mit der anderen Walze in Verbindung steht, der
es erlaubt, das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den Walzen bei Änderungen in
der Oberflächengeschwindigkei. der Walzen, etwa als Ergebnis einer thermischen Ausdehnung
oder aufgrund von anderen Einflüssen, nach7ustellen.
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Andere und weitere Aufgaben und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung sowie der beigefügten
Zeichnung.
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Auf der beigefügten Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung dargestellt, mit Hilfe derer die Erfindung besser und vollständiger
zu verstehen ist. Es zeigt: Fig. 1 Eine Seitenansicht der Antriebsseite einer mit
einem verbesserten Antrieb für eine Formwalze eines Farbwerks ausgestatteten Druckmaschine;
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie
2-2 in Figur
1; Fig. 3 eine schematische Darstellung einer digitalen Leeinrichtung, zur Anzeige
der relativen Oberflächengeschwindigkeiten der Formwalze und der Druckplatte; Fig.
4 ein Blockdiagramm einer Schaltung in der digitalen Leseeinrichtung und Fig. 5
eine schematische Darstellung einer Schaltung in der digitalen Leseeinrichtung.
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Im folgenden sind zur Bezeichnung VQ I gleichen Teilen innerhalb der
verschiedenen Figuren der Zeichnung gleiche Bezugszeichen verwendet worden.
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Mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 der Zeichnung ist zunächst mit 1O
eine lithographische Druckmaschine insgesamt bezeichnet, die eine Drucktuchwalze
12, einen Plattenzylinder 14 und eine Farbwerk--Formwalze 16 umfaßt. Die Drucktuchwalze
12 und de-: Plattenzylinder 14 sind in herkömmlicher Weise konstruiert und werden
auf konventionelle Art durch ein -Druckmaschinen-Antriebsgetriebe 18 angetrieben,
das wiederum in bekannter Weise durch einen (nicht dargestellten) Motor angetrieben
wird und seine Drehbewegung auf ein Drucktuchwalzengetriebe 20 überträgt, das im
Eingriff mit einem Plattenzylindergetriebe 22 ist.
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Das Drucktuchwdlzenyetriebe 20 und das Plattenzylindergetriebe 22
sind mit der Drucktuchwalze 12 bzW. mit dem Plattenzylinder 14 zu Antriebszwecken
fest verbunden.
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Das plattenzylindergetriebe 22 ist an einer Stützachse 24 befestigt,
die in achsialer Richtung des Plattenzylinders 14 2usgerichtet ist und diesen abstützt.
Die gegenüberliegenden Enden der Stützachse 24 sind drehbeweglich mit Hilfe von
Lagern 26 in öffnungen der Seitenrahmen 28 der Druckmaschine gelagert. An dem Plattenzylinder
14 und der Drucktuchwalze 12 sind jeweils eine herkömnliche oruckplatte und ein
herkömnliches Drucktuch befestigt.
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Die Farbwerk-F3rmwalze 16 besitzt vorzugsweise eine Deckschicht aus
nachgiebigen Material, das eine Dicke von etwa 1/4" bis 3/4" (0,63 bis 1,91 cm)
und eine Härte von etwa 60 Shore A aufweist. Die Walze und das (nicht dargestellte)
Farbdosierungselement können so konstruiert sein wie es beispielsweise in der US-PS
42 87 828 offenbart ist, deren Offenbarung hiermit ausdrücklich in die vorliegende
Patentanmeldung einbezogen wird.
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Eine unmittelbar wirkende, stufenlos arbeitende Geschwindigkeits-Regeleinrichtung
(positiv speed control device), die im Ganzen mit 30 bezeichnet ist, ist zur Leistungsübertragung
von der Stützachse 24 auf die Farbwerk-FormYalze 16 vorgesehen, was nachfolgend
noch näher erläutert wird. Bei dem in Figur 2 der Zeichnung dargestellten besonderen
Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist die unmittelbar wirkende,
stufenlos arbeitende Geschwindigkeitsregeleinrichtung 30 als ein harmonischer Antrieb
(harmonic drive), der ein Flachgetriebe aufweist, ausgeführt. Ein solcher harmonischer
Antrieb ist beispielsweise von der Firma Harmonic Drive Products, Icon Devision
in Wobum, Mass., USA, zu beziehen.
