DE2056046A1 - Vorrichtung zum Feststellen von Dickenanderungen eines Farbenfilms auf dem Walzensystem einer Druckerpresse - Google Patents

Description

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DR. MÖLLER-BOR6 D IPL-PHYS. DR. MAN ITZ DIPL-CHEM DR. £LEUM4ri— \ü DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW Ψ PATENTANWÄLTE

20560Λ6

Hünchen, den 1J. llov. 1970 Ge/Sv - E 1045

The Research Association for the Paper and Board Printing and Packaging Industries Randalls Road, Leatherhead, Surrey, England

und

Churchill Instrument Company Limited Walmgate Road, Perivale, Greenford, Middlesex, üigland f

Vorrichtung sum Peststellen Ton Dickenänderungen eines Farbenfilms auf dem Walzensystem einer Druckerpresse

Bio Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum feststellen einer Änderung der Farbenfilmdicke auf einer Bruckerpresss*ralB· und insbesondere eine Verbesserung einer derartigen Vorrichtung, bei der ein Paar Photosellen verwendet wird, von denen ein· in einer mit einer Bruckerpressevalse in Berührung stehenden durchsichtigen Valee enthalten ist, damit sie ein *ilmdiokeeignal «rseugt, während die ander· sum Erseugen eines Beferenssignales vorgesehen ist«

In der britischen Patentschrift 1140107 beschreiben Heasman und Adam· die ruletzt erwähnte Vorrichtung, bei der die durchsichtige Walze einen ?arbenfilm aufnimmt, der die üchtmeng· verringert, die von einer Lampe sur Photos·!!· über den Parb-

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Dr MDIIer Bor* Dr. Manjtz · Dr. Dcufel · Dipl.-Ing. Fimtnrwald Dipl.-Ing. Grämkow Brcrunjrh«pif). Am Biir'jf rpark 8 8 München 22, Roher! Koch-Slrnßi> 1 7 Siultgart Bad CunnjloH

Telefon (0531) 733üt Telefon (0811) 22 51 10, 2^1569, Telex 522050 mbpat MarkUlraOe3, Telefon 10711) 5o72il

film gelangt, womit ein Signal geliefert wird, das sich mit der Änderung der Farbenfllmdicke ändert» ferner ist eine Referenzzelle vorgesehen, die ebenfalls durch die Lampe beleuchtet wird, wobei das Ausgangssignal dieser Zelle durch eine mechanisch eingestellte Blende oder einen mechanisch eingestellten Verschluß gesteuert wird. Beide Photozellen sind in einer Brückenschaltung verbunden, und das Ausgangssignal und die Empfindlichkeit dieser Schaltung kann durch einzelne, jeweils variable Widerstände eingestellt werden· Die Beleuchtungsintensität der Beferenzphotozelle kann gesondert durch einen variablen Widerstand gesteuert werden, der in Serie mit der Lampe liegt, jedoch keinen Teil der Brückenschaltung bildet.

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben beschriebene bekannte Vorrichtung zu verbessern, um ein stabileres Ausgangssignal vorzusehen, das ferner streng proportional der Dichte des Druckes und damit der Filmdicke ist, wobei die vorbesserte Vorrichtung für eine derartige Genauigkeit fein justierbar und einzurichten ist, damit eine Korrelation zwischen verschiedenen Pressen, wie z.B. einer Probeabzugspresse und einer Produktionsdruckerpresse, eine Korrelation zwischen verschiedenen Punkten in einem Valzenzug der gleichen Presse und eine Korrelation zwischen Färb- und Druckdichte möglich ist.

Ferner soly durch die Erfindung ein Erfassungskopf und eine signalempfindliche Schaltung geschaffen werden, womit ähnliche Übtrwachungiköpf« für dl· Verbindung mit der gleichen auf die Signale ansprechenden Schaltung ausgewechselt werden können, ohne daß eine Nacheichung notwendig ist, oder womit eine Vielzahl von Köpfen manuell oder automatisch überwacht werden kann, damit dl· einzelnen Farbanzuführungen zu einer Presse manuell oder automatisch einzustellen, oder womit

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einer Vielzahl von Köpfen mit der eignalempfindlichen Schaltung verbunden werden können.

Weiter soll durch die Erfindung eine verbesserte Vorrichtung mit einem so linearen und proportionalen Ansprechen geschaffen werden, daß eine Anzeigevorrichtung, die in eine an einen Erfaßsungskopf angeschlossene Brücke geschaltet ist und einheit lieh in auf die Druckdichte bezogene .Anzeigewerte geeicht sein kann oder ein linear bezogenes digitales Ausgangssignal vorsieht·

Ferner soll erfindungagemäß ein derartiges konstant bezöge- I nes Druckdichte/Ausgangssignal vorgesehen Bein, daß eine Warnvorrichtung sicher eingestellt werden kann, um einen Drucker vor Abweichungen von einem vorbestimmten Bereich von Druckdichten während der Produktion zu warnen.

