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Verfahren zum lithographischen Drucken und Anordnung zur Duschfuhrung
des Verfahrens.
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Die Erfindung bezieht sich auf die Bestimmung der Wassermenge, welche
auf eine Fläche während des lithographischen Druckens vorhanden ist.
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Der elektrische Widerstand eines Wasserfilms auf einer Oberfläche
aus galvanisch isolierendem Material ist abhängig von der Dicke des Wasserfilms.
Gegenstand der Erfindung ist die Anwendung einer derartigen Bestimmung der Dicke
von Wasserfilmen bei Druckplatten während des lithographischen Druckens.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum lithographischen
Drucken vorgesehen, bei dem wasser auf die wasseraufnehmenden 3ereicle der Oberfläche
der lithographischen Platte und Druckerschwärze auf die die Druckerschwärze aufnehmenden
Bereiche der Oberfläche der lithographischen Platte aufgebracht wird, und wobei
ein Paar Elektroden vorgesehen sind, die durch galvanisch isolierendes Material
in der Oberfläche eines Überwachungsbereiches so angeordnet sind, daß während des
Druckens Wasser aufgenommen wird und die Bestimmung der Wassermenge erfolgen kann,
welche auf dem genannten galvanisch isolierendenMaterial vorhanden ist und zwar
als Funktion des elektrischen Widerstandes zwischen den Elektroden.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist eine lithographische
Druckvorrichtung vorgesehen, welche eine Druckwange aufweist, die eine lithographische
Druckplatte una trägt,swelche weiterhin Mittel zum Aufbringen von Wasser auf die
wasseraufnehmenden Bereiche der Oberfläche der lithographischen Platte und Mittel
zum Aufbringen von Druckerschwärze auf die die Druckerschwärze aufnehmenden Bereiche
der Oberfläche der lithographischen Platte und einen Überwachungsbereich enthalt
und wobei der Überwachungsbereich in einer Oberfläche angebracht ist, in der ein
Paar Elektroden getrennt durch galvanisch isolierendes Material liegen, und wobei
der Überwachungsbereich derart angeordnet ist, daß wasser von den das Wasser aufbringenden
Mitteln aufgenommen werden kann und die Elektroden Bestandteil einer Feuchtigkeitsmeßanordnung
sind, welche zusätzlich auch Mittel zur Messung des elektrischen Widerstandes zwischen
den Elektroden aufweist.
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Die Elektroden des Überwachungsbereiches bestehen aus hydrophilem
elektrisch leitendes Material, z.B Aluminium und das galvanisch isolierende Material
des Überwachungsbereiches besteht aus hydrophilem Material wie beispielsweise Aluminiumoxyd
oder vorzugsweise Glas.
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Bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung wird der Widerstand des
asserfilmes auf dem galvanisch isolierenden Material mittels Wechselstrom gemessen,
da dies Polarisationseffekte und Veränderungen der Elektroden durch flektrolyse
vermeidet. Das sich ergebende Signal hat eine-Spannung oder einen Strom mit einer
Frequenz des genannten Wechselstromes.
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Normalerweise ist es zweckmäßiger, daß das Ausgangssignal des tiberwachungsbereiches
die Form eines Gleichstromsignales hat.
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Eine Möglichkeit, um dies zu erreichen, ist einfach das Verstärken
des Wechselstromsignales. Eine andere Möglichkeit besteht in der Verwendung eines
phasenempfindlichen Detektors (P.S.D.). Dieser phasenempfindliche Detektor hat den
Vorteil, daß er ein Gleichstromausgangssignal gibt, proportional dem Wechselstromeingangssignal
und zwar mit einer Bandbreite von etwa der Wecbselstromfrequenz annähernd gleich
dem reziproken Wert des Zeitkonstanten der Gleichstromausgangsstufe.
