CN1982058B - 用于墨斗片的磨损探测器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在印刷机(101)中测定墨斗(11)中的墨斗片(8)的磨损的装置，该墨斗具有至少一个油墨计量元件(3)及一个墨斗辊(1)。本发明的特征在于：所述油墨计量元件(3)可朝该墨斗辊(1)的方向运动；可测定具有置入的墨斗片(8)的油墨计量元件(3)的关闭位置；可借助于一个传感器(6)检测与所测定的关闭位置的偏差并且可将所检测的偏差输送给一个计算机(160)作为用于测定该墨斗片(8)的磨损的基础。

Description

用于墨斗片的磨损探测器

技术领域

本发明涉及一种用于在印刷机中测定墨斗中的墨斗片的磨损的装置，该墨斗具有至少一个油墨计量元件及一个墨斗辊。 

背景技术

用于高质量印刷的胶版印刷机为了计量印刷油墨而在印刷装置中具有一个墨斗，该墨斗被分成多个墨区，由此可跨越承印物的整个宽度分开地调节各个墨区。在此情况下由墨斗辊从墨斗中传送出油墨，该墨斗辊在墨斗中转动并且由此持续接收油墨。为了对于任何单个墨区都可调节墨斗辊上的油墨积聚，在墨斗的该单个墨区中存在一些油墨计量元件如墨区滑块，以便由此可分区地改变墨斗辊上的油墨积聚。墨区滑块支承在一个框架中，可朝墨斗辊的方向运动并且通常由电动机驱动。在关闭位置中，框架及油墨计量元件会与墨斗辊相接触并且由于持续的机械摩擦而损坏该墨斗辊。出于该原因，在墨斗辊与油墨计量元件之间存在一个墨斗片，以使得油墨计量元件及框架与墨斗辊不机械地彼此摩擦，而是通过墨斗片隔开。墨斗片本身是一个易损件并且迄今必须每隔一定时间或在通过印刷机的操作人员进行视觉检查后更换。 

由DE 197 32 249 A1公开了用于在一个印刷机中定位调节件的方法及装置。作为这种调节件在油墨计量装置中在概念上称为计量元件，所述计量元件可对着一个墨斗辊或一个计量辊移动。这里涉及检测这种计量元件的零位置，即这样的位置，在该位置中计量元件正好碰撞到墨斗辊。该零位置则作为用于其它定位过程的比较位置被储存下来，由此，用于操作计量元件的驱动电机存储了始终作为计量元件打开及关闭时的比较值的零位置。然后根据所测定的零位置计算并且根据该零位置实施所有的运动步长。操作计量元件时的与零位置比较得到的变化附加地被一个传感器检测，由此，计量元件的实际位置由所存储的零位置及通过传感器检测的值得到。该方法及该装置具有其缺点，即未考虑计量元件上的磨损。因此借助于DE 197 32 249A1中的方法及装置仍不能确定印刷机的输墨装置中的墨斗片的磨损。

但为了避免胶版印刷机的输墨装置中的墨斗辊上的损坏，需要考虑墨斗片的磨损，因为在一定的工作时间后墨斗片被磨破，以致油墨计量元件及框架碰到墨斗辊并且由此损坏该墨斗辊。根据现有技术，这种损坏仅可通过操作人员进行的视觉检查来避免。 

发明内容

因此，本发明的任务在于，提出一种装置，该装置允许在印刷机工作期间检测墨斗片的磨损。 

根据本发明，提出了一种用于在印刷机中测定墨斗中的墨斗片的磨损的装置，该墨斗具有至少一个油墨计量元件及一个墨斗辊，其中，所述装置设置成使得为了测定所述墨斗片的磨损，油墨计量元件可朝墨斗辊的方向运动；测定具有置入的墨斗片的油墨计量元件的关闭位置；借助于一个传感器检测与所测定的关闭位置的偏差并且可将所检测的偏差输送给一个计算机作为用于测定墨斗片的磨损的基础。 