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Die Geschwindigkeits-Regeleinrichtung 30 weist ein dynamisches Bandelement
32 (dynamic spline) auf, das mit einem Bolzen oder auf andere Weise mi einem Muffenabschnitt
34 verbunden ist, der seinerseits mit der Stützachse 24 verkeilt oder auf andere
Weise zu Antriebszwecken fest verbunden ist. Das dynamische Bandelement 32 umfaßt
ein kreisförmiges Ringelement, das an seiner inneren Oberfläche mit Zähnen versehen
ist, um so ein inneres Getriebe zu bilden.
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Das dynamische Bandelement 32 ist angrenzend zu einem kreisförmigen
Bandelement 36 (circular spline) vorgesehen, das mit einem Bolzen oder auf andere
Weise mit einer Verbindungsnabe 38 verbunden ist, wobei die Verbindungsnabe ebenfalls
mit einem Bolzen oder auf andere Weise fest mit einem Kettenrad 40 verbunden ist.
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Das Kettenrad 40 ist mit einer zentralen öffnung versehen und in Lagern
42, die auf der äußeren Oberfläche des Muffenabschnitts 34 vorgesehen sind, gelagert.
Der Muffenabschnitt 34 ist, wie schon ausgeführt, mit der Stützachse 24 fest verbunden.
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Aus den vorstehenden Ausführungen gebt unmittelbar hervor, daß das
kreisförmige Bandelement 36, die Verbindungsnabe
38 und das Kettenrad
40 relativ zu dem dynamischen Bandelement 32, dem Muffenabschnitt 34 und der Stützachse
24 drehbar angeordnet sind.
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Ein elastischir Stahlring 44, der auf seiner äußeren Oberfläche äußere
Bandzähne aufweist, ist drehbeweglich auf einem Wellengenerator 46 befestigt, der
ein elliptisches Lager 48 und ein drehbeweyliches Eingabeelement 50, das mit eimer
Einyabewelle 52 verbunden ist, umfaßt.
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Dabei ist das Eingabeelement 50 gegenüber der Eingabewelle 52 verkeilt
oder auf andere Weise mit der Eingabewelle 52 fest verbunden. Das elliptische Lager
48 hat eine elliptisch geformte äußere Oberfläche, die mit der inneren Oberfläche
des elastischen Stahlrings 44 zusammenwirkt. Eine Drehung des Eingabeelements 50
und des elliptischen Lagers 48 bewirkt, daß der elastische Stahlring 44, der auf
der äußeren Oberfläche des elliptischen Lagers 48 angeordnet ist, in einer wellenartigen
Weise verformt wird. Der elastische Stahlring 44 ragt in das dynamische Bandelement
32 und das kreisförmige Bandelement 36 in der Weise hinein, daß die auf einem Umfangsbereich
des elastischen Stahlrings 44 ausgebildeten Zähne mit den inneren Zähnen auf dem
dynamischen Bandelement 32 und dem kreisförmigen Bandelement 36 zusammenwirken und
,.azar in jeweils genau entgegengesetzten Bereichen des dynamischen Bandelementes
32 bzw. des kreisförmigen Bandelementes 36.
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Im zusamrnengeliuten Zustand bewirkt eine Drehung des elliptischen
Lagers 48 und des Eingabeelementes 50 eine umlaufende elliptische Ausgestaltung
des elastischen Stahlringes 44 wodurch ein zunehmendes in Wirkung treten dieser
äußeren Zähne mit den inneren Zähnen des
dynamischen Bandelements
32 und des kreisförmigen Bandelementes 36 bewirkt wird.
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Das kreisförmige Bandelement 36 verfügt über zwei Zähne mehr als der
elastische Stahlring 44, wodurch eine Relativdrehung gegenüber dem elastischen Stahlring
44 mit einem Untersetzungsverhäl tnis entslarechend dem Verhältnis der Zähne verursacht
wird. Das dynamische Bandelement 32 hat dieselbe Anzahl von Zähnen wie der elastische
Stahlring 44 und dreht sich daher mit diesem und in der gleichen Geschwindigkeit.
Das kreisfqçmige Bandelement 36 erbringt daher das positive Unters-!tzungsverhältnis,
entsprechend 1/2 der Anzahl der Zähne auf dem elastischen Stahlring 44.