Kit Bezug auf die oben beschriebene bekannte Vorrichtung werden die vorausgehend genannte Aufgabe und die genannten Vorteile durch eine Verbesserung erreicht, bei der die vorher vorgesehene mechanische Blende zum Einstellen der auf die Referenz- oder zweite PhotoZellenvorrichtung fallende Lichtmenge dadurch ersetzt ist, daß stattdessen variable Impedanzen in einem Arm einer Brückenschaltung vorgesehen sind. Das λ Ausgangssignal der Brückenschaltung wird damit elektrisch gesteuert. Eine erste oder zur Erfassung dienende photoleitende Zelle und eine zweite oder als Referenz einrichtung dienende photoleitende Zelle mit einer Scheitelwertantwort zwischen 0,5 /im und 0,7 jam sind alt blauen optischen Filtern vorgesehen, wobei die spektrale Durchlaßkurve dieser Filter in den Bereich 0,5 jw bis 0,7 ^m flach verläuft. Alternativ sind eine Vielzahl von monochromatischen Lichtquellen und eine Vielzahl von photoleitenden Zellen mit zusammenpassender spektraler Durchlaßkurve selektiv vorgesehen, um die entsprechend ge-

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färbten Druckerfarben zu überwachen. Das Brückenausgangssignal ist dadurch direkt proportional der Intensität des Lichtes, das auf die erste photoleitende Zelle fällt, nachdem es durch einen Farbenfilm auf der durchsichtigen Waise gelangt ist· Damit ist das BrUckenauegangssignal direkt proportional der Dickenänderung des Farbenfilms und damit der Änderung der Druckdichte·

Im Einsatz ist das vor der ersten oder zur Erfassung dienenden photoleitenden Zelle angeordnete Filter boveglich, und zwar entweder zum Abdecken oder zum Aufdecken dieser Zelle. Durch das Bedecken dieser Zelle mit dem Filter erhält man eine lineare Antwort auf die Druckerfarbe einer Farbe oder mehrerer Farben, während durch das Aufdecken dieser Zelle das Antwortsignal auf die Druckerschwärze erhöht ist.

Die Empfindlichkeit der Brückenschaltung ist durch eine in Serie mit ihren Auegangsleitern geschaltete variable Impedanz einstellbar, wodurch die Befindlichkeit der verbesserten Vorrichtung für verschieden farbige Farbenfilme kompensiert werden kann. Diese variable Impedanz kann ein Stufenwiderstand sein, damit verschieden farbige Druckerfarben kompensiert werden können, wobei die Empfindlichkeit einfach durch Drehen eines Schalters eingestellt wird, indem man einen für die Farbe geeigneten Widerstand wählt.

Die erste und die zweite photoleitende Zelle, die optischen Filter, die Lichtquelle und die durchsichtige Walze sind in einem Gehäuse untergebracht und bilden damit einen Überwachungskopf· Ein oder mehrere derartige Köpfe können aufeinanderfolgend mit einer Brückenschaltung verbunden sein. Ferner kann eine Vielzahl von mit entsprechenden Brückenschaltungen verbundenen Köpfen in einem System zum Überwachen entweder einer Einfarbenpresse oder einer Vielfarbenpresse eingesetzt werden. Bei dem letzteren System sind die

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Servo a teuerungssyst erne mit Jeder Brückenschaltung sum Steuern der Faxbenversorgunsseinrichtung fur die Druckerpresse verbunden·

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben} in dieser zeigtχ

Fig. 1 einen Filmdicke-tfberwachungskopf gemäß der Erfindung,

Fig· 2 eine Brückenschaltung gemäß der Erfindung für den tiberwachungskopf der Fig. 1,

Fig. 3 die alternative Energieversorgung der in Fig· 2 gezeigten Brückenschaltung und Lampe,

Fig. 4A und 4B typische lineare Keßgerät-Antwortskurven, die gegen die Druckdichte verschieden-farbiger Druckerfarben geplottet sind, wobei die graphische Darstellung von den mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung durchgeführten Tests erhalten wurden,

Fig· 5 ein multiples Überwaohungskopfsystem gemäß der Erfindung für eine Vierfarbendruckerpresse,

Fig. 6 die Fresswalzen, die Farbenzuführungen und die Steuereinrichtung für das in Fig. 5 gezeigte System,

Fig. 7 die !abstellvorrichtung für einen Farbenzuführungskanal von Jeder Presse, wie er in der bezüglich der Fig. 5 und 6 beschriebenen Ausführungsfora verwendet wird,

Fig. 8 die Farbenwalze, die Farbenzuführung und die üteuer-Einrichtung für das multiple ISberwachungskopfsystem gemäß der Erfindung für ein« Einfarbenpresie, und

Fig. 9 die Einstellvorrichtung für einen Farbenzuführungskanal der Presse der bezüglich Fig,8 beschriebenen Aueführungsfora.

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Λ a »-

y Π U C

Nach Fig. 1 ißt eine durchsichtige rohrförmig© Walze 1 so gelagert, daß sie frei um eine nicht gezeigte und bezüglich eines Gehäuses 11 befestigte Achse frei drehbar ist. Das Gehäuse 11 ist an der Druckerpresse durch eine nicht gezeigte Welle befestigt, die auf der Rückseite der befestigten Photozelle 19 gelegen ist.

Die Arme 3 sind an einer Welle 6 gelagert, die koaxial zu einem Lager für eine bei 5 drehbar gelagerte übertragungswalze 7 verläuft. Es müssen zwei gebogene Arme 3 vorgeeehen sein, und »ar einer auf jeder Seite des Gehäuses 11, damit die Übertragungowalze 7 gestützt ist, wenn durch den Überwachungokopf nach Fig. 1 ein Kontakt mit einer Metallwalze oder einer oszillierenden Walze 9 hergestellt iet. Die durchsichtige Walze 1 steht in Berührung mit der übertragungswalze 7 und wird durch sie gedreht, wobei die Übertragungswalze einen Farbenfilm von einer Walze 9 überträgt, die einen Teil eines Druckerpresse-Farbensystems bildet.