根据本发明，还提出了一种印刷机，该印刷机具有一个墨斗及一个根据本发明的用于在印刷机中测定墨斗中的墨斗片的磨损的装置。 

下述内容属于本发明的技术方案。 

通过本发明第一次可在印刷机工作期间自动地检测墨斗片的磨损。本发明可在所有具有墨斗的胶版印刷机中使用，在这些墨斗中借助于一些对着墨斗辊工作的油墨计量元件实现分区的油墨计量。在墨斗辊与油墨计量元件之间存在可更换的墨斗片，以避免墨斗辊及油墨计量元件损坏。油墨计量元件可借助于一个电动的、液压的或气动的驱动装置朝墨斗辊的方向运动，由此，油墨计量元件与墨斗辊之间的距离可任意地通过驱动装置调节。当墨斗中存在墨斗片时，也可通过驱动元件来确定墨斗片与墨斗辊之间的距离。墨斗片的磨损可借助于墨斗片的剩余厚度看出。如果墨斗片的厚度低于一个允许的程度，则认为该墨斗片已被用坏，因为这时存在墨斗片磨破并且由此墨斗辊与油墨计量元件直接产生接触的危险。为了检测墨斗片的厚度，首先测定具有置入的墨斗片的一个或多个油墨计量元件的关闭位置。为此这种程度地关闭至少一个计量元件，使得该计量元件正好将墨斗片压到墨斗辊上。油墨计量元件的该位置被称为关闭位置。这样测定的关闭位置被传感器检测并存储到印刷机的一个计算机中。现在在印刷机工作期间持续地监测关闭位置，由此可检测与所存储的关闭位置的偏差。 

如果与首先测定的关闭位置的偏差超过一个允许的程度，则应认为：根据所述偏差墨斗片过度地遭受了的磨损并且由此达到了危险的范围中。因此，传感器允许在印刷机工作期间持续监测墨斗片的剩余厚度并由此监测该墨斗片的磨损。因而操作人员不再必须每隔一定时间进行墨斗中的视觉检查，以便检查墨斗片是否仍具有足够材料。此外，即使在由于劣等质量而比通常磨损更快的有缺陷的墨斗片的情况下，也可避免油墨计量元件与墨斗辊撞击。因此，本发明允许可靠且自动地监测墨斗片的磨损。 

在本发明的第一构型中提出，借助于传感器检测的与关闭位置的偏差可在计算机中与墨斗片的厚度相比较。该墨斗片在新状态下的厚 度由制造者公知并且通常处于190μm的数量级。该厚度输入到印刷机的计算机中并且对于系统已知。然后进行关闭位置的一次测定，其方式是使油墨计量元件贴靠着墨斗片关闭。然后在持续的工作中测定相对于一次存储的关闭位置的偏差并且将所述偏差作为用于墨斗片仍剩余的厚度的量度来使用。为此在计算机中可存储墨斗片的仍允许的最小厚度，由此，当低于该仍允许的墨斗片厚度时探测到墨斗片的不再允许的磨损。与第一次测定的关闭位置的偏差由此与墨斗片仍剩余的厚度等同。 

此外提出，由传感器检测的与关闭位置的偏差可作为墨斗片的实际的厚度显示在一个指示装置上。现代印刷机通过具有显示屏的操作台来控制，通过该操作台可向印刷机的机器控制装置进行输入。借助于所述输入也可由印刷工人调节印刷机的墨斗中的油墨计量元件。为了操作印刷机而本来就存在的显示屏也可用来在该显示屏上指示由传感器测定的偏差作为墨斗片余下的剩余厚度。以此方式方法，操作人员总是可洞察墨斗片的磨损，其中根据仍余下的剩余厚度，在显示屏上指示出的墨斗片也可改变颜色。在新状态中，该墨斗片例如以绿色来表示，而在中等剩余的厚度的情况下该墨斗片以黄色来显示。一旦墨斗片接近刚好仍允许的最小值时，该墨斗片以红色来显示。由此向操作人员还以光的方式发出信号：墨斗片在磨损方面的状态如何变化。 

在本发明的一个特别有利的构型中提出，当低于墨斗片的预给定的厚度时产生一个警告信号。对在显示屏上以光的方式显示墨斗片的状态附加或替换地，当低于墨斗片的最小允许的厚度时，也可发出一个声的警告信号或一个闪光形式的附加的光的警告信号。声的警告信号具有其优点：当操作人员没有处于显示屏的观察区域中而是例如在印刷机的一个拆下的部件上进行维修工作或装配工作时，操作人员也 被告知墨斗片的状态。 