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Ein einfacher Gleichrichter hat einen Gleichstromausgang, der alle
Frequenzen von Null aufwärts aufweist. Bei Vergrößerung dieser Zeitkonstante im
Falle eines phasenempfindlichen Detektors nimmt der Rauschanteil des Signales bezüglich
einer Bandbreite annWhernd gleich dem reziproken Wert dieser Zeitkonstante ab.
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Während des Druckens gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kommen
die Elektroden periodisch in Kontakt mit stark angefeuchteten Walzen. Dieser Kontakt
fördert einen starken Einschwinganstieg des Signalpegels.Dieseteht im Gegensatz
zu dem gleichmßigen Stand -des Wasserpegels, der verlangt wird, und kann durch Vergrößerung
der Zeitkonstante. am Ausgang des Stromkreisea zum Ausgleich dieses großen Einschwinnstiegs
verringert werden.
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Ein zusätzlicher Vorteil des phasenempfindlichen Detektors bei Verwendung
in BrUckenschaltungen besteht darin, daß Skalenwerte mit entgegengesetztem Zeichen
an beiden Seiten des Nullpunktes entstehen.
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Während des Druckens treten bezüglich der Leitfähigkeit der wässrigen
Lösungen, welche den Wasseraufnahmebereichen der Platte zugeführt werden, Frequenzänderungen
auf,wenn der Anteil und die Eigenschaften der Zusätze der wässrigen Lösung verändert
werden Die Wirkung solcher Leitfähigkeitsänderungen kann ausgeschlossen werden,
wenn ein Bezugselement verwendet wird, welches aus voneinander getrennten Elektroden
besteht, welche in die als Elektrolyt dienende wässrige Lösung in den Behälter der
Maschine eingetaucht sind und welche in einem Zweig einer Brückenschaltung liegen
und dazu dienen, den Widerstand zwischen den Elektroden mit dem Widerstand des Bezugselementes
zu vergleichen. Auch ist es möglich, auf die Brückenschaltung zu verzichten und
dann das Bezugselement nur in Reihe mit den Elektroden des Überwachungsbereiches
zu schalten. Bei einer konstanten Wechselstromspannungsquelle wird die an den beiden
anliegenden Spannungen nur abhängig sein von ihren relativen Widerstandswerten und
nicht von ihrem absoluten Widerstandswert. Es sei nochmals erwähnt, daß der Widerstand
zwischen den Elektroden mit dem Widerstandswert des Bezugselementes wirksam verglichen
wird.
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Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Überwachungsbereich in einem
Wasseraufnahme- und nicht druckenden Bereich der Druckplattenoberfläche angeordnet.
Die Elektroden aus geeignetem Material, beispielsweise Aluminium, sind auf einem
nicht druckenden Bereich der Platte derart montiert, daß sie- durch hydrophilem
galvanisch isolierendem Material voneinander getrennt sind. Wenn erforderlich, kann
das galvanisch isolierende Material, z.B. in dem Fall, bei dem der nicht druckende
Bereich aus eloxiertem Aluminium besteht, aus der Oberfläche des nicht druckenden
Bereiches bestehen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung gibt der gemessene
elektrische Widerstand einen direkten Meßwert für die Wassermenge, welche auf der
Wasseraufnahmefläche der Platte vorhanden ist.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Überwachungsbereich
in
einer Oberfläche angebracht, welche nicht der Oberfläche der Druckplatte entspricht
und welche aber eine Wassermenge aufweist, die proportional der Wassermenge ist,
welche in dem Wasseraufnahmebereichder Oberfläche der Druckplatte vorhanden ist.
In diesem Falle liegt der Überwachungsbereich in einer Fläche, welche nicht Bestandteil
der Druckplatte selbst ist.