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Der elastische Stahlring 44 dreht sich gegenüber dem Wellengenerator
46 in entgegengesetzter Richtung. Die Geschwindigkeitsverringerung des elastischen
Stahlrings 44 relativ zu dem Wellengenerator 46 ist entsprechend der Hälfte der
Zähne auf der äußeren Oberfläche des elastischen Stahlrings 44.
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Der Plattenzylinder 14, der über das Druckmaschinen-Antriebsgetriebe
18 angetrieben wird, treibt seinerseits das dynamische Bandelement 32 an. Das kreisförmige
Bandelement 36, das mit der Farbwerk-Formwalze 16 fest verbunden ist, wird durch
den elastischen Stahlring 44 angetrieben, der wiederum durch das dynamische Bandelement
32 und den Gleichstrommotor 56 angetrieben wird.
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Zwischen der Eingabewelle 52 und der Ausgabewelle 54
eines
rechtwinkligen Vorgeleges 55 ist eine flexible Kupplung 49 vorgesehen. Das rechtwinklige
Vorgelege 5 wird durch einen bezüglich seiner Umdrehungszahl regelbaren Gleichstrommotor
56 angetrieben. Die Umdrehungszahl des Gleichstommotors 56 wird durch eine machogeneratorscha:'ung
geregelt, die bewirkt, daß die Umdrehungszahl d2s Gleichstrommotors 56 in einem
festen Verhältnis zu der Geschwindigkeit des Plattenzylinders 14 steht.
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In Fig. 2 der Zeichnung ist schematisch dargestellt, daß der Gleichstrommotor
56 über eine geeignete, der Aufrechterhaltung des gewünschten Geschwindigkeitsverhältnisses
zwischen dem Antrieb der Druckmaschine und dem Gleichstrommotor 56 dienende elektrische
Schaltung angeschlossen ist. In der dargestellten Ausführungsforn wird ein Tacho-enerator
100 durch den Antrieb der Druckmaschine, hier beispielsweise über das Drucktuchwalzengetriebe
20, angetrieben. Der Tachogenerator erzeugt einen Wechselstrom in Abhängigkeit der
Geschwindigkeit, mit der die Druckmaschine läuft. Beispielsweise wird der Tachogenerato,
eine Spannuny von 0 Volt liefern, wenn die Druckmaschine angehalten ist, sich steigernd
bis zu 50 Volt bei einer Umdrehungszahl von 1000 pro Minute. Die Ausgangsseite des
Tachogenerators 100 ist mit einer SCR-rüce 102 verbunden, zur Umwandlung des Wechselstromes
in Gleichstrom. Die Ausgangsseite der SCR- Brücke 102 ist dann mit einem Gleichstrommotor
104 verbunden. Der Gleichstrommotor 104 ist über ein Potentiometer 106 mit einer
angemessenen Stromquelle verbunden.
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Die Umdrehungszahl des Gleichstrommotors 56 wird
anfänglich
durch eine Einstellung an dem Potentiometer 106 eingestellt. Bei einer Änderung
der Geschwindigkeit der Druckmaschine fließt dann ein elektrischer Strom von dem
Tachogenerator 100 über die SCR-Brücke 102 zu dem Gleichstrommotor 104 zur Anpassung
der Umdrehungszahl des Gleichstrommotors 56, um so das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis
zwischen dem Antrieb der Druckmaschine und dem Gleichstrommotor 56 aufrechtzuerhalten.
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Auf einem Teil des Unfanges des Kettenrades 40 läuft eine geräuscharme
Kette 58, die it rj'ähnen eines Kette tenrades 60 im Eingriff ist. Das Kettenrad
60 ist über einen Bolzen oder auf andere Weise über eine Luftkupplung 62 mit einer
Antriebswelle 70 fest verbunden.
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Die Antriebswelle 70 ist zu Antriebs zwecken weiterhin mit der Farbwerk-Formwalze
16 fest verbunden. Die Luftkupplung 62 umfaßt ein Krafteinleitungselement 64 und
ein raftableitungselenent 66, woaurch eine Drehung der Antriebswelle 70 nur in ein
Richtung zugelassen wird.
