DE4436102C2

DE4436102C2 - Vorrichtung zur kontrollierten Übertragung von Druckfarbe

Info

Publication number: DE4436102C2
Application number: DE4436102A
Authority: DE
Inventors: Rudi Junghans; Georg Roesler
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1994-10-10
Filing date: 1994-10-10
Publication date: 2000-01-05
Anticipated expiration: 2014-10-11
Also published as: DE4436102A1; JP3834082B2; EP0710557A1; JPH08224859A; EP0710557B1; DE59508309D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontrollierten Übertragung von Druckfarbe nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs, wie sie aus der EP 0 158 945 A2 bekannt ist.

Aus der EP 0 158 945 A2 ist eine Vorrichtung bekannt, welche einen Farbheber mittels Pneumatikzylinder hin- und herbewegt. Zur Ermittlung der Anlagedauer des Farbhebers am Farbduktor wir ein Signal am Antrieb des Farbduktors mittels Hall-Sensor erfaßt.

Aus der deutschen Patentschrift 17 61 394 ist eine Farbheberwalze bekannt, die mittels Pneumatikzylinder zwischen einer Farbkastenwalze und einer Farbverteilerwalze hin- und herschwingt. Die Zeit der Anlage an beiden Walzen kann mittels Zeitgebervorrichtung eingestellt werden.

Eine Vorrichtung zur Synchronisierung der Farbheberbewegung ist aus der US Patentschrift 3274932 bekannt. Die Synchronisierung der Farbheberbewegung wird mittels Impulsgeber, der mit dem Plattenzylinder verbunden ist, realisiert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine zur individuellen Einstellung und unabhängig vom Antrieb der Druckmaschine angetriebene Farbhebervorrichtung und ein dazu notwendiges Verfahren zu realisieren.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.

Per Vorteil der Erfindung liegt in der Einfachheit der Konstruktion und in der Vielfalt von Variationsmöglichkeiten, die durch die Unabhängigkeit des Farbhebers gegeben ist. Die konstruktive Vereinfachung liegt darin, daß keine komplizierten Getriebe, Gestänge u. s. w. zum Abgriff der Bewegung aus dem Räderzug notwendig sind. Die Synchronisation zum Hauptantrieb erfolgt über einen ohnehin vorhandenen bereits bekannten Inkrementalgeber, der von einem Rechnersystem eingelesen und ausgewertet wird.

Durch die Steuerung über ein Rechnersystem sind folgende Möglichkeiten realisierbar:

Die Phasenlage des Farbhebers, d. h. der Zeitpunkt in dem der Farbheber die erste Farbwalze berührt, kann so gelegt werden, daß die dabei eventuell entstehenden Schwingungsanregungen den geringsten Einfluß auf die Druckqualität haben. Dieses könnte z. B. dann sein, wenn die Farbauftragswalzen dem Kanal des Plattenzylinders gegenüber stehen. Eine weitere Möglichkeit wäre, eine im Sujet unkritische Stelle auszuwählen.

Der direkte diskontinuierliche Antrieb der Farbheberschwenkvorrichtung bringt den Vorteil, daß im Moment der Anlage der Farbheberwalze an den Duktor bzw. die erste Farbwalze die Anlegegeschwindigkeit so gewählt werden kann, daß dabei fast keine Schwingungen entstehen.

Die einstellbare Verweildauer am Duktor bzw. an der ersten Farbwalze bringt dem Drucker den Vorteil, die Farbhebertourigkeit, d. h. die Anzahl der Farbheberbewegungen pro Maschinenumdrehung in Abhängigkeit vom zu druckenden Sujet frei zu wählen. Bei kleiner Hebertourigkeit kann entsprechend mehr Farbe von dem Duktor zur ersten Farbwalze transportiert werden, weshalb es möglich ist, die Farbmenge zusätzlich durch die Farbschichtdicken zu beeinflussen, und damit auch zonal verschieden einzustellen. Eine geringe Tourigkeit wird nur gewählt, wenn eine Arbeit mit relativ geringer Färbung zu drucken ist. In der Regel wird eine 1/2 oder 1/3-tourige Einstellung gewählt. Es ist dabei auch möglich, in jedem Druckwerk eine unterschiedliche Farbhebertourigkeit einzustellen.

Eine zusätzliche Möglichkeit der unabhängig vom Maschinentakt betriebenen Farbheberbewegung ist die, daß die Farbhebertourigkeit ungleichmäßig eingestellt werden kann, d. h. nach einer bestimmten Anzahl von Farbheberbewegungen kann eine oder mehrere Farbheberbewegungen ausgesetzt werden.