In der durchsichtigen Walze 1 ist eine photoleitende Zelle 16 untergebracht, die auf deren Drehachse festgemacht ist. Das Gehäuse 11 enthält eine Lichtquelle mit weißem Licht oder eine Lampe 17 und eine zweite photoleitende Zelle 19, die so angeordnet ist, daß sie Licht durch ein optisches Filter 19' direkt von der Lampe 17 erhält. Zwischen der Lampe 17 und der durchsichtigen Walze 11 ist eine öffnung vorgesehen, damit Licht von der Lampe 17 durch die öffnung hindurch und dann durch ein optisches Filter 16' und durch den auf der durchsichtigen Walze 1 haftenden Farbenfilm, durch die zylinderförmige Wand der durchsichtigen Walze 1 und schließlich zur Zelle 16 gelangen kann. Schirme 4 sind um die durchsichtige Walze 1 vorgesehen, damit gewährleistet ist, daß im wesentlichen nur das Licht die Zellen 16 und erreicht, das von der Lampe 17 kommt und im Fall der Zelle durch den Farbenfilm auf der Walze 1 gelangt. Die optischen

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Filter 16' und 19' sind blaue Pilter mit einer flachen spektralen Durchlaßkurve von 0,5 pm. bis 0,7/um· Die photol ei tendon Zellen 16 und 19 haben eine Scheitelwert-Spektralkurve zwischen 0,5 .um und 0,7 l*n» vie z.B. die Cadmiumsulfidzeilen oder die photoleitende Zelle EPY 41 von Mullard, deren Spoktralkurve aus Seite C1 des Handbuches vom August 1966 dos Herstellers zu sehen ist.

Das Pilter 16* wird vorzugsweise entweder zum Abdecken oder zum Aufdecken der Zelle 16 bewegt. Das Pilter 16* kann durch einen Filterwahlschalter manuell bewegt werden, der mit der Welle 50 gekoppelt ist, um die das Pilter 16* drehbar gelagert ist. Die Bezugszahl 16" kennzeichnet das Pilter 16* in einer Stellung, in der es die Zelle 16 nicht abdeckt.

Im Einsatz wird der in Pig. 1 gezeigte Überwachungskopf auf die Walze 9 einer Druckerpresse herabgesenkt, wodurch die Übertragungswalze 7 Parbe von der Walze 9 auf die durchsichtig Walze 1 überträgt. Der durch die durchsichtige Walze 1 aufgenommene Parbenfila steht in Relation zur Stärke des Parbenfilms auf der Druckerwalze 9· Die Intensität des die Zelle 16 erreichenden Lichtes hängt von der Stärke des Farbenfilms auf der Walze 1 ab. Selbstverständlich hängt sie auch von der Beleuchtungsintensität der Lampe 17 ab, die Jedoch für eine gegobene Anzahl von Betriebsbedingungen so konstant wie praktisch möglich gehalten wird. Die Intensität des die Zelle 19 erreichenden Lichtes hängt nur von der Beleuchtungsintensität der Lampe 17 ab (selbstverständlich sprechen die beiden Zellen 16 und 19 infolge ihrer ihnen eigenen Charakteristik und infolge der Pilter 16' und 19' auf die spektralen Grenzwerte an). Bei der in der britischen Patentschrift 1140107 offenbarten vorausgehenden Erfindung von Heasman und Adams wurde die die Photozelle 19 erreichende Lichtmenge durch eine zwischen die Photozelle 19 und die Lampe 17 gesetzte mechanische Blende oder Verschlußvorrichtung gesteuert. Gemäß-

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u3r Erfindung wurde auf diese frühere mechanische Blende jedoch verzichtet, um den Vorteil einer elektrischen Steuerung des AusgangsaignaJ.es einer Brückenschaltung zu erhalten, mit der beide Zellen 16 und 19 verbunden sind· Dies wird nachstehend im Detail erläutert.

Nach Fig. 2 wird dies schematisch durch eine Brückenschaltung veranschaulicht, die mit dem bezüglich Fig.1 beschriebenen Kopf verwendet wird. Eine allgemein bei 23 gezeigte Brückenschaltung weist zwei Zellen 16 und 19 auf, die sich in in üerie miteinander verbundenen Armen befinden. Die anderen beiden in Serie miteinander verbundenen Arme der Brücke enthalten in dem einen Arm einen Festwertwiderstand 27 und in dem anderen Arm zwei variable Widerstände 25 und 29. Diese beiden letzteren in Serie miteinander verbundenen Arme sind durch die Widerstandsbahn eines veränderlichen Widerstandes 31 verbunden, dessen Schleifer mit dem Brückenausgang verschaltet ist. Der variable Widerstand 29 sieht eine Feineinstellung des Brückenausgangssignales vor.

Der Brückenausgang ist mit einem elektrischen Meßgerät 37 verbunden gezeigt, das z.B. ein Mikroamperemeter mit Nullpunkt in der Mitte sein kann, und das mit einem Kompensationsschreiber 41 und einem Kondensator 39 parallel verschaltet ist.

Der Kondensator 39 stellt die Dämpfung des Instrumente 37 so ein, daß seine Antwortszeit langer ist, als die Zeit einer Umdrehung der durchsichtigen Walze 1. Damit werden schnelle Schwankungen in der Anzeige des Instrumentes 37 infolge von Markierungen oder Riefen auf der Walze 1 vermieden. Der KompensationsschxdLber 41 liefert eine Aufzeichnung der Änderungen des Brückenzustandes in Abhängigkeit von der Zeit. Mit der Parallelschaltung des Schreibers 41, des Instrumentes 37 und des Kondensators 39 ist ein weiterer variabler Widerstand 42 zur Einstellung der Brückenempfindlichkeit, z.B.. fi^gS^byk^impasation, I_n. Serie ver-

bunden.

