CN100515896C - 减少在多色卷筒纸轮转印刷机中穿过印刷缝隙的材料带上套准误差的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于减少在多色卷筒纸轮转印刷机中穿过印刷缝隙的连续的材料带(04)上的套准误差的方法，具有步骤：根据在材料带(04)的走纸方向上出现的套准误差对在位于在材料带(04)的两个侧边棱之间的材料带(04)的范围的和位于材料带(04)的侧边棱附近的范围的变形相互地在垂直于走纸平面的方向上进行调整。

Description

减少在多色卷筒纸轮转印刷机中穿过印刷缝隙的材料带上套准误差的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于减少在多色卷筒纸轮转印刷机中穿过印刷缝隙的材料带上套准误差的方法和装置。
背景技术
在采用多个印版进行相应的印刷时，特别是在进行彩印时会连续地出现套准误差问题。其中材料带穿过多个印刷装置，在所述印刷装置中分别进行不同颜色的印刷。当这些颜色由于材料带的弹性模量的波动变化、材料带的应力特性的波动变化、气候的影响或印刷滚筒的加工公差并不是以所需的方式精确地套印时，涉及的就是套准误差。
套准误差的量度是在纸带宽度方向上的位置的函数。如果将该函数视为产生的泰勒排列，则可以看出，套准误差通常是由一个与在宽度方向上的与位置无关的0阶项、一个与宽度方向上的位置成线性比例关系的1阶项和高阶项组成。特别是可以通过对印刷滚筒的相对相位的适配对0阶项，即在在材料带的走纸方向上材料带的整个宽度上的套准误差进行修正。
在DE19960649A1中披露了一种在干燥器后对纸带的横向位置进行修正的装置。但不具有对套色的修正。
在DE8610958U1的图1中披露了一种可挠曲的宽幅辊。
在DE8304988U1中披露了用于采用摆辊工作的丝网印刷机的对侧边棱的控制。
在US4404906A中披露了一种采用可挠曲的辊对扇形捻开进行控制的装置。
在US6550384B1中披露了一种对材料带的宽度进行修正的装置，其中可调整的变形件被材料带包绕。
在US555542A中披露了一种利用传感器和变形件对材料带的宽度进行调整的系统。
在EP0659585A1中披露了一种胶皮布，所述胶皮布具有可以减小褶皱的生成的可变的特性。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于减少在多色卷筒纸轮转印刷机中穿过印刷缝隙的连续的材料带上套准误差的方法和相应的装置。
本发明减少了在材料带走纸方向上的套准误差。
采用本发明实现的优点尤其在于，采用本发明的方法可以减少套准误差的二阶或高阶，即对应于材料带两侧，特别是在材料带中间出现的套准误差，而此点采用已知的方法是不可能实现的。
同样采用本发明可以对作为S线的在整个宽度上的规矩进行控制，即在一侧在走纸方向上进行套准，在纸带的中间(例如支撑点)保持在零位不变和在另一机器侧逆走纸方向返回。该功能也可以逆向实施。
与已知的方法相比本发明比较简单。特别是与对材料带的弹性模量施加影响的方法相比本发明的方法可以实现更为精确的控制，从而可以更有针对性地和更迅速地减少套准误差。
最好采用已知方式通过对印刷缝隙的相对相位的适配减少套准误差的0阶项。同样最好采用已知的方式通过辊的偏转，使辊的轴与印刷缝隙形成一个夹角，从而减少套准误差的1阶项，即在材料带的一侧对应于材料带的另一侧出现的套准误差。
其中在采用本发明的方法时，在材料带运行的同时，对套准误差进行检测并对辊的曲率进行调整。由于对材料带的走纸断开和重新启动，通常将耗费许多时间，例如可挠曲的宽幅辊，其在材料带停止走纸时将出现挠曲和将向材料带移动一个行程，采用本发明使此过程使多余的，因而节省了时间。
通常分别在印刷的材料带的相对的边缘范围内对套准误差进行检测和通过对位于印刷缝隙前面的辊的移动或摆动进行补偿，另外还在纸带的中间范围对套准误差进行测量。
特别优选的是在材料带上印刷有标志，以便于对套准误差的检测。
一种对带进行加工的装置适用于对所述方法的实施，所述装置具有：印刷缝隙，在装置工作时有待加工的连续的材料带穿过所述印刷缝隙；设置在印刷缝隙输入端可挠曲的和在装置工作时被材料带至少部分包绕的辊；至少一个用于调整可挠曲的辊的曲率的执行机构；至少一个设置在印刷缝隙的输出端或后续的印刷缝隙输入端的传感器，所述传感器用于检测在材料带上的套准误差，和一个与传感器连接的评价单元，所述评价单元与执行机构连接，以便根据检测出的套准误差促使可挠曲的辊的曲率发生变化和因此减少套准误差。