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Dies vermeidet Schwierigkeiten, welche auftreten könnten, wenn versucht
werden würde, die Wassermenge, welche auf der Druckplatte vorhanden ist, über einen
größeren Umfang des Druckerschwärzeaufnahmebereiches eher zu messen als für den
Wasseraufnahmebereich. In Verbindung mit diesem Ausführungsbeispiel ist der gemessene
elektrische Widerstand eine indirekte Feststellung der Wassermenge, die auf dem
Wasseraufnahmebereich der Platte vorhanden ist.
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Bei einer ersten Ausführungsform dieses anderen Ausführungsbeispieles
ist der Überwachungsbereich in der Oberfläche einer zusätzlichen Walze angeordnet,
welche in Berührung steht mit einer der Walzen der die Feuchtigkeit aufbringenden
Walzengruppe der lithographischen Druckvorrichtung. Die zusätzliche Walze hat eine
hydrophile Oberfläche, welche ein Paar Elektroden aufweist, die durch hydrophiles
galvanisch isolierendes Material voneinander getrennt sind und welche üblicherweise
Wasser von der genannten Gruppe von Walzen aufnehmen. Die Wassermenge auf der zusätzlichen
Walze und die Wassermenge auf der Druckplatte der Druckwalze der Druckvorrichtung
sind beide abhängig von der Wassermenge, welche von der die Feuchtigkeit aufbringenden
Gruppe von Walzen zugeführt wird und damit ist die Wassermenge auf der zusätzlichen
Walze abhängig von der Wassermenge auf der Oberfläche der Druckplatte. Durch Messen
des elektrischen Widerstandswertes zwischen den Elektroden, beispielsweise mittels
einer Wechselstrombrücke, kann die Dicke des Wasserfilmes auf der Druckplatte bestimmt
werden.
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Bei einer zweiten Ausführungsform gemäß dem Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist der Überwachungsbereich in der Oberfläche
einer der
Walzen, vorzugsweise in der vorletzten Walze der die Feuchtigkeit aufbringenden
Gruppe von Walzen der Druckvorrichtung angeordnet. Diese Walze hat also in ihrer
Oberfläche ein Paar Elektroden, welche durch galvanisch isolierendes Material getrennt
sind. In dem Ball, daß nur eine letzte Begrenzungswalze vorgesehen ist, entspricht
der Feuchtigkeitspegel auf der vorletzten Walze, welche von der Begrenzungswalze
zurückkommt, dem Feuchtigkeitspegel, der von der Begrenzungswalze auf die Druckplatte
aufgebracht wird. In diesem Falle ist also. die Wassermenge auf dieser Walze abhängig
von der Wassermenge auf der Druckplatte.
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Dieses Ausführungsbeispiel ist insbesondere anwendbar bei Druckvorrichtungen,
welche nur eine EndbegrenzungsaFa3ze aufweisen und zwar in Fällen, bei denen der
Feuchtigkeitspegel auf der Oberfläche der Begrenzungswalze insbesondere von der
Wassermenge gespeichert vusder Begrenzungswalze und zu einem viel geringeren Maß
von dem Anfangszustand der Oberflächen bevor das Wasser in den Spalt der Begrenzungswalze
eintritt abhaagig ist.In dem Fall, in dem zwei derartige Begrensungfflwalzen vorgesehen
sind, ist der Feuchtigkeitspegel, welcher auf die vorletzte Walze zurückkommt, geringer
als der letzte Feuchtigkeitspegel auf der Druckplatte. Dennoch ist dieser Xeuchtigkeitspegel
ein Maß für den Feuchtigkeitspegel der Platte.
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In einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Überwachungsbereich
durch ein Steuerkissen gebildet, welches in einem Spalt angeordnet ist, der entsteht,
wenn die Druckplatte um die Druckwalze der lithographischen Druckmaschine angebracht
wird. In dieser Lage liegt das Steuerkissen nicht in dem normalen Druckbereich der
Druckvorrichtung, sondern erhält das Wasser von zusätzlichen, Wasser aufbringenden
Mitteln der Druckplatte in der gleichen Weise wie die Druckplatte selbst, Das Steuerkissen
hat auf seiner Oberfläche ein Paar Elektroden, welche durch galvanisch isolierendes
Material getrennt sind.