此外还有利地提出，为了测定墨斗片的实际的厚度，测定一个用于使油墨计量元件运动的电驱动装置的电机电流的变化曲线。在新墨斗片情况下的关闭位置及此后由于墨斗片磨损而出现的偏差一方面可通过一个分开的距离传感器来测得，该距离传感器持续地检测墨斗片的厚度。但这也可变换地或附加地通过检测油墨计量元件的通常为电驱动装置的电机电流来实现。如果油墨计量元件由电动机驱动对着墨斗辊移动，则在电机对着墨斗辊压计量元件与墨斗片时，该电机需要一个升高的电机电流。电机电流的该升高被用作关闭位置的停止点。在此情况下，电机电流在时间上且与调节行程相关的变化曲线包括通过电机电流的升高引起的电流峰值在内可存储在印刷机的计算机中。如果墨斗片磨损，则在调节行程的另一个位置上出现电机电流的升高。通过比较在墨斗片被新置入的情况下出现的电流升高与工作中出现的电流升高可推断出与原始的关闭位置的偏差，然后所述偏差又可相应地推断出墨斗片减小的厚度。由此，通过电机电流的变化曲线可使实际的关闭位置与原始的关闭位置相比较并且由此测得墨斗片的实际的厚度。 

此外还提出，存在具有多个油墨计量元件的多个墨区并且对于这些墨区中的每一个都可分开地测定该墨斗片的实际的厚度。在此情况下每个油墨计量元件被一个传感器监测，由此测定墨斗片在所有墨区中整个宽度上的厚度。这具有优点：可检测墨斗片的不同的局部损耗，其中然后可选择具有墨斗片的实际上仍余下的最小剩余厚度的那个墨区作为量度。当该墨区低于所允许的最小值时，发出警告信号，由此及时地更换墨斗片。与具有仅一个或几个传感器的解决方案相比较，由此保证：即便是墨斗片局部过度强烈的损耗也被及时确定，以致不会有某一墨区中的油墨计量元件使墨斗片磨破并且碰撞到墨斗 辊。 

此外还提出，为了检测油墨计量元件的关闭点，检测油墨计量元件关闭时该驱动电机的转矩。除了分开的厚度传感器或用于检测电机电流作为墨斗片仍余下的厚度的量度的传感器外，油墨计量元件的关闭点还可通过检测驱动电机的转矩的来测定。一旦油墨计量元件与墨斗片在关闭位置中接触墨斗辊，在驱动电机中就出现转矩增高。该转矩增高可相关于移过的调节行程存储在印刷机的计算机中作为数据组。当墨斗片的厚度减小时，则该转矩增高相关于油墨计量元件移过的调节行程变化。由于墨斗片的磨损于是得到一个有偏差的转矩曲线。通过比较检测油墨计量元件在墨斗片未使用状态中的关闭点时的原始转矩曲线及在工作中出现偏差时的转矩曲线可类似地推断出墨斗片仍余下的厚度。而且以此方式可探测出墨斗片磨损。 

此外变换地或附加地还可以是，为了检测油墨计量元件的关闭点，检测驱动电机的转速。通过电机的转速可以测定油墨计量元件移位时的速度变化曲线及由此导出地测定其行程。一旦在关闭时油墨计量元件碰到墨斗辊，电机转速就下降，因为出现增大的阻力。因此到达关闭点。该速度变化曲线可借助于大多数电动机中存在的转速传感器输出给计算机。在此情况下不需要附加的传感器，由此得到一个特别廉价的解决方案。 

此外还提出，油墨计量元件与墨斗辊之间的计量间隙可附加地通过一个调整元件调节。油墨计量元件通常被弹性地支承，由此即使当油墨计量元件碰到墨斗辊时也没有超过一定的力，并且由此避免严重的损伤。为了可使油墨计量元件的调节行程缩短或延长，设置有一个调整元件，借助于该调整元件可使油墨计量元件在其终端位置中在打开状态下较近或较远地在墨斗辊旁定位。这种调整元件例如可以是螺钉，该螺钉可按照期望的距离被调节。 