Ein weiterer Vorteil dieser Steuerung ist die Möglichkeit, bei "Druckabstellung" der Maschine den Antrieb so stillzusetzen, daß die Farbheberwalze gerade an der Farbreibwalze anliegt.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher verdeutlicht werden.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Hin- und Herschwenken einer Farbheberwalze zwischen einer Farbduktorwalze und einer Farbreiberwalze,

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild zur Regelung der Streifenbreite, der Farbhebertourigkeit und der Phasenlage,

Fig. 3 zeigt die Realisierung wie in Fig. 2 anhand eines Schrittmotors,

Fig. 4, 5 zeigen die prinzipielle Darstellung des Verschwenkens einer Farbheberwalze und

Fig. 6 zeigt ein Diagramm mit dem Geschwindigkeitsverlauf u der Farbheberwalze.

Fig. 1 zeigt eine Farbheberwalze 1, die an einem abgewinkelten Hebel 2 gelagert ist. Der abgewinkelte Hebel 2 ist in einem Drehpunkt 3 gelagert und wird mittels Kurvengetriebe 4 über eine Rolle so auf und ab bewegt, daß die Farbheberwalze 1 zwischen einer Farbduktorwalze 6 und einer Farbreiberwalze 7 hin- und herschwenkt. Dabei nimmt die Farbheberwalze 1 die von der Farbduktorwalze 6 aus einem Farbkasten 8 entnommene Farbe auf und führt sie der Farbreiberwalze 7 zu. Die Farbduktorwalze 6 und die Farbreiberwalze 7 werden von einem nicht dargestellten Räderzug oder Motor angetrieben. Die Farbheberwalze 1 hat keinen Antrieb sondern wird durch die Friktion an der Farbduktorwalze 6 einerseits wie an der Farbreiberwalze 7 andererseits gedreht. Eine Feder 9 sorgt dafür, daß die Rolle 5 ständig auf dem Kurvengetriebe 4 abrollt.

Fig. 2 zeigt einen Sollwertgenerator 11 der vom Bediener folgende Eingabewerte erhält:
Sb = Einstellung der Streifenbreite, d. h. die Farbmenge die vom Farbduktor auf die Farbheberwalze übernommen werden soll.
kt = Farbhebertourigkeit, d. h. die Anzahl der Farbheberbewegungen pro Maschinenumdrehung.
ϕ_DW-H = Phasenlage zwischen Farbheberbewegung und Druckwerk.

Durch einen Inkrementalgeber 12 erhält der Sollwertgenerator 11 die Istwerte der Druckwerksdrehzahl _DW und der Winkelstellung des Druckwerks ϕ_DW. Aus diesen Eingangswerten erzeugt der Sollwertgenerator 11 einen Winkelsollwert ϕ_S und einen Drehzahlsollwert ω_S. Diese Sollwerte (ϕ_S, ω_S) werden über eine Additionsstufe 13 einem Winkelregler 14 und einem Drehzahlregler 15 zugeführt. Per Drehzahlregler 15 erzeugt einen Stromsollwert i_S, der einem Leistungsteil 16 zugeführt wird. Das Leistungsteil 16 steuert einen Motor 17 an, an dessen Welle 18 das Kurvengetriebe 4 mechanisch angebracht ist. Auf der Welle 18 befindet sich ebenfalls ein Inkrementalgeber 19, der den Istwert der Drehzahl ω_H und der Winkelstellung ϕ_H ermittelt. Diese Werte werden mit negativem Vorzeichen der Additionsstufe 13 zugeführt.

Fig. 3 zeigt einen Sollwertgenerator 11 der wie in Fig. 2 aus den Eingangssignalen Sb, kt, ϕ_DW-H, ϕ_DW, ω_DW ein Signal erzeugt, das einer Schrittsteuerung 21 zugeführt wird. Die Schrittsteuerung 21 steuert ein Leistungsteil 16, welches die Stromversorgung für den Schrittmotor 22 darstellt. Der Schrittmotor 22 bewegt über eine Welle 18 den Farbheber 1 zwischen der nicht dargestellten Farbduktorwalze 6 und der Farbreiberwalze 7 hin und her. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß keine Rückmeldung für die Position des Schrittmotors 22 erforderlich ist.

Fig. 4 zeigt einen Motor 31, über dessen Bauart keine Aussage getroffen wird, der mit einem Kurvenscheibensegment 32 verbunden ist. Das Kurvenscheibensegment 32 hat unterschiedliche Radien r₁, r₂. Auf dem Kurvenscheibensegment 32 läuft eine Rolle 5, die mit einem Winkelhebel 2 in Wirkverbindung steht. Dieser Winkelhebel 2 ist in einem Drehpunkt 3 gelagert und schwenkt bei Drehung des Motors 31 den Farbheber 1 zwischen der nicht dargestellten Farbduktorwalze 6 und Farbreiberwalze 7 hin und her.

Fig. 5 zeigt eine ähnliche Darstellung zum Verschwenken der Farbheberwalze 1 wie Fig. 4, jedoch einen direkt an einem Winkelhebel 2 angreifenden Linearmotor 41. Die Auslenkung des Linearmotors 41 bewirkt über den Winkelhebel 2 ein Hin- und Herschwenken der Farbheberwalze 1.