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Das Kissen rotiert mit der Druckwalze und der Wasserfilm auf dem Kissen
wird bei jeder Berührung mit den die Feuchtigkeit
aufbringenden
Mitteln gebildet und auf diese Weise ist die auf dem Kissen vorhandene Wassermenge
abhängig von der Wassermenge, die auf den die Feuchtigkeit aufbringenden Mitteln
vorhanden ist, was auch dem Wasserfilm auf der Druckplattenoberfläche entspricht.
Auf diese Weise entspricht auch die Wassermenge auf dem Wasserkissen der Wassermenge
auf der Oberfläche der Druckplatte, da beide abhängig sind von der Wassermenge auf
den die Feuchtigkeit übertragenden Mitteln. Demzufolge ist der elektrische Widerstand
zwischen den Elektroden ein Maßstab für die Wassermenge auf der Druckplatte.
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Das Druckkissen besitzt eine geeignete Standard-Oberfläche mit bekannten
Abmessungen sowie Eigenschaften und auf diese Weise verursachen Veränderungen der
Oberfläche verschiedener Druckplatten keine Fehler.
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Vorzugsweise ist das Steuerkissen leicht von der Druckwalze abnehmbar,
so daß es schließlich leicht ersetzt werden kann, wenn die Wasseraufnahmeeigenschaften
durch wiederholte Benutzung oder Aussetzung an die Atmosphäre verändert sind. Das
Steuerkissen kann z.B. mittels Schrauben an einem Teil der Druckwalze befestigt
werden, an dem auch Anschlußenden für das Herstellen eines elektrischen Kontaktes
mit den Elektroden des Kissens vorgesehen sind.
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Die Wassermenge, welche auf der Oberfläche des Steuerkissens vorhanden
ist, kann für sich alleine gemessen werden oder, wenn es sehr zweckmäßig ist, kann
auch die Wassermenge, welche auf dem Steuerkissen und auch auf dem nicht druckenden
Bereich der Platte vorhanden ist, gemessen und verglichen werden. Im erstgenannten
Fall ist die Konstruktion und der Einsatz des Feucht igkeitsüberwachungs systems
einfach. Das Überwachen sowohl des Steuerkissens als auch der nicht druckenden Bereiche
der Platte ist zweckmäßig, wenn Druckplatten aus unterschiedlichem Material wie
beispielsweise Papierplatten oder Platten aus rostfreiem Stahl oder Chrom verwendet
werden. Die Wassermenge,
welche auf die Oberfläche dsr Druckplatte
während des Druckens aufgebracht wird, kann in Abhängigkeit der momentan vorhandenen
Wassermenge geregelt werden und zwar entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Dies kann manuell oder auch automatisch erfolgen, indem eine geschlossene Steuerregelung
verwendet wird. Dies entspricht einer besonderen Verfahrensweise gemäß der Erfindung,
bei der die Wassermenge, welche später den Wasseraufnahmebereichen zugeführt wird,
in Abhängigkeit des elektrischen Widerstandes zwischen den Elektroden des Überwachungsbereiches
derart gesteuert wird, daß eine gewünschte Wassermenge in den Wasseraufnahmebereichen
während des Druckens vorhanden ist. Dementsprechend enthält die Druckvorrichtung
gemäß der Erfindung Mittel zur Steuerung der das Wasser aufbringenden Mittel in
Abhängigkeit des gemessenen elektrischen Widerstandes.
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Wenn es erforderlich ist, kann die vorliegende Erfindung in Verbindung
mit einem System zum Messen der menge Druckerschwärze, welche auf der Druckplatte
vorhanden ist, verwendet werden, wobei die Steuerung der Menge Druckerschwärze,
welche auf die Druckplatte aufgebracht wird, in Abhängigkeit der gemessenen Menge
erfolgt (Deutsche Anmeldung P 22 36 3662).