油墨计量元件的位置的检测也可以以有利的方式用来检测墨斗的位置。为了清理，墨斗构造得可翻转离开并且在印刷工作中必须合压在墨斗辊上。在翻转离开的位置中油墨计量元件与墨斗辊的距离增大，即油墨计量元件可朝墨斗辊的方向运动超过关闭位置。如果油墨计量元件可运动超过关闭位置，则这是一个墨斗被翻转离开的明确的信号。在该位置中不能进行印刷，由此发出警告信号或自动中断印刷工作，只要该墨斗被翻转离开。 

有利的是，油墨计量元件超过油墨计量元件的关闭位置的运动可借助于一个传感器来检测。 

有利的是，油墨计量元件超过油墨计量元件的关闭位置的运动由计算机求值作为用于偏转离开的墨斗的信号。 

附图说明

借助于多个附图来更详细地说明及描述本发明，附图表示： 

图1  具有一个墨斗辊及一个油墨计量元件的墨斗的局部， 

图2  在新置入墨斗片的情况下计量间隙的一个俯视图， 

图2a 在墨斗片被消耗的情况下计量间隙的一个俯视图， 

图3  计量间隙的宽度与墨区打开及墨斗片状态的关系， 

图4  能根据本发明监测多个墨斗中墨斗片的磨损的印刷机，及 

图5  用于探测印刷机中墨斗的位置的装置。 

具体实施方式

图1示出了图5中所描绘的印刷机101的一个局部。该局部示出了一个印刷装置12中的墨斗11。该墨斗11用于给一个胶版印刷机中的输墨装置供应印刷油墨。该墨斗通常具有多个墨区，在这些墨区中具有一些油墨计量元件3。墨斗11被填充以油墨，该油墨与一个墨斗 辊1具有接触。墨斗辊1是一个辊状的构件，该构件具有一个电驱动装置或通过机械的传动装置由印刷机101的印刷装置12中的其它旋转结构部件驱动。墨斗辊1通过其旋转运动将油墨从墨斗11输送到印刷机的输墨装置中。有多少油墨到达该输墨装置中，取决于在墨斗辊1上油墨积聚有多厚。该油墨积聚的厚度可通过油墨计量元件3来确定。图1中描绘出了这些油墨计量元件3中的一个并且它可作为计量偏心装置对着墨斗辊1移动。在油墨计量元件3与墨斗辊1之间存在计量间隙2，该计量间隙确定墨斗辊1上油墨涂覆的厚度并且由此确定所取得的油墨量。计量间隙2愈大，由墨斗辊1接收的油墨愈多。油墨计量间隙2的宽度可通过被电动机4驱动的油墨计量元件3来改变。驱动电机4通过一个机械的传动装置5来驱动油墨计量元件3并且由此可使该油墨计量元件或者向着墨斗辊1运动或者背离该墨斗辊运动。驱动电机4被一个电机控制装置6控制。电机控制装置6又如可在图4中看到的那样与印刷机101的机器控制装置160处于作用连接。通过机器控制装置160，可借助于电动机4及由该电动机驱动的油墨计量元件3电动调节计量间隙2，以便由此改变墨斗辊1上的油墨量。此外在图1中还可看到一个调整螺钉7，借助于该调整螺钉可调节计量元件3相对于墨斗辊1的基本距离。 

图2表示从上面观察计量间隙2时的一个俯视图，这样可清楚地看到，在墨斗辊1与计量元件3之间存在一个墨斗片8。在图2中可局部地看到墨斗11中的一个墨区FZO，该墨区以打开状态示出。为了打开或关闭墨区FZO，油墨计量元件3相对于墨斗11的墨斗框架10运动。当墨区FZO打开时，在墨斗辊1上形成一个相应的油墨层9。当墨区FZO关闭时，在关闭的油墨计量元件3的区域中在墨斗辊1上没有油墨积聚。 

与图2相比，在图2a中墨斗片8由于工作已磨损。因此，墨斗片 8在厚度上减小，由此在墨区FZO打开时墨斗辊1上的油墨涂覆层9减小，因为墨斗片在墨斗框架10的区域中明显在厚度上损失，以致墨斗框架10更靠近地伸向墨斗辊1。当墨斗框架10碰到墨斗辊1时，该墨斗辊会被损坏。因此重要的是，这样及时地更换墨斗片8，使得墨斗框架10碰不到墨斗辊1。 