优选可挠曲的辊具有一个轴和一个壳体，其中壳体围绕轴旋转。其中壳体例如支撑在轴的中间部位和其两端支撑在机架上，和执行机构一方面支撑在机架上和另一方面作用在轴上。但执行机构也可以设置在辊内的轴与壳体之间和一方面作用于轴和另一方面作用于壳体。而且利用执行机构不能进行对应于轴的壳体两端的相对移动，因而中间范围近似于保持位置固定和两端是可移动的。在任何情况下执行机构将促使轴和壳体的相对挠曲，从而使壳体从外面看具有一个挠曲的形状。
可挠曲的辊最好设置在机架的两端，其中辊一端的位移独立于另一端。例如可以采用如下方式实现此点，可挠曲的辊的至少一端设置在机架上的一偏心轴承内。可挠曲的辊的这种设置，其中辊的轴与印刷缝隙构成一个夹角，便于实现可挠曲的辊的旨在减少套准误差的1阶项的偏转。
特别优选的是，在材料带的走纸方向上在可挠曲的辊前面设置有一个换向辊，所述换向辊旨在实现对材料带对可挠曲的辊的包绕的包角的调整，可设置在机架的不同位置上。由于这种辊具有很大的内部轴承摩擦，这种可挠曲的辊最好包括一个轴和一个可旋转的壳体。其中利用换向辊实现对包角的调整和通过包角对加入可挠曲的辊的力的调整，对这种大的轴承摩擦做了考虑。此点使装置可以灵活地适用于不同类型的纸，其中对不同类型的纸可以分别实现对可挠曲的辊的理想的包角的调整。
传感器优选设置在材料带的中间范围内，以便对中间范围内出现的套准误差进行检测。其中特别优选的是设置有至少另外一个传感器，所述传感器用于检测在材料带的边缘范围内的套准误差。
如上所述，对带进行加工的装置特别优选涉及一种轮转凹版印刷机。
附图说明
下面将对照附图对本发明的实施例做进一步的说明。图中示出：
图1为轮转凹版印刷机的印刷装置的示意侧视图；
图2为可挠曲的辊的第一实施例的横向剖视简图；
图3为图2示出的可挠曲的辊的轴承的侧视示意图；
图4为具有倾斜于材料带偏转的可挠曲的辊的轮转印刷机的一部分的俯视图；
图5示出具有略弯曲的可挠曲的辊的图1的轮转印刷机的一部分；
图6示出具有大幅度弯曲的可挠曲的辊的图1的轮转印刷机的一部分；
图7为可挠曲的辊的第二实施方式的横向剖视简图；
图8示出辊的不同的挠曲对具有像素的材料带的作用；
图9示出辊的不同范围的不同位置对具有像素的材料带的作用；
图10为示出采用多个变形件对套准进行调整的装置的示意图。
附图标记对照表
01        印版滚筒
02        压印滚筒
03        印刷缝隙
04        承印材料带，纸带
05        -
06        辊，推压辊，导纸辊
07        换向辊
08        轴
09        壳体
10        -
11        执行机构
12        评价单元
13     传感器
14     端段
15     -
16     轴承，滚动轴承
17     轴承，滚动轴承，滚柱轴承
18     执行机构
19     机架
20     -
21     轴
22     偏心轴承
23     传感器
24     -
25     -
26     变形件
27     方向
h      曲率，调整
h’    曲率，调整
I      行程
I’    行程
α     包角
具体实施方式
图1为轮转凹版印刷机的印刷装置的侧视简图。其中已知的印版滚筒01以及已知的压印滚筒02设置在图中未示出的机架上和相互压合并形成一印刷缝隙03。一连续的纸带04作为材料带穿过所述的印刷缝隙03。图中的箭头分别表示纸带04的走纸方向，以及印版滚筒01和压印滚筒02的旋转方向。可挠曲的辊06，例如导纸辊(不对印刷油墨进行转印)设置在印刷缝隙03前面的输入侧，其中所述辊是一个推压辊06。辊06被纸带04以一包角α至少部分地环围。以纸带04的走纸方向为基准在辊06的前面一个换向辊07设置在机架上。换向辊07可以在机架上的不同位置移动，所述移动在图1中用双箭头示出。分别根据换向辊07的位置的不同改变对辊06的包绕。辊06包括一个设置在机架上的轴08以及一个围绕轴08可旋转的设置的壳体09。在图中所示的辊06的实施方式中，分别有一个与评价单元12连接的和被评价单元12控制的执行机构11作用在轴08的每个端段上。而且也可以使执行机构11作用在壳体的每个端段上。例如可以采用电气、气动或液压的方式对执行机构11进行驱动。而且也可以仅在辊06的一侧设置执行机构11。所述评价单元12是一个控制电路或微计算机。另外多个传感器13；23与评价单元12连接，所述传感器设置在印刷缝隙03的输出侧和对准纸带04的两个边缘(传感器23，见图4)以及对准纸带04的中间范围(传感器13)。