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Auf diese Weise kann sowohl die Zuführung von Wasser als auch von
Druckerschwärze automatisch gesteuert werden.
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Unter dem hier verwendeten Ausdruck Druckplatte"wird jede Art von
lithographischer Xutterplatte verstanden, welche ein Bild trägt, das mittels lithographischem
Druck wiedergegeben werden soll und der verwendete Begriff'Wasse? schließtdie wässrigen
Lösungen mit ein.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung und um die Wirkungsweise zu
zeigen, wird Jetzt anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer lithographischen Druckplatte ist,
welche auch einen Überwachungsbereich aufweist und welche in Verbindung mit einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird; Fig. 2 zeigt eine perspektivische
Darstellung eines Steuerkissens zur Verwendung in Verbindung mit einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; Fig. S zeigt eine perspektivische Darstellung eines
anderen Steuerkissens zur Verwendung in Verbindung mit der zweiten Ausführungsforinder
vorliegenden Erfindung; Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Teiles
einer Druckvorrichtung in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung und unter Verwendung
eines Steuerkissens gemäß Fig. 2 oder 3; Fig. 5 ist die elektrische Schaltung der
Feuchtigkeitsmeßeinrichtung der Druckvorrichtung gemäß Fig. 4; Fig. 6 zeigt einen
Grundriß eines Teiles einer anderen AusfUhrungsformder Druckvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung; Fig. 7 zeigt eine Ansicht des Endes des in Fig. 6 gezeigten
Teiles;
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung einer Druckvorrichtung,
welche das Teil gemäß Fig. 6 und 7 aufweist und Fig. 9 ist eine schematische Darstellung
einer weiteren Ausführungsform einer Druckvorrichtunggemäß der vorlie-.
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genden Erfindung und enthält ein geschlossenes Steuersystem.
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Anhand der Fig. 1 ist eine eloxierte, lithographische Aluminiumdruckplatte
1 gezeigt, welche eine Kante 2 hat, welche vor der Montage der Platte an einer Druckwalze
durch entsprechendes Umbiegen gebildet wird. Ein Teil des Wasseraufnahme-nicht druckenden
Bereiches 3 der Oberfläche der Platte enthält einen Überwachungsbereich und weist
ein Paar Elektroden 4 auf, welche aus elektrisch leitendem Material, zum Beispiel
vakuumverdampftem Aluminium, bestehen und welche Bestandteil der Feuchtigkeitsmeßanordnung
sind. Die Elektroden sind in einem Abstand voneinander angeordnet und getrennt voneinander
durch das hydrophile galvanisch isoIieren'eloxierte Aluminium, welches den Wasseraufnahmebereich
der Plattenoberfläche bildet und an der Kante 2 liegt. Die Feuchtigkeitsmeßanordnungenthält
zusätzlich Mittel zur Messung des elektrischen Widerstandes zwischen den Elektroden
4 und, üblicherweise ist die Platte an einer Druckwalze montiert, so daß die Elektroden
4 an der Kante 2 Kontaktenden an der Walze bilden, wobei diese Enden wirksam mit
den Mitteln zur Messung des elektrischen Widerstandes beispielsweise über Schleifringe
und Bürsten verbunden werden. Üblicherweise wird Wasser zum Wasseraufnahmebereich
3 der Platte geführt, wobei sich ein Wasserfilm auf dem eloxierta Aluminium und
den Elektroden 4 bildet. Der elektrische Widerstand zwischen den Elektroden 4 ist
eine Funktion der Dicke des Wasserfilmes. Deshalb ist der elektrische Widerstand
ein Maß für die Wassermenge, welche auf dem eloxierten Aluminium vorhanden ist und
deswegen auch ein Maß für die Wassermenge, welche auf dem -Wasseraufnahmebereich
der Kantenoberfläche vorhanden ist.