在图3中可示范性地看到关闭时刻的移位与墨斗片8的状态的关系。在此画出计量间隙2的宽度关于墨区打开的曲线，该墨区打开用二极管(Dioden)指示，该宽度以微米为单位。在新墨斗片情况下理想的关闭时刻ISN在此用黑色标记，而在旧墨斗片情况下理想的关闭时刻ISA用白色标记。实际的关闭点SH可在该图的最左面看到。因此理想的关闭时刻不是位于墨区打开的零二极管处，因为通过过位移造成即使在墨区FZO完全关闭的情况下在墨斗框架10的区域中也有油墨被涂覆在墨斗辊1上。因此在新墨斗片情况下理想的关闭时刻ISN位于20个二极管处，而在墨斗片8磨损的情况下理想的关闭时刻ISA朝50个二极管移位。为了实现关闭时刻的该移位，必须首先在新置入墨斗片时测得实际的关闭点SH。由此出发来预给定在新墨斗片情况下理想的关闭点ISN，其方式是该理想的关闭点被确定到20个二极管。然后根据由墨斗片磨损引起的变化使该理想的关闭点渐增地移位到点ISA。在印刷机101的工作中出现的这些偏差可在图1中通过电机控制装置6来确定，其方式是检测在新墨斗片情况下电机4的转矩曲线或电机电流峰值在关闭位置SH中的变化并且将这些在工作中出现的偏差建立关系。为此，在电机4或在电机控制装置6中设置有一个相应的传感器，该传感器检测电机电流或转矩。同样可将电机转速作为量度，由该电机转速可导出调节行程。在几乎所有的电动机中均存在转速传感器。 

根据图4，电机控制装置6与印刷机101的机器控制装置160处 于连接。机器控制装置160控制印刷机101上的所有电动机及电动的、液压的或气动的调节元件和其它调节装置。为了操作印刷机101，设置有一个显示屏170，该显示屏与机器控制装置160处于作用连接。在显示屏170上操作人员可检查印刷机101的状态并且必要时可通过一个输入装置输入相应的操作指令。通过显示屏170也可看到及调节印刷装置12中的墨斗11的各个墨区中的计量元件3的状态。在显示屏170上还可图解地表示各个墨斗11中的墨斗片8的状态，以便持续地告知操作人员墨斗片8的状态并且在磨损不再允许的情况下用光或声的方式警告操作人员。 

图4中的印刷机101具有四个印刷装置12并且用于加工页状的承印物。但显然本发明可在具有分区的墨斗11的所有胶版印刷机上使用。每个印刷装置12除具有一个墨斗11外还具有一个输墨装置16，该输墨装置将从墨斗11中取出的油墨输送给具有印版的印版滚筒13。印刷油墨从印版滚筒13通过橡皮布滚筒14印刷到处于橡皮布滚筒14与压印滚筒15之间的页张上。页状的承印物在续纸器130中被分散并且通过续纸吸带120及续纸输送滚筒110输送给第一印刷装置12。各个印刷装置12之间的传送通过一些递纸滚筒150来实现，这些递纸滚筒传送页状的承印物通过整个印刷机101。在最后的印刷装置12后面，已印刷好的页张被转送给收纸器140并且在那里叠成堆。 

为了使页状的承印物获得准确的着墨，必须在各个印刷装置12中相应地打开墨斗11中的墨区。该打开可由操作人员或者手动地通过显示屏170来进行或者通过自动的作业数据传输装置在印刷机101的机器控制装置160中来计算。墨斗11中的墨区的数量及由此油墨计量元件3的数量取决于印刷机101的印刷规格宽度。每个油墨计量元件3具有一个驱动电机4，这些驱动电机又各与一个电机控制装置6相连接。该数量的电机控制装置6由机器控制装置160控制。图4中仅 示范地描绘了一个电机控制装置6。在技术上也可通过一个公用的电机控制装置6来控制多个或所有驱动电机4。 