图2是图1的纵剖视图，示出设置在机架19上的辊06，同时在图3侧视图中示出辊06在机架19上的设置。如图2所示，壳体09是一个中空圆柱形的壳体09，所述壳体可围绕轴08旋转。在中间范围内壳体09通过一个或多个插在壳体与轴08之间的轴承17，例如滚动轴承17被支撑。所述轴08包括两个相对的穿出壳体09延长的端段14。所述壳体09的两端利用轴承，例如滚动轴承16分别可旋转地被保持在一个偏心轴承22上。由评价单元12利用一(图中未示出的)旋转器使两个偏心轴承22偏转。每个执行机构11一方面作用于一个端段14和另一方面通过一个相应的偏心轴承22作用在机架19上。
在轮转凹版印刷机工作时，纸带04在图1所示的路径上穿过印刷装置。为了克服由于壳体09围绕轴08的旋转产生辊06的内部的轴承摩擦，换向辊07设置在机架19的一个位置上，该位置应使通过纸带04对辊06的包绕将足够的克服轴承摩擦的力传递给辊06。在纸带04穿过印刷缝隙03时纸带04被印版滚筒01印刷。其中在纸带04上还伴随印刷有标志，即所谓的微点标志或规矩标志。替代这种附加的规矩标志也可以采用固有的印刷图像的像素。所述的规矩标志系指附加的规矩标志以及固有的印刷图像的像素，例如印刷图像各个分色的部分。由传感器13；23对这些规矩标志和/或像素进行检测。但也可以由一个传感器13；23对多个规矩标志或像素进行检测。传感器12，23根据这些标志可以很容易地对出现的套准误差进行识别和测量。传感器13；23将检测的结果传递给评价单元12。视套准误差的大小，评价单元12接着分别将一个执行信号传递给执行机构11以及偏心轴承22的旋转器。
图4为压印滚筒02和其两端偏斜幅度不同的辊06的俯视图，所述辊06设置在机架19上，其中纸带04穿过图中被压印滚筒02遮盖的因此用虚线示出的印刷缝隙03和对辊06从下面(在立体图中的方向)进行包绕。在图中被遮盖的印刷缝隙02的输出端，传感器13对准纸带04的中间范围，以便对在该范围内出现的套准误差进行检测。另外在纸带04的边缘范围内设置有其它的传感器23。所有的传感器与在图4中未示出的评价单元12连接。
当在下一次在辊06的两个端段上的偏斜幅度相同的情况下向偏心轴承22的旋转器发送的执行信号相同时，偏心轴承22在相同的方向上偏转相同的幅度，以便减少套准误差的零阶项(图9)。发送给旋转器的执行信号的差导致辊06的两个端段的不同幅度的偏斜，从而使辊06的轴21与印刷缝隙构成一个夹角，和实现对首先由传感器23在纸带04的边缘范围检测出的套准误差的第一阶的补偿(图9)。
特别是由中间的传感器13检测套准误差的第二阶的项和通过辊06的挠曲减小所述项。为实现所述辊06的挠曲，执行机构11利用一个力对轴08的加长的端段14施加压力和从而将力加在轴08上。所述力通过滚动轴承17被传递给壳体09，因此所述壳体将产生挠曲。滚动轴承17用于保证尽管存在很大的压力和变形力的情况下仍然可以很容易地实现壳体09的旋转。所述滚动轴承优选是滚柱轴承17，以避免出现妨碍旋转的壳体09在轴08上的倾斜。由于辊06的挠曲，因而位于纸带04的中间范围的点的从辊06到印刷缝隙03的行程将长于纸带04的边缘范围内的点的行程。此点在图5和6中示出。
图5和6示出由印版滚筒01和压印滚筒02形成的印刷缝隙03、辊06和穿过印刷缝隙03和在辊06的不同挠曲的情况下对辊06进行包绕的纸带04。所述的辊06设置在距离印刷缝隙03的一定的间隔a处。在图5中示出的辊06略有挠曲，在图6中示出的辊06具有大幅度的挠曲。为便于清楚的说明，对在图中所示的辊06的挠曲做了夸张处理。在图5中用h标示出辊06的辊壳的最高点到最低点的距离。因此参数h表示辊06的挠曲h程度。
优选挠曲的方向在包角α(α至少为45°，最好至少为90°，但优选在95°与115°之间)的角等分线的方向附近(即+/-25°，特别是+/-10°)伸展。