Fig. 6 zeigt den idealisierten Umfangsgeschwindigkeitsverlauf u in der Farbheberwalze. Zum Zeitpunkt t₀ liegt die Farbheberwalze 1 an der Farbreiberwalze 7 an und wird über den Zeitraum t₀ bis t₁ durch die Farbreiberwalze 7 angetrieben, d. h. die Farbe wird von der Farbheberwalze 1 auf die Farbreiberwalze 7 transportiert. Im Zeitpunkt t₁ wird die Farbheberwalze 1 von der Farbreiberwalze 7 getrennt und zur Farbduktorwalze 6 geschwenkt, wobei die Anlage an die Farbduktorwalze 6 zum Zeitpunkt t₂ erfolgt. Im Zeitraum zwischen t₁ und t₂ ist die Geschwindigkeit der Farbheberwalze 1 undefiniert. Im Zeitraum t₂ bis t₃ ist die Umfangsgeschwindigkeit der Farbheberwalze 1 gleich der Farbduktorwalze 6. Dabei wird die Farbe von der Farbduktorwalze 6 auf die Farbheberwalze 1 transportiert. Im Zeitpunkt t₃ wird die Farbheberwalze 1 von der Farbduktorwalze 6 getrennt und zur Farbreiberwalze 7 geschwenkt. Im Zeitraum t₃ bis t₀ ist die Geschwindigkeit der Farbheberwalze 1 ebenfalls undefiniert. Der Zeitraum t₀ bis t₁, t₂ bis t₃ wie auch die Phasenlage der Zeitpunkte t₀ und t₂ zur Druckwerksbewegung kann vom Drucker individuell auf den jeweiligen Druckauftrag bzw. die Druckwerksverhältnisse angepaßt werden. Der Zeitraum t₂ bis t₃ ist sinnvollerweise max. so groß zu wählen, daß die Farbheberwalze 1 eine Umdrehung an der Farbduktorwalze 6 anliegt.

Bezugszeichenliste

1

Farbheberwalze

2

Winkelhebel

3

Drehpunkt

4

Kurvengetriebe

5

Rolle

6

Farbduktorwalze

7

Farbreiberwalze

8

Farbkasten

9

Feder

11

Sollwertgenerator

12

Inkrementalgeber

13

Additionsstufe

14

Winkelregler

15

Drehzahlregler

16

Leistungsteil

17

Motor

18

Welle

19

Inkrementalgeber

21

Schrittsteuerung

22

Schrittmotor

31

Motor

32

Kurvensegment

41

Linearmotor
ϕDWWinkelistwert des Druckwerks
ωDWDrehzahlistwert des Druckwerks
ϕSWinkelsollwert für Heberantrieb
ωSDrehzahlsollwert für Heberantrieb
ϕHWinkelistwert des Heberantriebs
ωHDrehzahlistwert des Heberantriebs

Claims

1. Vorrichtung zur Übertragung von Druckfarbe von einer Farbkastenwalze zu einer ersten Farbreiberwalze mit einer Farbheberwalze in einem Druckwerk, insbesondere für Offsetdruck, deren Weg-, Zeitfunktion anhand eines eigenen steuerbaren Schwenkantriebs, der mit einem maschinenseitigen Inkrementalgeber in Verbindung steht, einstellbar ist, woraus sich eine betriebsgemäße Schwenkfrequenz, Streifenbreite sowie Anlagezeit ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sollwertgenerator (11) vorgesehen ist, an dessen ersten Eingang eingebbare Parameterwerte für die Schwenkfrequenz (kt), Streifenbreite (Sb) sowie Phasenlage zwischen Farbheber- und Druckwerksbewegung (ϕDW-H) und an dessen zweiten Eingang vom maschinenseitigen Inkrementalgeber (12) gelieferte Istwerte der Druckwerksdrehzahl (ωDW) und der Winkelstellung (ϕDW) des Druckwerks liegen und der mit seinem Ausgang den Schwenkantrieb (17, 22) ansteuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb (22) ein Schrittmotor ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Schwenkantrieb (17) ein Winkel- und Drehzahlregler (14, 15) besteht, der Winkel- und Drehzahlistwerte (ϕH, ωH) von einem mit dem Schwenkantrieb (17) verbundenen Inkrementalgeber (19) bezieht und daß der Schwenkantrieb (17) über ein Leistungsteil (16) angesteuert wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb (17, 22) ein diskontinuierlicher Antrieb ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb (17) ein Linearmotor oder Piezoaktuator ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbkastenwalze (6) mit einem eigenen Motor antreibbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schwenkfrequenz (kt) ein ungleichmäßiger Hebertakt eingebbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall der Druckabstellung der Schwenkantrieb (17, 22) bei Kontakt der Farbheberwalze (1) mit der ersten Farbreiberwalze (7) stillsetzbar ist.