DE102010006782A1

DE102010006782A1 - Vorrichtung zur Messung der Kraft zwischen zwei an Laufflächen abrollenden zylindrischen Körpern einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE102010006782A1
Application number: DE201010006782
Authority: DE
Inventors: Ralf 69118 Degner; Andreas 69151 Henn; Dirk 74909 Hilbig; Nicolas 69115 Martin; Stefan 69124 Moser; Tobias Dr. 69493 Müller; Michael 69221 Postels; Martin Dr. 69118 Schmitt-Lewen; Walter 68782 Siegmund; Steffen 69190 Siegemund
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2011-08-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Kraft zwischen zwei an Laufflächen abrollenden zylindrischen Körpern einer Druckmaschine. Aufgabe der Erfindung ist es, die Genauigkeit der Messung einer Presskraft zwischen zwei Schmitzringen zu verbessern. Die Erfindung besteht darin, dass bei einer Vorrichtung zur Messung der Kraft zwischen zwei an Laufflächen abrollenden zylindrischen Körpern einer Druckmaschine, mit mindestens einer piezoelektrischen Folie (28, 29) auf einer Lauffläche, wobei beidseitig der Folie (28, 29) Elektroden (30–33) angeordnet sind, die Signalausgänge mit einen positiven und einen negativen Pol (34, 35) bilden und mit einer Auswerteeinrichtung (25) verbunden sind, auf der Lauffläche mindestens ein Paar (26, 27) Folien (28, 29) übereinanderliegend angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Kraft zwischen zwei an Laufflächen abrollenden zylindrischen Körpern einer Druckmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beim Drucken mit einer Offsetdruckmaschine sind zur Farbübertragung je Druckwerk ein Formzylinder und ein Übertragungszylinder bzw. der Übertragungszylinder und der Druckzylinder aneinander angestellt. Die Druckfarbe wird im Spalt zwischen dem Übertragungszylinder und dem Druckzylinder übertragen. Um eine hohe Druckqualität zu sichern, muss die Pressung zwischen den Zylindern konstant gehalten werden. Um die Pressung konstant zu halten, ist es bekannt, an den Formzylinder und den Übertragungszylindern Schmitzringe vorzusehen, die gehärtete Laufflächen besitzen und seitlich an den Zylindern angeordnet sind. Mittels der Schmitzringe werden die Zylinder auf einen vorgegebenen Abstand gehalten, so dass sich zwischen den Zylindern eine gewünschte Presskraft einstellt.
Bei einem Antrieb für Zylinder einer Druckmaschine nach der DE 199 27 555 A1 wird die Normalkraft zwischen Schmitzringen abhängig von der Leistung oder eines Momentes eines Motors verändert, der einen den Schmitzring tragenden Zylinder antreibt. Die Einstellung der Normalkraft anhand von Leistungsmessungen bzw. Drehmomentenmessungen ist ungenau, weil ein Teil des Drehmoments über die Zylinderballen übertragen wird.
Aus der DE 100 04 480 A1 ist eine Einrichtung zum Einstellen einer Vorspannung zweier Zylinder bekannt, die eine Messanordnung mit zwei parallelen Messwalzen mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist. Die Messwalzen werden in den Spalt zwischen den Zylindern eingebracht. Der Abstand der Messwalzen ist ein Maß für die Kraft, mit der die Schmitzringe aneinander gepresst sind. Die Messanordnung wird an einem Modell einer Schmitzringpaarung kalibriert.
Eine Einrichtung zur Kontrolle des Abhebens von Laufringen, eines Druckzylinders ist in der DE 1289060 beschrieben. In den Laufflächen der Laufringe sind isoliert elektrische Leiter eingebettet. Solange die Laufringe aufeinander abrollen, ist ein Stromkreis geschlossen, der u. a. aus den Leitern gebildet ist.
In der DE 29 29 605 C2 ist eine Vorrichtung zum Messen des Anstelldrucks zwischen zwei Schmitzringen beschrieben, bei der mit einem Exzenter ein Zylinder von einem anderen abgehoben wird. Die zum Abheben benötigte Kraft wird mit einem Drehmomentenschlüssel erfasst. Das Drehmoment ist ein Maß für die Pressung zwischen den Schmitzringen. Das Drehmoment wird dann abgelesen, wenn eine zwischen die Schmitzringe eingeklemmte Folie freikommt. In einer Variante wird beim Anstellen von Schmitzringen auf einer Folie ein Abdruck erzeugt, dessen Breite entsprechend den Normalkräften zwischen den Schmitzringen ausgebildet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Genauigkeit der Messung einer Presskraft zwischen zwei Schmitzringen zu verbessern.
Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung sind zum Messen der Kraft zwischen zwei Laufflächen zylindrischer Körper einer Druckmaschine mindestens zwei piezoelektrische Folien angeordnet. Vorzugsweise liegen die einen positiven Pol bildenden Seiten der Folien aufeinander, wobei die einen negativen Pol bildendenden Seiten der Folien auf dem Potential der zylindrischen Körper bzw. deren Laufflächen liegen. Besonders geeignet sind Folien aus einem thermoplastischen Fluorkunststoff, wie Polyvinylidenfluorid.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläuterter werden, es zeigen:
1: einen Druckformzylinder und einen Übertragungszylinder in Seitenwänden einer Offsetdruckmaschine, und
2: eine Kraftmessanordnung mit zwei PVDF-Folien.
1 zeigt einen Druckformzylinder 1 und einen Übertragungszylinder 2, deren Zapfen 3–6 in Seitenwänden 7, 8 gelagert sind. Die Rotationsachsen 9, 10 der Zylinder 1, 2 liegen parallel. Auf den Zylindern 1, 2 sind eine Druckform 11 und ein elastischer Aufzug 12 aufgezogen. Die Zylinder 1, 2 besitzen seitlich Schmitzringe 13–16, die im Druckbetrieb aufeinander abrollen. Der Abstand a zwischen den Achsen 9, 10 ist im Druckbetrieb so gewählt, dass die Schmitzringe 13–16 mit einer vorgegebenen Pressung aufeinander abrollen. Durch Verschieben der Achse 10 relativ zur Achse 9 ist der Abstand a und damit die Pressung einstellbar. Auf den Zapfen 3, 5 sitzen drehfest Zahnräder 17, 18, die miteinander und mit weiteren Zahnrädern 19, 20 eines Zahnräderzuges in Eingriff stehen. Der Zapfen 6 ist mit der Antriebswelle 21 eines Getriebes 22 verbunden, dessen Eingangswelle 23 mit einem Motor 24 gekoppelt ist. Der Motor 24 steht mit einer Steuereinrichtung 25 in Verbindung. Mittels der Steuereinrichtung 25, dem Motor 24, dem Getriebe 22 und der Zahnräder 18, 17 ist es möglich, den Übertragungszylinder 2 bzw. den zugeordneten Druckformzylinder 1 in einem definierten Drehwinkelbereich α langsam zu verdrehen.
Die Pressung bzw. die Kraft F zwischen den Laufflächen der Schmitzringe 13–16 wird vor dem Drucken mit gleichartigen Kraftmessern 26, 27 eingestellt. Die Kraftmesser 26, 27 sind mit der Steuereinrichtung 25 verbunden. Wie näher aus 2 hervorgeht, besteht der Kraftmesser 26 aus zwei gegengleich übereinander liegenden piezoelektrischen Folien 28, 29. Die Folien 28, 29 besitzen außen Aluminiumschichten 30–33. Die beiden aneinanderliegenden Schichten 31, 32 bilden gemeinsam einen Pluspol 34. Die voneinander abgewandten Schichten 30, 33 bilden gemeinsam einen Minuspol 35 und liegen auf dem Potential des Materials der Schmitzringe 13, 12. Der Pluspol 34 und der Minuspol 35 sind mit der Steuereinrichtung 25 verbunden. Das Doppelpack der Folien 28, 29 ist auf die Lauffläche der Schmitzringe 15 geklebt, d. h. das Doppelpack weist die Krümmung der Lauffläche des Schmitzrings 15 auf.
Zum Messen der Kraft F, mit denen die Schmitzringe 13–16 aneinander gestellt sind, werden die Zylinder 1, 2 mit dem Motor 24 langsam in Rotation versetzt. Wenn die Kraftmesser 26, 27 den Spalt zwischen den Schmitzringen 13–16 durchfahren, geben sie einen der Kraft F entsprechendes Signal ab, welches in der Steuereinrichtung 25 verarbeitet wird. Entspricht die ermittelte Kraft F nicht einem Sollwert, dann wird der Abstand a korrigierend verändert, indem mit einer Stellvorrichtung die Achse 10 im Bezug auf die Achse 9 parallel verschoben wird. Anschließend werden die Kraftmesser 26, 27 erneut durch den Spalt zwischen den Schmitzringen 13–16 gefahren und die Kraft F bestimmt. Die Korrekturen des Abstandes a werden solange vorgenommen, bis die Kraft F in einem vorgegebenen Toleranzbereich um den Sollwert liegt. Sollten sich die Kräfte in den Spalten zwischen den Schmitzringen 13, 15 bzw. 14, 16 unterscheiden, dann kann mit besagter Stellvorrichtung die Achse 10 geringfügig gegen die Achse 9 geneigt werden. Vor einer Messung können die Kraftmesser 26, 27 mit definierten Stellkräften kalibriert werden.
Bezugszeichenliste