挠曲的辊06使纸带04向中间部位隆起。因此导致图5中所示的纸带04的中间点的从辊06到印刷缝隙03的行程长度I。所述行程长度I大于纸带04的位于边缘的的点从辊06到印刷缝隙03的距离a。点越接近于纸带04的中间位置的点，则该点到达印刷缝隙03就越迟。
当辊06如图6所示大幅度挠曲时，曲率h增大到h’。纸带04的中间点的行程长度I增大到行程长度I’。因此在辊06的曲率较大时，中间点将迟于纸带04的边缘范围内的点到达印刷缝隙03。所以通过对辊06的曲率h；h’的调整可以实现对迟于位于纸带04的边缘范围内到达印刷缝隙03的点的纸带04的中间点数量的调整。另外，在材料带04的走纸方向上外侧点先于中间点到达。此点可以有针对性地减小套准误差的第二阶或高阶的项。
同样也可以实现在驱动侧对位移h/h’、在机器中间对位移0和在机器操作端对位移h/h’在相反的方向上的调整。因此可以在机器宽度上实现作为S线的压力曲线。
在图7中示出辊06的另一设计。所述的辊06也包括一个中空的轴08和一个围绕所述轴旋转的弹性的壳体09。但在该设计中执行机构18设置在辊06内的轴08上。执行机构18包括滚动轴承17，利用所述滚动轴承执行机构从内顶压在壳体09上和因此实现壳体的挠曲。其中滚动轴承17确保壳体09尽可能无摩擦地在执行机构18上滚动。
在对图5所示的辊06的进一步设计中，在轴08上设置有径向面向执行机构18的第二个执行机构18。对执行机构18可以单独地或分组地进行驱动。因此通过对执行机构18的分组驱动可以将辊06弯曲成大致S的形状。另外或替代第二执行机构18也可以在轴08上设置第三个执行机构，所述执行机构可以在一个与所示的执行机构18的作用线垂直的方向上或在与所示的执行机构18的作用线形成一个任意的夹角的方向上起作用。这种设计的辊06甚至可以被弯曲成在辊06的纵向上任意弯曲的形状。
如图8或9所示，在材料带04上印刷有多个像素。优选在轴向上在一第一印刷装置上并列印刷多个第一像素和在一第二印刷装置上印刷相应的第二像素。所示的辊06，特别是导纸辊06属于第二印刷装置。通过辊06的挠曲，特别是垂直于材料带04的走纸方向的挠曲，第二印刷装置的像素对应于第一印刷装置的像素被逆走纸方向或在走纸方向上移动。
根据挠曲，对应于两外侧的像素的位置相对改变中间的像素的位置。在另一个图中未示出的例子中材料带04具有至少四组像素，所述象素组分别被一个印刷装置印刷。分别有一个可挠曲的辊06与该至少四个印刷装置中的至少三个印刷装置配合。由至少一个传感器13；23实现对这些像素组的评价，所述传感器至少分别对至少四个印刷装置的一个像素进行评价。根据传感器13；23的多个信号或一个信号，对作用于至少三个辊06的挠曲的执行机构进行控制。
替代连续的辊也可以采用具有各个辊壳段26的或由可相互位移的弧形的，例如轮状的变形件26构成的辊。
也可以采用无接触的方式，特别是利用压缩空气，例如通过对空气量和/或对气压的调整或通过改变空气出口的间隔实现变形。
利用可挠曲的辊06或变形件26在垂直于材料带的运行面的变形的位置上实现材料带04的变形。
所述辊06可以在对应于包角α的角中分线的+/-25°，特别是+/-10°的范围内的方向上实现变形。
优选利用辊06或变形件26不在印刷缝隙03内实现材料带04的变形。
除了对在材料带04的走纸方向上进行套准调整外，还可以在垂直于走纸方向实现对套准的调整(例如温度变化，特别是温度升高促使在两个印刷缝隙之间的干燥器中的收缩和/或通过例如利用饱和水蒸气加入湿度促使纸带展开)。优选首先在走纸方向进行对套准的调整/调节和接着在垂直于纸带的走纸方向上进行对套准的的调整/调节。

Claims (43)

1.一种用于减少在多色卷筒纸轮转印刷机中穿过印刷缝隙(03)的连续的材料带(04)上的套准误差的方法，具有步骤：根据在材料带(04)的走纸方向上出现的套准误差对一可挠曲的和被材料带以一包角(α)至少部分包绕的辊(06)的曲率(h；h’)进行调整。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，采用一设置在印刷缝隙(03)前面的输入端上的辊(06)进行调整。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，对在印刷缝隙(03)输出侧的材料带(04)上出现的套准误差进行检测。