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Wie in Figur 1 der Zeichnung dargestellt ist, wird die Spannung in
der geräuscharnen Kette 58 durch ein Paar von Spannrollen-Kettenrädern 37 und 39
aufrechterhalten. Das Spannrollen-Kettenrad 39 ist durch eine Feder in einer Richtung
von der Achse des Plattenzylinders 14 wegweisend vorgespannt, so daß das Spannrollen-Kettenrad
39 einwärts in Richtung auf die Achse des Plattenzylinders 14 zu bewegt wird, wenn
die Oberflächen der Farbwerk-Formwalze 16 und des Plattenzylinders 14 sich voneinander
entfernen, beispielsweise
wenn das Fa rbw- rk in eine Stellung
"ohne Andruck" bewegt wird.
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Die Antriebswelle 70 ist in Lagern 72 abgestützt und über eine Kupplung
74 mit dem Achsabschnitt 76 der Formwalze verbunden. Der Achsabschnitt 76 ist drehbeweglich
durch ein Lager 78 abgestützt.
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Wie am besten in der Fig. 2 der Zeichnung dargestellt ist, ist ein
Rahmenteil 29 des Druckmaschinenrahmens über einen Bolzen oder auf andere Weise
mit dem unteren Druckmaschinenrahmen 28 verbunden und weist eine Ausnehmung auf;
in die ein Drehzapfen 81 hineinragt, der zu einer d ehbeweglichen Sicherung des
Farbwerkrahmens gegenüber dem Seitenrahmen 28 dient. Wie man am besten aus der Fig.
1 der Zeichnung zu entnehmen ist, ist der Farbwerkrahmen 11, der die Farbwerk-Formwalze
16 trägt, um den Drehzapfen 81 drehbar, wodurch die Farbwerk-Formwalze relativ zu
dem Plattenzylinder 14 bewegbar ist und der Druck an einem Spalt N zwischen den
angrenzenden Oberflächen des Plattenzylinders 14 u£id der Farbwerk-Formwalze 16
einstellbar ist.
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Für eine Bewegung des Farbwerrahmens 11 relativ zu dem Seitenrahmen
28 ist ein druckbetätigter Zylinder 83 vorgesehen, in der gleichen Weise, wie es
in der US-PS 42 87 828 vorgesehen ist, deren Offenbarung hiermit vollintlaltlich
in die vorliegende :Patentanmeldung einbezogen wird.
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Es ist beobachtet worden, daß dann, wenn eine Walze
mit
einer nachgiebigen Oberfläche unter einem gewissen, eine Eindrückung hervorrufenden
Druck zwangsweise mit einer Walze in Verbindung steht, die eine harte Oberfläche
aufweist, und aie Walzen durch Reibschluß und mit einem trockenen Spalt zwischen
sich angetrieben werden, die Umfangsgeschwindigkeit der Walze mit nachgiebiger Oberfläche
geringer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Walze mit harter Oberfläche. Weiterhin
ist beobachtet worden, daß dann, wenn eine Einstellung der Eindrückung zwischen
der Walze mit nachgiebiger Oberfläche und Walze mit harter Oberfläche vorgenommen
wird, die relativen Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen sich ändern, nämlich mit
zunehmender Eindrückung die Ufangsgschindigkeit der Walze mit nachgiebiger Oberfläche
gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit der Walze mit harter Oberfläche abnimmt.
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Es dürfte unmittelbar erkennbar sein, daß die Geschwindigkeits-Regeleinrichtung
30 eine Einstellung der Umfangsgeschwindigkeit der Farbwerk-Formwalze 16 relativ
zu der Umfangsgeschwindigke ç des Plattenzylinders 14 erlaubt, um so zu erreichen,
daß die Farbwerk-Formwalze 16 mit einer gewünschten Umfangsgeschwindigkeit angetrieben
wird, auch wenn sich die Durchmesser des Plattenzylinders 14 und der Farbwerk-Formwalze
ändern, etwa durch eine thermische Ausdehnung, oder wenn es unter bestimmten Betriebsbedingungen
beispielsweise notwendig ist, den Druck an dem Spalt 21 zwischen der Farbwerk-Formwa~ze
16 und der Druckplatte 14 einzustellen. Bei normalen Betriebsbedingungen ist dies
manchmal notwendig, wn verschiedene
Farben auf verschiedene Druckplatten
aufzubringen, ein Tonen und Schmieren zu verhindern und eine genaue runtgestalt
in Größe und Abmessung aufrecht zu erhalten.
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Es ist beabsitit, daß die Geschwindigkeits-Regeleinrichtung 30 unter
normalen Betriebsbedingungen zur Durchführung von sehr geringen Änderungen der relativen
Umfangsgesr:hwindigkeit der Farbwerk-Formwalze 16 in Bezug auf den Plattenzylinder
14 eingesetzt wird.