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Anhand der Fig. 2 ist ein Steuerki3sengezeigt, welches aus einem Überwachungsbereich
gemäß der vorliegenden Erfindung besteht. Dieses Steuerkissen enthält Aluminiumelektroden
11, welche durch eine Glasfläche 12 getrennt sind. Die Elektrode 11 bildet ein Teil
der Feuchtigkeitsmeßanordnung. Das Kissen entsteht durch das Anhaften einer Glasplatte
mit ebenen Flächen zwischen zwei Aluminiumplättchen, welche ebenfalls glatte Flächen
aufweisen. Die obere Kante der Doppelbodenbauweise (sandwich) ist auf diese Weise
gebildet, so daß eine planparallele Oberfläche entsteht, in der ein Paar Aluminiumelektroden
gelegen sind, getrennt durch galvanisch isolierendes Glas.
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Falls erforderlich und wie gezeigt kann die Anordnung in einen Halter
13 eingegossen sein. Üblicherweise ist das Steuerkissen in einer Nut der Druckwalze,
die nachfolgend beschrieben wird, montiert.
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Anhand der Fig. 3 ist ein anderes Steuerkissen gezeigt. Dieses enthält
ebenfalls Aluminiumelektroden 16, getrennt durch eine Glasschicht 17 und wie vorstehend
beschrieben bilden die Elektroden ein Teil der Feuchtigkeitsmeßanordnung. In diesem
Falle aber wird das Wissen dadurch hergestellt, daß ein Abdeckstreifen auf einer
Glasplatte so angebracht wird, daß dieser nur den zentralen Teil abdeckt, wonach
die Platte mit einem Sandstrahl behandelt wird und dann eine dünne Schicht Aluminium
mittels nter-Hitze-Aufspritzen oder Vakuumaufdampfen aufgebracht wird. Anschließend
wird der Streifen entfernt und die darunterliegende Glasoberfläche freigemacht,
welche aus galvanisch isolierendem Material besteht, welche das Elektrodenpaar,bestehend
aus unter Hitze aufgespritztem oder im Vakuum aufgedampften Aluminium,trennt. Üblicherweise
ist das Steuerkissen in einer Rinne der Druckwalze, wie nachfolgend beschrieben
wird, montiert.
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Anhand der Fig. 4 ist ein Teil der Druckvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Die Druckvorrichtung enthält eine Druckwalze 21, welche eine
lithographische aus
eloxiertem Aluminium bestehende Druckplatte
22 und Einfärbemittel zur Versorgung der in Betrieb befindlichen Druckplatte 22
mit Druckerschwärze trägt. Die Einfärbemittel sind schematisch durch eine Einfärbewalze
23 und eine Versorgungswalze 24 für die Versorgung mit Druckerschwärze dargestellt.
Die Druckvorrichtung enthält weiterhin Mittel, um Wasser auf die Platte 22 zu bringen,
welche aus einer Feuchtigkeit aufbringenden Walze 25, einer antreibenden Verteilerwalze
26, einer hin- und herbewegenden, als Druckerschwärzebehälter dienende Versorgungswalze
27 und eine Versorgungswalze 28, welche teilweise in eine wässrige Lösung 29, die
sich in einem Behälter befindet, eingetaucht ist. Ein Paar Elektroden 71 sind in
die Lösung eingetaucht und bilden ein Bezugselement, das ein weiterer Bestandteil
der Feuchtigkeitsmeßanordnung ist. Die Walzen drehen sich in den durch Richtungspfeile
angegebenen Richtungen. Die Druckvorrichtung enthält auch Mittel zum Einführen von
Papier oder dergleichen, welches mittels der Druckplatte bedruckt werden soll, aber
dies ist durchaus üblich und deshalb nicht gezeigt.