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，对变形的曲率(h；h’)以如下方式进行调整，以材料带(04)的至少一侧为基准在材料带(04)的走纸方向上改变在材料带(04)中间部位的套准误差。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，对曲率(h；h’)以如下方式进行调整，以材料带(04)的中间的范围为基准改变在材料带(04)的走纸方向上在至少材料带(04)一侧的范围内的套准误差。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，另外还对辊(06)进行移动，从而改变纸带行程的长度。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，另外还进行辊(06)的偏转。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，对在连续的材料带(04)上的套准误差进行检测。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在材料带(04)走纸的同时对辊(06)的曲率(h；h’)或变形进行调整。
10.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，对应于材料带(04)的两侧改变套准误差。
11.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，对应于材料带(04)的两侧改变套准误差。
12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，以凸起或下凹的方式实现辊(06)的曲率(h；h’)。
13.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，以S形状实现辊(06)的曲率(h；h’)。
14.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，对在材料带(04)的中间范围内的套准误差进行检测。
15.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，对材料带(04)的边缘范围内的套准误差进行检测。
16.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在材料带(04)上印刷有标志，根据所述标志对套准误差进行检测。
17.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辊(06)在一个方向上变形，所述方向在以包角(α)的中分线为基准的+/-25°的范围内。
18.按照权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方向在以包角(α)的中分线为基准的+/-10°的范围内。
19.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在挠曲位置，辊(06)的挠曲方向垂直于材料带(04)的运行平面。
20.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，首先对在材料带(04)的走纸方向上套准进行调整和接着对垂直于材料带(04)的走纸方向的套准进行调整。
21.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，对辊(06)的两端的位置变化相同的行程。
22.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，另外辊(06)的一端对应于辊(06)的另一端偏转。
23.一种多色卷筒纸轮转印刷机的装置，其中多色卷筒纸轮转印刷机的至少两个印刷装置在印刷缝隙(03)对材料带(04)进行印刷地设置，其中在其中的一个印刷装置输入端上设置有用于减小套准误差的一可挠曲的和在印刷装置工作时被材料带(04)以包角(α)被至少部分包绕的辊(06)，其中设置有至少一个执行机构(11；18)，所述执行机构用于对可挠曲的辊(06)的曲率(h；h’)进行调整，其特征在于，根据在材料带(04)的走纸方向上出现的套准误差对辊(06)的曲率进行调整。