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Beispielsweise ist die Umfangsgeschwindigkeit der Farbwerk-Formwalze
16 vielleicht nur um zwei oder drei Prozent in Bezug auf die Umfangsgeschwindigkeit
des Plattenzylindets 14 zu ändern, um das gewünschte Geschwindigkei.sverhältnis
zwischen den Oberflächen der Walzen einzustellen.
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Wie bereits weiter oben ausgeführt worden ist, liegt eine Hauptaufgabe
der Geschwindigkeitsregeleinrichtung 30 darin, die Farbwerk-Formwalze 16 in einem
bestimmten Walzverhältnis zu dem Plattenzylinder 14 anzutreiben und so eine unerwünschte
Deformierung der nachgiebigen Oberfläche der Farbwerk-Formwalze 16 an dem Spalt
N zwischen beiden Walzen zu verhindern.
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In den Figuren 3 bis 5 in der Zeichnung ist ein Anzeigegerät dargestellt,
das die relativen Drehgeschwindigkeiten der Oberflächen des Plattenzylinders 14
und der Farbwerk-Formwalze 16 anzeigt. Das Anzeigegerät liefert einen digitalen
Werft, der die Differenz der Oberflächelgeschwindigkeiten der beiden Getriebe darstellt
und der auf dem Anzeigegerät ablesbar ist. In der praktischen Ausführung ist diese
Leseeinrichtung so
ausgelegt, daß sie die Geschwindigkeit des Formwalzengetriebes
in einem Prozentanteil von der Geschwindigkeit des Plattenzylindergetriebes anzeigt.
In der Fig. 3 der Zeichnung ist die digitale Leseeinrichtung im Ganzen mit der Nummer
79 bezeichnet und umfaßt zwei magnetische Abnehmer 80 und 82, von denen einer neben
dem Plattenzylindergetriebe 20 und der andere neben einem-Antriebsgetriebe 75 einer
Vibratorwalze, das mit der Antriebswelle 70 fest verbunden ist und sich mit der
Farbwerk-Formwalze 16 dreht, angeordnet ist. An dieser Stelle sol betont werden,
daß der magnetische Abnehmer 80 an sich in der Nähe jedes Getriebes in den Antrieb
der Druckmaschine befestigt sein kann, welches ein festes Geschwindigkeitsverhältnis
zu der Oberfläche des Plattenzylinders 14 aufweist.
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Die magnetischen Abnehmer 80 und 82 haben eine identische Konstruktion
und sind im Handel z.B. von der Firma Airpax, als Airpaxmodell 4-0001 Zero-Velocity
Digital Pickup zu beziehen. Solche Anlagen erzeugen einen logischen Impuls mit einer
konstanten Amplitude als Ausgangsgröße, wobei die Ausgangsgröße nur von der Position
eines Getriebezahns oder einer ähnlichen Fläche abhängt und nicht von der Geschwindigkeit,
mit welcher diese Oberfläche sich vor der Abnehmereinrichtung vorbeibewegt. Jedesmal,
wenn ein Getriebezahn sich vor der Abnehmereinrichtung vorbeibewegt, springt die
Ausgangsspannung von 0 auf 5 Volt (positiv). Wenn der Getriebezahn sich vorbeibewegt
hat springt die Ausgangsspannung zurück auf 0 Vollt, bis der nächste Getriebezahn
nachfolgt. Jeder Abnehmerkopf ist so eingestellt, daß er einen Impuls erzeugt, wenn
sich vor
dem Abtie1ijierkopf ein Getriebezahn vorbeibewegt. Die
Ausgangsgröße des magnetischen Abnehmer 80 ist als Bezugseingangsgröße und die Ausgangsgröße
des magnetischen Abnehmer 82 als variable Eingangsgröße festgelegt worden. Eine
Leseschaltung, wie sie in den Figuren 4 und 5 der Zeichnung dargestellt ist, führt
fortwährend die Berechnung der Funktion S=(a/b) x 100 % durch und zeigt sie auf
einen Display fortlaufend an. In dieser Funktion stehen die Buchstaben a und b für
die Anzahl der Eingangsimpulse aus dem Abnehmer 80 bzw. 82 in jeweils demselben
Zeitintervall. Die Funktion S gibt daher in Prozent das Geschwindigkeitsverhältnis
an, mit dem sich die Getriebezähne des Antriebsgetriebes 75 an dem eine variable
Eingangsgröße liefernden Abnehmer 82 vorbei bewegen, sich bewegend zusammen mit
der Farbwerk-Formwalze 16, zu der Geschwindigkeit, mit der sich die Getriebezähne
des Plattenzylinderyetriebes 22 an dem magnetischen Abnehmer 80, der eine Bezugseingangsgröße
liefert, vorbeibewegen.