对于本发明的功能重要的是，为这些油墨计量元件3中的一个或多个设置一个传感器，该传感器或者直接地或者间接地监测相应的墨斗片8的实际的厚度并且由此监测该墨斗片的磨损状态。由此可靠地避免在某一时间一些部件如墨斗框架10碰到墨斗辊1并在那里造成损坏。这样一个用于检测计量元件3的位置上墨斗片的厚度的传感器也可用来检测墨斗11在印刷机101上的位置。图5表示该解决方案。图5中的墨斗11例如为了清理可翻转离开墨斗辊1。该位置用虚线表示。而在印刷工作期间墨斗11位于上面的位置中。可以看出，在墨斗11翻转离开情况下计量元件3的最大行程s₂大于在墨斗11合压情况下的最大行程s₁。这意味着，在墨斗11翻转离开情况下计量元件可超过关闭位置运动，因为油墨计量元件3与墨斗辊1之间的距离更大。如果现在油墨计量元件3可超过关闭位置运动到一个在墨斗11合压情况下不可达到的位置中，则这被计算机160识别并且可将一个信号输出给印刷机101：墨斗已偏转离开。该信号例如可中断印刷工作，只要墨斗11处于偏转离开的位置中。 

参考标号清单 

1    墨斗辊              8    墨斗片 

2    计量间隙            9    油墨层 

3    油墨计量元件        10   墨斗框架 

4    驱动电机            11   墨斗 

5    传动装置            12   印刷装置 

6    电机控制装置        13   印版滚筒 

7    调整螺钉            14   橡皮布滚筒 

15   压印滚筒            130  续纸器 

16   输墨装置            140  收纸器 

101  印刷机              150  递纸滚筒 

110  续纸输送滚筒        160  机器控制装置 

120  续纸吸带            170  显示屏 

FZO  打开状态下的墨区 

SH   实际的关闭点 

ISN  在新墨斗片情况下理想的关闭点 

ISA  在旧墨斗片情况下理想的关闭点 

S₁   墨斗合压情况下的最大行程 

S₂   墨斗翻转离开情况下的最大行程 

Claims (12)

1.用于在印刷机(101)中测定墨斗(11)中的墨斗片(8)的磨损的装置，该墨斗具有至少一个油墨计量元件(3)及一个墨斗辊(1)，其特征在于：所述装置设置成使得为了测定所述墨斗片(8)的磨损，所述油墨计量元件(3)可朝该墨斗辊(1)的方向运动；测定具有置入的墨斗片(8)的油墨计量元件(3)的关闭位置；借助于一个传感器(6)检测与所测定的关闭位置的偏差并且可将所检测的偏差输送给一个计算机(160)作为用于测定该墨斗片(8)的磨损的基础。

2.根据权利要求1的装置，其特征在于：借助于该传感器(6)检测的所述与关闭位置的偏差可在该计算机(160)中与该墨斗片(8)的厚度相比较。

3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：由该传感器检测的所述与关闭位置的偏差可作为该墨斗片(8)的实际的厚度显示在一个指示装置(170)上。

4.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：当低于该墨斗片(8)的预给定的厚度时产生一个警告信号。

5.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：为了测定该墨斗片(8)的实际的厚度，测定一个用于使所述油墨计量元件(3)运动的电驱动装置(4)的电机电流的变化曲线。

6.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：存在具有多个油墨计量元件(3)的多个墨区并且对于这些墨区中的每一个都可分开地测定该墨斗片(8)的实际的厚度。

7.根据权利要求5的装置，其特征在于：为了检测所述油墨计量元件(3)的关闭点，检测所述油墨计量元件(3)关闭时该电驱动装置(4)的电机的转矩。

8.根据权利要求5的装置，其特征在于：为了检测所述油墨计量元件(3)的关闭点，检测该电驱动装置(4)的电机的转速。

9.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：所述油墨计量元件(3)与该墨斗辊(1)之间的计量间隙(2)可附加地通过一个调整元件(7)调节。

10.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：所述油墨计量元件(3)超过所述油墨计量元件(3)的关闭位置的运动可借助于一个传感器(6)来检测。

11.根据权利要求10的装置，其特征在于：所述油墨计量元件(3)超过所述油墨计量元件(3)的关闭位置的运动由该计算机(160)求值作为用于偏转离开的墨斗(11)的信号。

12.印刷机(101)，具有一个墨斗(11)及一个根据权利要求1至11中一项的装置。

Images