Die in Pig. 2 gezeigte Schaltung weist ferner eine Gleichrichterschaltung 47 zum Liefern von Gleichspannung auf, die zum Versorgen der Brücke 23 dient· Die Lampe 17 wird durch einon Spannungsstabilisierer 43 betrieben, der auch die Gleichrichterschaltung 47 versorgt, wobei die Stabilißierungsschaltung 43 in Serie mit dem Wechselstromnetz verbund an ist. Alternativ weißt die in Pig· 3 dargestellte Schaltung eine Gleichrichterschaltung 43 zum Liefern der Gleichspannung für eine Spannungsstabilisierungsschaltung 47 auf, die eine stabile Spannung zum Betrieb der Brücke 23 liefert. Die Lampe 17 wird durch eine Hiedorspannungs-Wech- " selstromquelle 48 gespeist.

Der variable Widerstand 25 wird so eingestellt, daß er das Ausgangssignal der Brücke 23 bezüglich der durch die Zelle 16 von der Lampe 17 empfangenen Lichtmenge steuert. Dies ersetzt, wie vorausgehend erwähnt, die bekannte bewegliche 31ende vor der Zelle I9. Es ist jedoch ebenfalls wichtig festzustellen, daß zur Änderung der Beleuchtungsintensität der Lampe 17 gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik die Spannung der Lampenversorgung durch einen in äerie geschalteten variablen Widerstand geändert wurde. Der grobe Abgleich der Brückenschaltung wurde durch die bewegliche Λ Blende durchgeführt, und die Farbkompensation oder die änderung der Snpfindlichkeit der Überwachungseinrichtung bezüglich verschiedener Farben wurde durch das Bewegen der Blend· und durch die Steuerung des in Serie Bit der Lampe 17 geschalteten variablen Widerstandes durchgeführt.

Die Änderung der Intensität des Lichtes von der Lampe 17 durch .Änderung ihrer Spannung ändert 4MB- selbstverständlich das Spektrum des emittierten Lichtes (beim IXinklerwerden nimmt der Blauanteil ab). Ferner bedeutete die Einstellung

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der beweglichen Blende nur eine Grobsteuerung und war in der Praxis unzuverlässig für die Kalibrierung zur Durchführung der Farbkompensation. Die Menge des durch die einstellbare Blende gelangenden Lichtes war nicht messbar·

Somit lag der mit der Verwendung der bekannten Vorrichtung verbundene Hauptnachteil und das Hauptproblem in der sehr großen praktischen Schwierigkeit der Möglichkeit einer einfachen Einstellung, die zur Kompensierung der Farbwechsel oder anderer Wechsel der Betriebsbedingungen, wie z.B. des Ersetzens des Überwachungskopfes, durchgeführt werden mußte.

Zur Erläuterung wird angegeben, daß unter normalen Umständen eine optische Prüfung während des Drückens durchgeführt wird, um festzustellen, ob die Druckdichte annehmbar ist. Für diese Messungen stehen reflexionsdichte Meßgeräte zur Verfügung, aber ihr Einsatz bedeutet eine Verzögerung im Einschätzen der Druckqualität, da eine Messung nur durchgeführt werden kann, nachdem das I'apier gedruckt wurde. Verschiedene Beleuchtungen einer Oberflüche ergeben verschiedene Reflexionen, so daß das bloße Schätzen der Druckdichte mit Hilfe des Auges nicht immer verläßlich ist. Das Ausbreiten von Farbe auf einer Oberfläche einer kleinen Walze erzeugt die Wirkung eines Lichtfilters, d.h. es ergeben sich verschiedene Dichten gemäß der Dicke des an den Walzen haftenden Filmeß, und die Dichte hängt von der Farbe der verwendeten Druckerfarbe ab.

Damit ist eine Korrelation zwischen dem zur Erfassungsphotozelle 16 übertragenen Licht und der Druckdichte (normalerweise durch Reflexionsmessung bestimmt) eines von der Produktion herrührenden Druckes erforderlich. Es ist nicht möglich, das vollständige spektrale Empfinden des menschlichen Auges zu verwenden, da dieses eine Hichtlinearität aufweist, und eine monochromatische Lichtquelle würde auf die Verwendung einer Druckerfarbe mit nur einer Farbe begrenzt sein, obwohl

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dios die einfachste Kontrolle ergeben würde. Es ist jedoch nöglich, eine Reihe von monochromatischen Lichtquellen zu verwenden, und zwar Jede mit einer entsprechenden schmalbandigen oder ein Linienspektrum aufweisenden Ausgangsleistung, und entsprechende Reihen von damit zusammenpassenden photoleitenden Zellen vorzusehen, wobei Jede monochromatische Lichtquelle und Zelle für die Verwendung für eine entsprechende Farbe ausgesucht sind. Die Farbe jeder Lichtquelle ist komplementär zur Farbe der dadurch beleuchteten Druckerfarbe.

