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Elektrische Regeleinrichtung für Mehrfarbendruckmaschine zum Bedrucken
von Einzelbogen Die Erfindung betrifft eine elektrische Regeleinrichtung für Mehrfarbendruckmaschine
zum Bedrucken von Einzelbogen mit einer Anzahl hintereinander angeordneter Druckwerke,
von denen jedes durch einen separaten Elektromotor mit veränderlicher Drehzahl angetrieben
wird, wobei zwischen den verschiedenen Druckwerken eine elektrische Zweikomponentenregelung
für winkeltreuen Gleichlauf vorgesehen ist.
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Solche Einrichtungen sind zum Bedrucken von endlosen Papierbahnen
bekannt. Bei einer endlosen Papierbahn genügt es, den Wegablauf des Bogens zwischen
den verschiedenen Gruppen zu verändern, um eine entsprechende Verschiebung der Berührungspunkte
zwischen den Druckzylindern und dem Papier zu erhalten. Bei den Maschinen, die mit
einer endlosen Papierbahn arbeiten, brauchen sich nur die aufeinanderfolgenden Zylinder
mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit zu drehen. Die relative Stellung zwischen den
verschiedenen Punkten des Bogens und den verschiedenen Punkten der Druckplatten
kann durch Verändern des Durchlaufweges des Papiers durch die aufeinanderfolgenden
Zylinder geändert werden.
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Beim Bedrucken von einzelnen Bogen ist es notwendig, nicht nur die
Umlaufgeschwindigkeit, sondern auch die Stellung der Zylinder gegenüber dem Papier
konstant und ganz gleichmäßig zu halten.
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Es ist weiter bekannt, die Regelung von Mehrmotorenantrieben auf winkeltreuen
Gleichlauf mit Hilfe von Grob-Fein-Gebern durchzuführen.
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Durch die Erfindung soll nicht nur die Umlaufgeschwindigkeit geregelt
werden können, sondern es soll auch die relative Stellung jedes Druckzylinders gegenüber
dem Papier völlig gleichmäßig gehalten werden. Zu diesem Zweck besteht die Regeleinrichtung
aus zwei unterschiedlichen elektrischen Einrichtungen gegenseitiger Steuerung zwischen
den Druckeinheiten, wobei die eine Einrichtung ein an sich bekanntes elektrotachometrisches
System mit Bezugsspannung ist, das die Umlaufgeschwindigkeit jedes Arbeitsmotors
auf die Umlaufgeschwindigkeit des Leitmotors einreguliert. und die zweite Einrichtung
ein an sich bekanntes photoelektrisches System zur Korrrektur der Relativstellungen
zwischen den drehbaren Zylindern der verschiedenen Werke ist.
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Nach der Erfindung weist das elektrotachometrische System stromerzeugende,
elektrisch gekuppelte Mittel auf, die mit zu aufeinanderfolgenden Druckwerken gehörenden
drehbaren Teilen mechanisch verbunden sind und Ausgangswechselspannungen liefern,
die der Verschiebung oder der relativen Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Werken
eines jeden Paares proportional sind.
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Das photoelektrische System weist zur Bestimmung und Korrrektur der
Stellung photoelektrische Zellen auf, die den Zeitpunkt des Durchgangs bestimmter,
zu drehbaren Teilen aufeinanderfolgender Druckwerke gehörender Punkte anzeigen und
dem Durchgang entsprechende Impulse erzeugen. Es sind Integrationseinrichtungen
für das Intervall zwischen den Zeitpunkten des Durchgangs mit einem der Drehgeschwindigkeit
proportionalen Spannungswert der Impulse vorgesehen. Der Impulsstrom wird verstärkt
und zu Stellmotoren geleitet, die mechanische Stellgetriebe steuern, welche in die
Vorrichtung zur übertragung der Bewegung auf die nachfolgenden Druckwerke eingeschaltet
sind.
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Die ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der
Maschine erfolgt an Hand der Zeichnungen, in denen die bekannten konstruktiven Einzelheiten
fortgelassen sind. In den Zeichnungen ist Fig. 1. eine schematische Seitenansicht
einer Mehrfarbendruckmaschine, die drei hintereinander angeordnete Einfarbendruckwerke
aufweist, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Gruppe der Druckwerke mit den zugehörigen
Motoren und elektrischen Steuerorganen, Fig.3 eine perspektivische Ansicht eines
dieser Organe und
Fig. 4 ein Schaltschema der verschiedenen Steuerorgane
der Maschine.
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In ihrer Gesamtheit kann eine erfindungsgemäße Mehrfarbendruckmaschine
zum Bedrucken von Papierbogen eine Anzahl der in Fig. 1 schematisch dargestellten
Vorrichtungen und Werke enthalten. Beispielsweise kann die Maschine eine die zu
bedruckenden Papierbogen nacheinander in die Maschine schiebende Bogenzuführungseinrichtung
1, drei hintereinander angeordnete Farbdruckwerke 2, 3, 4 und eine
am Ausgang vorgesehene, die bedruckten Bogen übereinanderlegende Stapelvorrichtung
5 aufweisen.