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Die elektrische Schaltung, die in der digitalen Leseeinrichtung 79
verwirklicht ist, ist in den Figuren 4 und 5 der Zeichnung schematisch dargestellt.
Die Ausgangssignale des magnetischen Abnehmers 80, der eine Bezugsgröße liefert,
sind zunächst auf einen Zähler 86 geschaltet, der eine Division durch Hundert durchführt
und gehen dann als Eingangsgröße in eine Torschaltung 88.
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Die Ausgangsgrößen aus dem magnetischen Abnehmer 82, der eine variable
Größe liefert, gehen als Eingangsgrößen auf einen PLL-Schaltkreis 90, der die Frequenz
der
Impulse mit 10 multipliziert. Damit ergibt sich also, daß als
Ausgangsyröße aus dem PLL-Scnaltkreis 90 zehn Impulse abgegeben werden für jeden
einzelnen Impuls, der diesem Schaltkreis als Einganysgröße aus dem magnetischen
Abnehemer 82 aufgegeben wird. Diese Impulse gehen als Eingangsgrößen in Zähler 92
und 94, die eine Division durch 10 durchführen und kaskadenartig geschaltet sind.
Die Inhalte dieser Zähler können auf einem Paar von Dioden-Leseeiheiten (LED) 96
bzw. 98 angezeigt werden.
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Die Zähler 92 und 94 werden über die Torschaltung 88 geregelt. Ein
in der Torschaltung 88 ankommender Impuls ist jedesmal eine Auslösung dafür, daß
die Zähler 92 und 94 ihren jeweiligen Inhalt zu diesem Zeitpunkt auf den ihnen zugeordneten
(LED-) Dioden-Leseeinheiten anzeigen. Die jeweils an einer Leseeinheit angezeigte
Ziffer ändert sic erst dann, wenn enn weiterer Impuls die Torschaltung 88 erreicht.
Die Impulse, die die Eingangsgrößen für die Torschaltung 68 bilden, sind ihrerseits
Ausgangsgrößen aus dem Z-ähler 86, der eine Division durch Hundert durchführt und
seinerseits von dem magnetischen Abnehmer 80 angesteuart ist, der eine Bezugsgröße
liefert.
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Für jeweils 100 Impulse, die von dem magnetischen Abnehmer 80 gezählt
werden, der eine Bezugsgröße liefert, wird die Anzahl der Impulse, die durch den
magnetischen Abnehmer 82 gezählt werden, der eine variable Größe liefert (mit einer
Auslösung bis auf 1/10 eines Impulses) auf den Leseeinrichtungen angezeigt und diese
Anzeige wird solange aufrechterhalten,
bis die nächsten 100 Impulse
durch den magnetischen Abnehmer 80, der eine Bezugsgröße liefert, gezählt worden
sind. Die digitale Leseeinrichtung 79 liefert so also eine zweistellige Anzeige
der Differenz in der Anzahl der ZätllJe, die sich an den magnetischen Abnehmern
80 und 82 in demselben Zeitintervall vorbeibewegen.
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Figur 5 der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der in Figur
4 gezeigten Schaltung.
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Die einzelnen lenente dieser Schaltung sind im Handel von der Firma
Motorola, COMS Marketing, Semiconducter Products Inc., rutin, Texas erhältlich.
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Der Zähler 86, der eine Division durch Hundert durchführt, ist eir:
"dual up counter" der Firma Motorola, der unter der Typenbezeichnung "MC 14518 B
dual BCD counter" angeboten wird. Die Zähler weisen D-Stufen auf und Flip-Flops,
die austauschbare CLOCR-und ENABLE-Linien iun wahlweisen Auffüllen eines je nach
Erfordernis pocitiv bzw. negativ zählenden Übergangs aufweisen.