Es wurde entdeckt, daß bei dem optischen Bereich von 0,5 jum ä bis 0,7 Λΐη die Farben außerhalb dieses Bereiches ein Antwortsignal von z.B. bei einer Camumsulf idzelle maximal nur 20 % ihrer Ausgangsleistung liefern. Mit anderen Worten weist die Empfangscharakteristik einer derartigen Zelle ein Maximum im Bereich von 0,5 bis 0,7 V& auf. Um diese Charakteristik zu gewährleisten, werden vor den photoleitenden Zellen 16 und 19 blaue Filter 16* bzw. 19' angebracht, die ebenfalls im Wellenband eine flache Durchlaßkurve im Bereich 0,5 bis 0,7 Aim haben· Das innerhalb der ausgewählten Vellenband-Empf angscharakterisiiik übertragene Licht ändert den Widerstand einer Zelle 16 direkt proportional der Intensität des durch den auf der durchsichtigen Walze 1 haftenden Farbenfilms übertragenen Lichtes. Dieses Kennzeichen verbunden mit der Verwendung eines variablen. Wider- ™ Standes 25 (der die bewegliche Blende ersetzt) ermöglicht eine genaue Kalibrierung und Nachkalibrierung und schafft ferner die Möglichkeit, Stufenwiderstände anstelle des veränderlichen Widerstandes 42 einzusetzen, die umgeschaltet werden können, damit man von einer Farbe zur anderen wechseln kann, ohne daß ein Wechsel der Komponenten der BrÜckenschaltung notwendig ist. Damit kann ein Vergleich der Druckdichte unabhängig von der Farbe durchgeführt werden. So entsprechen z.B. 10 Instrumentenskalenteilen roter Farbe, 10 Instrumentenskalenteile gelber Farbe, und diese Korrelation wurde mit verschiedenen Farben durch ein Reflexionsdichte-Meßgerät

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geprüft, wobei das Ergebnis in den Fig. 4A und 4B graphisch dargestellt ist. Fig. 4A zeigt die Empfindlichkeit Jeder Farbe ohne den Widerstand 42 am Brückenausgang, und ea ist ersichtlich, daß verschiedene Farben verschiedene Empfindlichkeiten haben, d.h. die Neigung Jeder Kurve ist verschieden. Mit dem Hinzufügen des Widerstandes 42 können die Empfindlichkeiten Jedoch einender angepaßt werden, wie es durch Fig.4B gezeigt ist, damit eine Korrelation zwischen den Farben möglich ist.

Folgende Beziehung ist bekannt:

durch unbedrucktes Papier reflektiertes IAdtt

η «ο- durch unbedrucktes Papier reflektie *> J-OS₁₀ durch den Druck reflektiertes Idcht

In der Praxis wird ein Druckdichteunterschied von einem .Anzeigegerät abgelesen. So wird z.B. die Presse auf übliche Weise durch den Bediener solange eingestellt, bis das gedruckte Erzeugnis zufriedenstellend ist, und zwar bezüglich eines Testblattes oder einer Prüfung durch ein Dichtemeßgerät. Auf dieser Stufe wählt der Bediener die geeignete Einstellung für die Farbe der Druckerfarbe und die Art des verwendeten Papiers (beschichtet oder nicht-beschichtet), indem er einen mit dem Stufenwiderstand 42 verbundenen vierteiligen Schalter auf der Steuereinheit dreht. Dann stellt er das Anzeigemeßinstrument, z.B. eines mit der Nullage in der Mitte, auf Null.

Änderungen in der Farbendichte lenken das Meßinstrument aus und zeigen dem Bediener an, wann und in welcher Richtung eine Einstellung der Farbenknnaieinstellung erforderlich ist, um die Konsisdenz des Endproduktes beizubehalten.

Änderungen infolge der Farbenviskosität, der Farbe, der Kanalbelastung, der Temperatur und des Ablaufes von Farbe von der Kanalwalze werden angezeigt, womit eine notwendige

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korrekte Betätigung möglich ist, bevor irgendeine feststellbare Indorung im Druck auftritt·

Die Empfindlichkeit für verschiedene Farben ist so, daß sie für die moisten Anwendungsfälle paßt, sie kann jedoch gemäß den Erfordernissen eingestellt werden· Die Aifangseinstellung der Uberwachunsseinrichtung kann aufgezeichnet werden, so daß die gleichen Ergebnisse zu verschiedenen Zeiten gewonnen werden können und die von verschiedenen Druckvorgängen erhaltenen Ergebnisse korreliert werden können·

Wird die Brücke 23 mit einer stabilisierten Wechselspannung | fester Frequenz versorgt, so kann zum Ersetzen des Schreibers 41, dos Meßinstrumentes 37 und des Kondensators 39 ein geeigneter Detektor mit variablen Induktivitäten oder Kapazitäten anstelle der variablen Widerstände 25 und 42 verwendet werden.

Im folgenden wird mit Bezug auf die Fig. 5» 6 und 7 ein multiples Überwachungskopf system für die Verwendung bei einer Vierfarbenpresse beschrieben· Dabei weifen vier liberwachungskopf e zusammen mit Brückenschaltungen 51 his 54- dazu verwendet, das Farbenzuführungssystem 55 "bis 58 einer Vierfarbenpresse zu-überwachen. Die durdisichtigen Walzen 51' - 54' jedes Kopfes 51-54 sind in Berührung mit den ti entsprechenden Waisen in der Walsenkette jeder Presse gezeigt. Die Druckerfarbe der jeweiligen Farbe wird jeder Walze von den Kanälen 59 bis 62 zugeführt.