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Jedes Einfarbendruckwerk ist, wie in Fig. 1 nur bei dem ersten Druckwerk
2 dargestellt ist, mit Walzen 6 für die Verreibung und gleichmäßige Verteilung der
Farbe, Feuchtwalzen 7, einer Scheibenträgerwalze 8, einem Gummizylinder 9 zur übertragung
der Druckform des Formzylinders 8 auf den vom Druckzylinder 9' getragenen Bogen
sowie mit weiteren geeigneten Walzen für den Transport und Vorschub der Bogen zum
nächstfolgenden Druckwerk versehen.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist das erste Druckwerk 2 eine eigene
Ausgangswalze R 1 U auf, die über ein Getriebe Rd 1 durch einen Gleichstrommotor
Mt 1 angetrieben wird. Diesem ist axial ein Tachometerdynamo Dtl zugeordnet,
der die veränderliche Geschwindigkeit mißt. Von dieser Ausgangswalze R 1 U werden
mittels Zahnräder 10 alle anderen Walzen des Druckwerkes 2 in Bewegung gesetzt.
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Die Ausgangswalze R 2 U des zweiten Druckwerkes 3 wird von einem Gleichstrommotor
Mt2 über ein Getriebe Rd2 angetrieben, das seinerseits mit einem von einem Drehstrommotor
Mc2 betätigten mechanischen Stellgetriebe Df 2 verbunden ist. Von dem mit
veränderbarer Geschwindigkeit arbeitenden Gleichstrommotor Mt 2 wird auch
sein eigener Tachometerdynamo Dt2 angetrieben. Durch die Ausgangswalze R 2 U werden
ebenfalls über Zahnradgetriebe alle anderen Walzen des zweiten Druckwerkes 3 in
Bewegung gesetzt, einschließlich der parallel und neben der Ausgangswalze R 1 U
des vorangehenden Druckwerkes angeordneten Transportwalze R 2E.
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Das dritte Druckwerk 4 entspricht in allen seinen Teilen und Organen
dem zweiten, und die gleichartigen Vorrichtungen sind mit gleichartigen Bezugszeichen
bezeichnet, wobei an die Stelle der Ziffern 1 bzw. 2 die Ziffer 3 tritt.
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Die Gleichstrommotoren Mt 1, Mt 2 und Mt 3 werden von
drei entsprechenden Dynamos D 1, D 2 und D 3 gespeist, wobei, wie
aus der schematischen Darstellung in Fig. 4 ersichtlich ist, die Dynamos D 1 und
D 2 von einem Asynchronmotor Mal und der dritte Dynamo von einem zweiten
Asynchronmotor Ma 2 angetrieben werden und die Motoren an eine Drehstromspeiseleitung
L angeschlossen sind.
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Wie insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, tragen die
Ausgangswalzen RU und die Eingangswalzen RE der benachbarten Druckwerke an ihren
Achsen Drehstromgeneratoren, die mit SG 1 (Synchrongenerator als Geber) und
mit CT 2 (Drehstrommaschine als Differentialgeber) für das erste Druckwerkpaar
bezeichnet sind. Während für den ersten Generator eines jeden Druckwerkpaaresein
mit D. C. bezeichneter Gleichstromspeisekreis vorgesehen ist, ist der zweite Generator
an einen mit 0.C. bezeichneten Ausgangswechselstromkreis angeschlossen, wobei in
den Figuren die entsprechenden Teile mit den auf die jeweiligen Druckwerke bezogenen
Bezugsziffern bezeichnet sind.
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Ein Potentiometer P (Fig. 4), aus dem mittels seines Schiebekontakts
eine Bezugs- oder Betriebsspannung Vr entnommen werden kann, wird durch eine konstante
Spannung gespeist, die einer aus dem Tachometerdynamo Dt 1 kommenden elektromotorischen
Kraft entgegengesetzt ist. Der relativ geringe Unterschied zwischen den beiden Spannungen,
der zweckmäßig durch eine Thyratron-Steuerröhre Ecl verstärkt werden kann, dient
dazu, durch eine Leitung 11 die Feldwicklung des Dynamos D1 zu steuern. Infolgedesesn
ist die Geschwindigkeit des Gleichstrommotors Mt l der Betriebsspannung Vr
ge-
nau angepaßt. Um die Geschwindigkeit des zweiten Gleichstrommotors
Mt 2 der des Motors Mt 1 des vorangehenden Druckwerkes anzugleichen,
wird der Betriebsspannung außer der an dem Dynamo Dt 2 angelegten
eine von einem Demodulator oder Gleichrichter Dm 2 gelieferte Spannung entgegengesetzt,
die von der Drehzahldifferenz der beiden Generatoren SG 1 und CT
2 abgeleitet ist.