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Die Torschaltung 88 umfaßt eine zweifach monostabile Kippschaltung
die von der Firma Ilotorola beispielsweise unter der Bezeichnung MC14582B zu beziehen
ist.
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Dieses Element ist eine zweifache, wieder ansteuerbare und wieder
zurücksetzbare monostabile Kippschaltung.
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Sie kann z.B. «on einer Ecke eines Eingangsimpulses angesteuert werden
und einen sehr genauen Ausgangsimpuls in einem sehr großen Bereich unterschiedlicher
Breiten
liefern, wobei die Dauer und die Genauigkeit dieser Impulse von den externen, die
Zeiteinteilung vorgebenden Komponenten bestimmt werden.
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Der PLL-Schaltkreis 90, der eine Multiplikation mit Zehn durchführt,
ist beispielsweise von der Firma Motorola unter der Bezeichnung MC140046B zu beziehen.
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Ein PLL-Schaltkreis umfaßt zwei Phasenvergleicher, einen spannungsgesteuerten
Oszillator (BCO), einen Kathodenstrahl und eine Zenerdiode. Die Phasenvergleicher
besitzen zwei gemeinsame Sigal-Eingangsanschlüsse.
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Die Dioden-Leseeinheiten 96 und 98 stellen konventionelle Komponenten
dar und sind im Handel von einer Vielzahl von Firmen beziehbar.
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Die zuvor beschriebene Schaltung ist auf der Zeichnung in Fig. 5 dargestellt
und es wird dav)n ausgegangen, daß diese Darstellung für sich selbst spricht, so
daß sich eine Beschreibung weiterer Einzelheiten dieser Schaltung an dieser Stelle
erübrigt. Es wird weiterhin davon ausgegangen, daß ein Fachmann aufgrund dieser
zeichnerischen Darstellung und der zuvor gegebenen Beschreibung in der Lage ist
eine solche digitale Leseeinrichtung 79 entsprechend vorzusehen.
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Es soll an dieser Stelle nochmals deutlich gemacht werden, daß die
digitale Leseeinrichtung 79 eine sehr genaue Anzeige der Relativgeschwindigke.iten
der Wälzbahnen der beiden Getriebe zueinander angibt. Das tatsächliche Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis
de
beiden damit verbundenen Zylinder muß jedoch aufgrund der tatsächliclen
Walzendurchmesser berechnet werden, da sie von der Wälzkreisdurchmessern der Getriebe
abweichen können.
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Bezugszeichenliste 10 Druckmaschine 10 11 Farbwerkrahmen 11 12 Drucktuchwalze
12 14 Plattenzylinder 14 16 Farbwerk-Formwalze 16 18 Druckmaschinen-Antriebsgetriebe
18 20 Drucktuchwalzengetriebe 20 22 Plattenzylindergetriebe 22 24 Stützachse 24
26 Lager 26 28 Seitenrahmen 28 29 Rahmen teil 29 30 Geschwindigkeits-Regeleinrichtung
30 32 dynamisches Bandelenent 32 34. Muffenabschnitt 34 36 kreisförmiges Bandelement
36 37 Spannrollen-Kettenrad 37 38 Verbindungsnabe 38 39 Spannrollen-Kettenrad 39
40 Kettenrad 40 42 Lager 42 44 elastischer Stahlring 44 46 Wellengenerator 46 48
elliptisches Lager 48 49 flexible Kupplung 49 5Q Eingabeelement 50 52 Eingabewelle
52
54 Ausgabewelle 54 55 rechtwinkliges Vorgelege 56 Gleichstrommotor
56 58 yeräuscharme Kette 58 60 Kettenrad 60 62 Luftkupplng 62 64 KrafteinJeitungselement
64 66 Kraftableitungselement 66 70 Antriebswelle 70 72 Lager 72 74 Kupplung 74 75
Antriebsgetriebe 75 76 Achsabschnitt 76 78 Lager 79 digitale Leseeinrichtung 79
80 Abnehmer 80 81 Drehzapfen 81 82 Abnehmer 82 83 Zylinder 83 86 Zähler 86 88 Torschaltung
88 90 PLL-Schaltxreis 90 92 Zähler 92 94 Zähler 94 96 Dioden-Leseeinheit 96 98 Dioden-Leseeinheit
98 100 Tachogenerator 100 102 SCR-Brücke 102 104 Gleichstrommotor 104 106 Potentiometer
106 N Spalt N
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