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Die Druckplatte 22 ist so auf der Walze 21 montiert, daß ein Spalt
30 zwischen den Enden der Platte entsteht. In diesem Spalt 30 ist ein austauschbares
Steuerkissen 31 angeordnet, in dessen Oberfläche ein Paar Elektroden vorhanden sind,
welche durch galvanisch isolierendes Material getrennt sind. Das Kissen 31 entspricht
also dem in Fig. 2 oder 3 gezeigten Aufbau, bei dem die Elektroden des Kissens 31
aus Aluminium und das galvanisch isolierende Material aus.Glas besteht. Das Kissen
31 ist auf der Walze so montiert, daß seine Oberfläche und die Oberfläche der Platte
22 bei Betrieb durch die die Feuchtigkeit aufbringende Walze 25 gleichmäßig befeuchtet
werden.
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Bei der Anordnung in dem Spalt 30 sind zwei nicht gezeigte Enden vorhanden,
welche den elektrischen Kontakt der Elektroden des Kissens 31 herstellen, wenn dieses
in dem Spalt montiert ist. Diese Enden sind elektrisch mit einer Widerstandsmeßanordnung
verbunden, welche ein weiterer Bestandteil der Feuchtigkeitsmeßanordnung ist und
aus einer Anordnung von
Bürsten und Kollektorringen besteht , die
nicht gezeigt sind, aber welche im wesentlichen übereinstimmt mit der in den Fig.
6 und 7 dargestellten Anordnung. Der elektrische Stromkreis der Feuchtigkeitsmeßanordnung
ist in Fig. iFi ge zu5 gezeigt.
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Aus der Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Feuchtigkeitsmeßanordnung
im wesentlichen einen phasenempfindlichen Detektor und Mittel zur Anschaltung einer
Bezugsspannung aufweisen.
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Im Stromkreis sind mit dem Bezugszeichen 1BFY51 Transistoren und mit
dem Bezugszeichen 2 Transistoren 30 107 angegeben.
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X stellt den Widerstand des Bezugselements dar und Y den Widerstand
zwischen den Elektroden des Überwachungskreises.
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Der Ausgang des Stromkreises Z ist verbunden mit einem geeigneten,
nicht dargestellten Aufnahme- oder Widergabesystem, beispielsweise einem Blattschreiber
und/oder einem Regel-oder anderem System (nicht gezeigt) zur Einstellung'der Wassermenge,
welche der die Feuchtigkeit auf die Platte 22 aufbringende Walze 25 zugeführt wird.
Dieser Stromkreis entspricht dem geänderten Stromkreis gemäß Faulkner und Harding,
erschienen in einem Aufsatz in der Zeitschrift "Journal of Scientific Instruments
1966, Band 43, Seiten 97 bis 99. Andere phasenempfindliche Detektorkreise sind beschrieben
in den im vorgenannten Aufsatz angeführten Veröffentlichungen.
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Im gezeigten Stromkreis bilden die Transistoren ?6, T7 und die damit
verbundenen Elemente einen herkömmlichen astabilen Multivibrator. Dieser Multivibrator
erzeugt eine Rechteckwelle, welche vom Emitter der nachfolgenden Stufe T8- aufgenommen
wird. Diese Rechteckwelle wird den in Reihe geschalteten Widerständen X und Y zugeleitet
und wird auch vom Multivibrator direkt als ein Bezugssignal für die Ausgänge der
Transistoren T6 und T7, welche entgegengesetzte Phasen haben, verwendet und der
Basis des Transistors Tl bzw. des Transistors T5 zugeführt. Die Transistoren Tl
und T5 verstärken die Rechteckwelle und diese wird der Differentialschaltung, bestehend
aus den Transistoren T2 und 24, zugeführt. Dieser
Strom mit Rechteckwelleneigenschaft
wird an die Basis der Transistoren T2 und T4 angeschaltet, wodurch diese abwechselnd
so gesteuert werden, daß der Strom, der durch den Transistor T3 fließt, abwechselnd
durch T2 und T4 geht. Die Größe des geschalteten Stromes wird bestimmt durch das
Eingangssignal aus X, verstärkt durch den integrierten Stromkreis 741 welcher anschließend
der Basis des Transistors T3 zugeleitet wird.