Der Ausgang der Brückenschaltung jedes Überwachungskopfes ist in Cerie mit entsprechenden ßtufenwiderständen 63-66 verschaltet· Die Gchleiferkontakte 67 - 70 der Btufenwiderstände 63-66 sind mit den entsprechenden Kontakten 71 - 74-eines Drehschalter« 75 verbunden· Der iJchleif erkontakt 76 ies Schalters 75 iat über ein Anzeigegerät 77 mit den

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Brückenausgängen verbunden, damit die jeweiligen Ausgangsschaltungen vervollständigt sind. Kontakte 71 - 74· des Schalters 75 sind ferner mit entsprechenden Servoverstärkersyßtemen 78 - 81 verbunden. Der Ausgang jeden Servoverstärkersystems 78 - 81 ist mit einer entsprechenden Einstellvorrichtung verschaltet, damit der Farbenfluß von jedem der Kanäle oder Quellen 59 - 62 gesteuert v/erden kann. Fig.7 zeigt eine typische Einstellvorrichtung in einer bekannten Farbenzuführungsanordnung, bei der ein Elektromotor 82 über einen Riemen 83 ein Rad 84 antreibt, das die Drehung einer Kanal- oder Quellenwalze 85 des Kanales oder der Quelle 59 steuert. Das Steuersystem ist in seiner Gesamtheit deutlicher in Fig. 6 gezeigt, die auf das Farbenzuführungssystem der Vierfarbenpresse bezogen ist.

Die ServoverstärkersyGteme können bekannte Systeme sein oder diese zur Grundlage haben und dienen dazu, das Brückenausgangssignal oder die Ausgangssignale vorzugsweise mit Fehlerkorrektur und/oder negativer Rückkopplungsstabilisierung zu verstärken und ein stabiles Ausgangssignal vorzusehen, damit die Einstellvorrichtung für jeden Kanal oder jede Quelle 59 - 62 gesteuert wird. Die Farbenzuführung zur Presse kann bekannter Art sein, bei der z.B. der Kanal oder die Quelle (fountain) einem V-förmigen Bottich (Fig.7) ähnelt, der durch eine Metal: rohrwalze (Quellenwalze) 85 und ein flexibles Stahlblatt gebildet wird. Die Farbe wird vom Kanal oder von der Quelle durch Abwärtsdrehung der Walze 85 herabgezogen und wird zum Farbenverteilungssystem der Presse durch eine Vibratorwalze (Duktorwalze) 101 übertragen· Die Drehwelle der Vibratorwalze 101 schwingt zwischen zwei Positionen, von denen die eine ein· Berührung mit der Rohrwalze (Quellenwalze) 85 und die andere eine Berührung mit einer Walze 102 im Farbenverteilungeayeteia herstellt.

PIfC

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Per Betrag der von dem Kanal (Quelle) übertragenen Farbe wird auf zwei Arten gesteuert·

1. Die erforderliche l'arbenverteilung über die Presse, die durch die Verteilung der gedruckten Bilder bestimmt ist (z.B· vom unbedruckten Papier über die Schrift zu Großen farbigen Gebieten), wird durch Keile oder Spindeln 90 gesteuert, die in gleichmäßigen Abständen über den Kanal (Quelle) angeordnet sind. Diese Keile oder Spindeln 90 können eingestellt werden, damit der Druck zwischen dem Blatt 100 und der Walze 85 ßo variiert wer— a den kann, daß die Dicke des an verschiedenen Punkten vom Boden des Kanäle (Quelle) aufgezogenen Parbenfilms verändert werden kann. Derartige Einstellungen werden primär durch den Bediener der Presse am Beginn eines Pressenlaufes ausgeführt;·

2. Die Henge des variablen zum Farbenverteilungssystem übertragenen Farbenfilms kann im Gesamten dadurch variiert werden, daß der Winkel erhöht oder verringert wird, unter dem sich die Kanalwalze (Quellenwalze) 85 während dor Zeit dreht, in der sie in Berührung mit der Vibratorwalze (Duktorwalze) 101 steht·

Im iiLnsatz cind die Schleifer 67 - 70 Jedes Stufenwiderstandes 63-66 jeweils mit einem Widerstand verbunden, um die Kompensation für die Farbe durchzuführen, die durch ihren zugeordneten tberwachungskopf *y\ - y\ überwacht wird· Nach dieser !Einstellung zeigt die mit einem entsprechenden Stufen-Widerstand 63 - 66 verbundene Anzeigeeinrichtung 77 einen Wert an, der sich auf einen beliebigen Maßstab der Druckdichte-Differenzmessungen bezieht.

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^i e Fexbenzuftihrungen von den Kanälen 59-62 werden kontinuierlich und automatisch durch die oervoverstärkersysteme 78 - 81 überwacht, von denen jedes auf die Ausgangsaignale der entspinnenden Brückeneohaltungen anspricht» Das beschriebene System kann z#B. durch gelbe Farbe, Hagentafarbe, Zyanfarbe und durch echwarze Farbe beschickt werden·

Die Anzeigevorrichtung, die Brückenschaltungen und die Servoverstärkersysteme können in einem einzigen £jt euer einhei tauf bau enthalten sein, wie es durch den Block 86 der Fig. 6 gekennzeichnet ist· Der Drehschalter 75 kann entweder ein Bandschalter oder ein automatischer Schalter sein, um auf der Anzeigeeinrichtung 77 ausgewählte Anzeigewerte der Druckdichte jeder Farbe wiederzugeben (Fig. 5)·

Mit Bezug auf die Fig. 8 und 9 wird im folgenden ein multiples tiberwachungskopfsystem für die Verwendung bei einer Einfarbenpresse beschrieben. Bei diesem System wird die in Fig. 5 schematisch dargestellte Lchaltungsanordnung verwendet, mit der einzigen Ausnahme, daß jeder Schleiferkontakt 67 - 70 der Stufenwiderstände 63 - 66 so gedreht *efc·, daß der gleiche Widerstand im Hinblick auf die Verwendung einer Druckerfarbe mit einer Farbe ausgewählt wird.