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Die bei Ec 2 verstärkte Differenz zwischen diesen beiden Spannungen
dient dazu, über eine Leitung 12 den zweiten Dynamo D 2 zu steuern. Das gleiche
trifft für die Angleichung der Geschwindigkeit des dritten Gleichstrommotors Mt3
an die Geschwindigkeit des zweiten Motors Mt 2 bei der durch die Generatoren
SG2 und CT 3 bewirkten Spannung zu.
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Die erste und die letzte Walze von zwei aufeinanderfolgenden Druckwerken
sind mit zwei koaxial angeordneten Scheiben 14, 15 (Fig. 3) versehen, die jede eine
Marke 14', 15' aufweisen. Eine Lampe 16
beleuchtet die beiden Marken, so daß
an zwei photoelektrischen Zellen C 1 U, C 2 E Signale erscheinen. Die Signale
sind Impulse in Wellenform mit einer steilen ansteigenden vorderen Kurve, die über
Verstärker A 1 U und A 2 E in die mit den Tachometerdynamos verbundenen
Integrationsstromkreise I1 U
bzw. 12E und zu Relais 17 bzw. 18 geleitet
werden. Die Relais 17, 18 sind ihrerseits über eine Leitung 21
mit
einem kleinen Motor Mc2 verbunden, der auf das mechanische Stellgetriebe
D f 2 des zweiten Druckwerkes einwirkt. Das gleiche gilt für die Ausgangswalzen
R 2 U des zweiten und die Eingangswalzen R 3 E des dritten Druckwerkes.
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Durch die beiden photoelektrischen Zellen C 1 U
und C2E
kann der Durchgang der vorzugsweise schwarz auf weißem Hintergrund erscheinenden
beiden Marken 14', 15' bestimmt werden. Erfolgt dieser Durchgang nicht gleichzeitig,
so stellt das Intervall zwischen den Durchgangszeiten den Fehler zwischen den Winkelstellungen
der Walzen dar.
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Dieses Zeitintervall, multipliziert mit dem Wert der von dem zugehörigen
Tachometerdynamo herrührenden Drehgeschwindigkeit, bezeichnet den effektiven Fehler
in der Stellung zwischen den Walzen.
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In der Praxis integrieren die Integrationsstromkreise ledigleich die
Spannung, die von den Tachometerdynamos innerhalb der durch das Zeitintervall zwischen
den von den photoelektrischen Zellen ausgehenden Impulsen bestimmten Grenzen erzeugt
wird. Die Integrationseinrichtungen sind im übrigen in der Weise ausgeführt, daß
an den entsprechenden Motoren eine Korrektur im Sinne einer Beschleunigung oder
Verlangsamung erfolgt, je nachdem, welche Marke 14' oder 15' zuerst von der
photoelektrischen Zelle angezeigt wird.
Auf diese Weise ist es möglich,
eine strenge Koordination eines jeden Druckwerkes im Verhältnis zu dem vorangehenden
Werk aufrechtzuhalten.
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Durch die Gesamtkoordination der verschiedenen Druckwerke im Verhältnis
zu dem ersten Werk wird es überdies ermöglicht, daß alle Werke mit der gewünschten
Betriebsgeschwindigkeit sowie unter den gewünschten Gleichschaltungsbedingungen
laufen. Wenn beispielsweise die Betriebsspanung Vr annulliert wird, kommt der Motor
Mt 1 des ersten Druckwerkes zum Stillstand, während die Motoren
Mt 2 und Mt3 der nachfolgenden Werke nur dann zum Stillstand kommen, wenn
die entsprechenden Walzen die gewünschten genauen Relativstellungen einnehmen, d.
h., wenn die Ausgangsspannungen der Demodulatoren zu Null werden.
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Vorstehend wurde eine drei Druckwerke aufweisende erfindungsgemäßeMaschine
beschrieben. Selbstverständlich könnte eine solche Maschine auch mit vier oder mehr
Druckwerken versehen sein, von denen jedes durch die Betriebsspannung Vr gesteuert
wird, die sich aus der Regulierung des Potentiometers P gegenüber der Potentialdifferenz
der Speisungsleitungen 23, 24 der beschriebenen Steuerungs-und Koordinationsstromkreise
ergibt. Da keine mechanischen Verbindungen zur Erzielung von Gleichschaltungsbedingungen
vorhanden sind, genügt es, den gleichzeitigen Durchgang der Marken, beispielsweise
14' und 15', der entsprechenden Scheiben unter Mitwirkung der entsprechenden
Photozellen zu gewährleisten.
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Die Maschine könnte auch nur als Zweifarbendruckmaschine verwendet
werden, wobei das dritte Druckwerk und die elektrischen und optischen Verbindungen
zwischen diesem und dem zweiten Druckwerk als nicht vorhanden zu betrachten wären.