24.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，设置有两个分别作用于辊(06)的端范围的执行机构(11；18)。
25.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，至少辊(06)的一端和辊(06)的另一范围被相对变形。
26.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，辊(06)的两端和在两者之间的辊(06)范围被相对变形。
27.按照权利要求23或26所述的装置，其特征在于，辊(06)具有凸起或下凹形状。
28.按照权利要求23或26所述的装置，其特征在于，辊(06)具有S形状。
29.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，在印刷缝隙(03)的输出侧设置有至少一个用于对材料带(04)上的套准误差进行检测的传感(13；23)。
30.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，设置有一个与传感器(13；23)连接的评价单元(12)，所述评价单元与执行机构(11；18)连接，以便根据检测出的套准误差促使可挠曲的辊(06)或变形件(26)的曲率(h；h’)发生变化。
31.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，可挠曲的辊(06)包括一个轴(08)和一个壳体(09)，其中壳体(09)围绕轴(08)旋转。
32.按照权利要求31所述的装置，其特征在于，壳体(09)支撑在轴(08)的中间和其两端支撑在机架(19)上和执行机构(11)的一侧支撑在机架(19)上和另一侧作用于轴(08)上。
33.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，执行机构(18)设置在辊(06)内的轴(08)与壳体(09)之间和其一侧作用于轴(08)和另一侧作用于壳体(09)。
34.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，可挠曲的辊(06)的两侧设置在机架(19)上，其中辊(06)的一端可独立于另一端位移。
35.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，设置有至少一个偏心轮，所述偏心轮用于对辊(06)的曲率(h；h’)进行调整。
36.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，可挠曲的辊(06)的至少一侧设置在机架(19)上的偏心轴承(22)上。
37.按照权利要求23所述的装置，其特征在于一个在材料带(04)的走纸方向上设置在可挠曲的辊(06)的前面的换向辊(07)，所述换向辊是可移动的，以便对材料带(04)对可挠曲的辊(06)包绕的包角进行调整。
38.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，至少一个传感器(13)对在材料带(04)的中间范围内的套准误差进行检测。
39.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，至少一个传感器(13)对在材料带(04)的一个边缘范围内的套准误差进行检测。
40.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，所述装置是轮转凹版印刷机的一部分。
41.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，辊(06)在圆周向上以至少45°被包绕。
42.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，辊(06)在圆周向上以至少90°被包绕。
43.按照权利要求23所述的装置，其特征在于，辊(06)在圆周向上以95°至115°被包绕。
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