Nach Fig. 8 sind die tfberwachungsköpfe 51 - 5^ auf ihren durchsichtigen Walzen 51' - 54' in Berührung mit einer Farbenzuführ— walze 87 befestigt. In Längsrichtung zur Farbenzuführwalze befindet sich eine Vielzahl von Farbenkanälen, die durch eine Vielzahl von Kanalkeilen 90 gesteuert werden. Die steuerung jedes Kanalkeiles 90 ist am besten aus den Fig. 7 und 9 ersichtlich, wobei in Fig. 9 ein Gleichspannungsschrittmotor dargestellt ist, der mit einem Kanalkeil 90 gekoppelt ist·

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Die Anzeige einrichtung, die Brückenschaltanordnung und die Servoverstärkersysteme sind in dem in Pig. 8 dargestellten Block 91 enthalten.

Daß Arbeiten des multiplen tiberwachungßkopfsystems für die Einfarbenpresse ist ähnlich dem Arbeiten für die Vierfarbenpresse, so daß keine weitoß Beschreibung erfolgt.

Voreingestellte Pea^benzuführungsstärken können an den Steuereinheiten 86 und 91 der oben beschriebenen Systeme eingestellt werden, wodurch eine genaue Steuerung der Parbenzuführung durchgeführt wird.

Die mit Bezug auf die Fig. 6 und 8 offenbarten und beschriebenen Systeme verwenden Überwachungsköpfe, die mit photoleiteaden Zellen 16 und 19 versehen sind, deren Scheitel der Empfindlichkeit skurve zwischen 0,5 - 0,7 V^ liegt, ferner sind bei diesen Systemen Blaufilter mit einer flachen Durchlaßkurve im Gleichen Vellenband und eine weiße Lichtquelle vorgesehen·

Abschließend werden die Verbesserungen gemäß der Erfindung gegenüber den bekannten Ausführuncsformen aufgeführt, die folgendes ermöglichen:

(a) die bberwachungsköpfe können zwischen den Brückenschaltungen ausgetauscht werden«

(b) Die multiplen Köpfe können bei einer Konstruktion kombiniert werden, die eine einzige Brückenschaltung verwendet·

(c) Die multiplen Köpfe können entweder manuell oder automatisch überwacht werden, damit die einzelnen Kanalkeile einer Fresse manuell bsw. automatisch eingestellt werden können·

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(d) Eine digitale Ausgabe dee Druckdichteunterschiedes kann gedruckt oder angezeigt werden.

(e) Eine Korrelation zwischen den Druckdichteanzeigewerten einer Probeabzugspresse und einer Produktionsdruckerpresse ist möglich.

(f) Die Stabilität der Vorrichtung ist bis zu dem Punkt erhöht, bei dem eine Information dadurch gewonnen wird, daß derselbe Dberwachungskopf an verschiedenen Punkten im Walzenzug einer Presse angeordnet wird und die erhaltenen Signale verglichen werden. So können z.B. Fehler wie "unrunde" Walzen, beschädigte Walzen und fehlerhafte Walzenlager in einem Walzenzug festgestellt werden.

(c) Durch das Vorsehen eines der Druckdichte wirklich proportionalen Ausgangssignales stehen die annehmbaren Grenzen eines Druckes in konstanter Beziehung zum elektrischen Ausgangssignal der Brückenschaltung. Damit können Alarmoder w'arnvorrichtungen angebracht werden, so daß die Aufmerksamkeit eines Druckers auf eine Voränderung gelenkt wird, dio aus dem vorherbestimmten annehmbaren Bereich herausfällt.

Vorausgehend wurde eine Vorrichtung zum Feststellen der Dicke eines Farbenfilms auf der Walze einer Druckerpresse beschrieben, wobei die Vorrichtung dazu dient, entweder die Filmdicke anzuzeigen oder eine oder mehrere Farbenzuführungen zur Walze zu steuern oder auch beides zusammen auszuführen. Ein dabei verwendeter Lberwachungskopf weist ein Gehäuse für eine durchsichtige Walze auf, die im Einsatz in Kontakt mit einer Druckex*- pressewalze stjeht. Das Gehäuse enthalt eine Lichtquelle, die zwischen zwei photoleitenden Zellen angeordnet ist, und zwar eine in der durchsichtigen Walze und eine in fester Lage im Gehäuse. Die photoleitenden Zellen besitzen eine selektive

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Empfindlichkeitskurve. Zwei optische Filter sind vor den photoleitenden Zellen angeordnet oder es wird eine monochromatische Lichtquelle verwendet. Die photoleitenden Zellen sind in einer Brückenschaltung enthalten, die variab le Widerstände zur Steuerung ihres Ausgangssignales und ihrer ligfindlichkeit besitzt. Eine genaue Korrelation ist zwischen der Farbenfilmdicke und dem Ausgangssignal der Brückenscnaltung möglich. Ferner wurden Lysteiae beschrieben, die multiple Überwachungsköpfe und .Servosteuereinrichtungen für die Steuerung der i'arbenzuführung zu Einfärben- und Vielfarbenpressen verwenden.