1: Druckformzylinder
2: Übertragungszylinder
3–6: Zapfen
7, 8: Seitenwand
9, 10: Rotationsachse
11: Druckform
12: Aufzug
13–16: Schmitzring
17–20: Zahnrad
21: Abtriebswelle
22: Getriebe
23: Eingangswelle
24: Motor
25: Steuereinrichtung
26, 27: Kraftmesser
28, 29: Folie
30–33: Aluminiumschicht
34: Pluspol
35: Minuspol

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19927555 A1 [0003]
DE 10004480 A1 [0004]
DE 1289060 [0005]
DE 2929605 C2 [0006]

Claims

Vorrichtung zur Messung der Kraft zwischen zwei an Laufflächen abrollenden zylindrischen Körpern einer Druckmaschine, mit mindestens einer piezoelektrischen Folie (28, 29) auf einer Lauffläche, wobei beidseitig der Folie (28, 29) Elektroden (30–33) angeordnet sind, die Signalausgänge mit einen positiven und einen negativen Pol (34, 35) bilden und mit einer Auswerteeinrichtung (25) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Lauffläche mindestens ein Paar (26, 27) Folien (28, 29) übereinanderliegend angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugewandt liegenden Seiten der Folien (28, 29) mit dem positiven (34) und die voneinander abgewandten Seiten der Folien (28, 29) und das die Laufflächen bildende Material der Körper (13–16) mit dem negativen Pol (35) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien (28, 29) aus einem thermoplastischen Fluorkunststoff bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien (28, 29) aus Polyvinylidenfluorid (PVDF) bestehen.