- Patentansprüche -

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E.'.D CHiGINAL

Claims (1)

1. - 20 Patentansprüche

   1. Vorrichtung zum Feststellen von Dickeiländerungen eines Farbenfilms, der an einer in Berührung mit einer Walze der Druckerpresse stehenden durchsichtigen Walze haftet, wobei eine erste photoleitende Zelle Innerhalb der durchsichtigen Walze angeordnet und eine Lichtquelle vorgesehen ist, damit die erste photoleitende Zelle durch die durchsichtige Walze hindurch beleuchtet wird, und wobei die Vorrichtung eine zweite, Licht von der Lichtquelle empfangende photoleitende Zelle und eine Brückenschaltung aufweist, in der die erste und die zweite photoleitende Zelle zwei Arme bilden, wahrend die anderen Arme von Impedanzen gebildet werden, gekennzeichnet durch eine variable Impedanz in einem Arm der Brückenschaltung zur Einstellung des Brückenausgangssignales gemäß der Intensität des durch die erste photoleitende Zelle empfangenen Lichtes, durch erste und zweite photoleitende Zellen mit einer im wesentlichen scheiteiförmigen spektralen Empfindlichkeit akurve zwischen 0,5/»m - 0,7λππ und durch ein optisches Filter mit einer im wesentlichen flachen spektralen Durchlaßkurve zwischen 0,5/ua und 0,7 /im, das vor jeder photoleitenden Zelle angeordnet ist, wobei die variable Impedanz, die photoleitenden Zellen und die optischen Filter für sich bekannt sind und das optische Filter vor der ersten photoleitenden Zelle vorzugsweise wegnehmbar angeordnet 1st.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine variable Impedanz in Serie mit dem Brückenausgang, wobei die variable Impedanz einstellbar ist, damit die Empfindlichkeit der Brückenschaltung zum Feststellen von Farbenfilmen verschiedener Farben geändert werden kann·

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   3b Vorrichtung nach, einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein kervosystem, das mit dem Brückenausgang verbunden ist, um automatisch die i'axbenzuführung zur Druckerpresse zu steuern·

   Ί-» Vorrichtung nach Anspruch 3 zur Verwendung mit einer i'arb— presse, gekennzeichnet durch nine Vielzahl von"*Uberwachungsköpf en und Brückenschaltungen zum Peststellen der jj'ilmdicken verschieden farbiger Druckerfarben der entsprechenden Zuleitungen, von denen jede durch ein Servosystem gesteuert ist.

   5· Vorrichtung nach einem der .Ansprüche 1 bis 4-, dadurch g e— kennzeichnet, daß eine Warnvorrichtung mit dem Brückenausgang verbunden und so angeordnet ist, daß sie in Tätigkeit tritt, wenn die Dichte der durch die Druckerpresse ausgeführten Drucke aus vorherbestimmten Grenzen herausfällt.

   6. Vorrichtung nach einem der .Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekonnzeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung mit den Brückonaußgang verbunden ist und daß sie mit einer line» aren ükala kalibriert ist, die auf die Druckdichte bezogen ist.

   7· Vorrichtung zum feststellen von Dickenänderungen eines M Parbenfilms, der an einer in Berührung mit einer Walze der Druckerpresse stehenden durchsichtigen Walze haftet, wobei eine erste photoleitende Zelle innorhalb der durchsichtigen Walze eingerichtet und eine Lichtquelle angeordnet ist, damit die erato photoleitende Zelle durch die durchsichtige Walze hindurch beleuchtet wird, und wobei die Vorrichtung eine zweite, Licht von der Lichtquelle empfangende photoleitende Zelle und eine Brückenschaltung aufweist, in der die erste und die zweite photoleitende Zelle zwei Arme bilden, während die anderen Arme von Impedanzen gebilcte werden, g e k e η η -

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   Γ ^A D CRiGJNAL

   zeichnet durch eine variable Impedanz in dem einen Arm der Brückenschaltung zum Einstellen des Brücken— auegangssignales gemäß der Intensität des durch die erste photoleitende: Zelle empfangenen Lichtes, durch eine monochromatische Lichtquelle einer zur Farbe der Farbe, deren Dicke festzustellen ist, komplementären Farbe, und durch photoleitende Zellen mit einer spektralen Empfindlichkeitskurve, die dem monochromatischen Licht entspricht, wobei die variable Impedanz, die monochromatische Lichtquelle und die photoleitenden Zellen für sich bekannt sind.

   8. Vorrichtung zum Feststellen von Dickenlinderungen eines Farbenfilms, der an einer in Berührung mit einer Walze der Druckerpresse stehenden durchsichtigen Walze haftet, wobei eine erste photoleitende Zelle innerhalb der durchsichtigen Walze angeordnet und eine Lichtquelle vorgesehen ist, damit die erste photoleitende Zelle durch die durchsichtige Walze hindurch beleuchtet wird, und wobei die Vorrichtung eine zweite, Licht von der Lichtquelle empfangende photoleitende Zelle und eine Brückenschaltung aufweist, in der die erste und die zweite photoleitende Zelle zwei Arme bilden, während die anderen Arme von Impedanzen gebildet werden, g β k e η η zeichnet durch eine variable Impedanz in dem einen Arm der Brückenschaltung zum Einstellen des Brückenausgangssignales gemäß der Intensität des durch die erste photoleitende Zelle empfangenen Lichtes und durch eine variable Impedanz, die zur Einstellung der Brückenempfindlichkeit in Serie mit dem Brückenausgang geschaltet ist, wobei die variablen Impedanzen für sich bekannt sind.

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