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Das-Ausgangssignal des gesamten PSD-Kreises wird von den Kollektorwiderständen
der Transistoren T2 und T4 umgesetzt.
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Eine Nulflpunktverlagerung wird am Ausgang mittels des 250AW/W Potentiometers
in den Kollektorkreisen der Transistoren D2 und 24 erreicht. Eine Signalverstärkungsregelung
wird erreicht durch'das 100K Rückkopplungspotentiometer des integrierten Kreises
741.
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Wenn das Eingangssignal eine Komponente mit gleicher Frequenz wie
das abgegebene Bezugssignal enthält und damit auch in Phase ist, so wird immer,
wenn die Eingangskomponente die eine es Polarität hat\an einem der Transistoren
T2 und T4 angeschaltet und wenn diese Komponente die entgegengesetzte Polarität
hat, wird die Anschaltung umgepolt. Auf diese Weise wird zwischen den Kollektorwiderständen
der Transistoren T2 und T4 ein Gleichstromausgang erhalten, welcher abhängig ist
von der Anwesenheit einer Komponente der Bezugsfrequenz. Rauschen und Signale anderer
Frequenz als die Bezugsquelle erzeugen keinen Gleichstromausgleichsbeitrag, wenn
im Durchschnitt über viele Zyklen die Phasenbeziehung zwischen dem Signal nicht
erhalten wird.
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Das iderstandskontrollelement ist derart ausgebildet, daß es eine
hohe Impedanz aufweist, da oft nicht abgeschirmte elektrische Quellen, in Umgebungen
mit wesentlichen elektrischen Störgeräuschen (zum Beispiel benachbarte Motoren,
Spulen und Relais)> verwendetwerden. Deshalb ist es wünschenswert, daß die Auswirkungen
solcher elektrischer Störgeräusche auf das Ausgangssignal möglichst gering gehalten
werden. Wie vorstehend
beschrieben, zeigt der PSD eine große Unempfindlichkeit
bezüglich solcher Störgeräusche infolge seiner Phasenempfindlichkeit. In Wirklichkeit
bildet der PSD-Kreis ein Fourier-Integral aus dem Eingangs- und Bezugssignal.
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Bei Betrieb der Druckvorrichtung färben die die Druckerschwärze zuführenden
Mittel die angefeuchtete Druckplatte 22 auf konventionelle Weise ein. Die wasserzuführenden
Mittel führen das Wasser den nicht-druckenden Bereichen der Druckplatte und des
Kissens 31, welches in der Rille der Druckwalze 21 liegt, zu.
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Die Wassermenge, welche den nichtdruckenden Bereichen der Druckplatte
zugeführt wird und die Wassermenge, welche dem Kissen 31 zugeführt wird, sind abhängig
von der Wassermenge, welche auf die die Feuchtigkeit anbringende Walze 25 vorhanden
ist und deshalb werden dem nicht-druckenden Bereich der Druckplatte 22 und dem Kissen
31 im wesentlichen gleiche Wassermengen pro Flächeneinheit zugeführt. Der elektrische
Widerstand zwischen den Elektroden des Kissens 31 ist abhängig von der Wassermenge,
welche auf die isolierende Fläche zwischen den Elektroden vorhanden ist. Auf diese
Weise ist der elektrische Widerstand ein Maß für die auf der Isolierfläche vorhandene
Wassermenge und deshalb auch für die Wassermenge in dem nichtdruckenden Bereich
der Platte 22. Die Druckvorrichtung ist, bevor mit dem Drucken angefangen wird,
bezüglich der gewünschten Grenzwerte, welche proportional mit dem Überfließen der
Platte (zum Beispiel zuviel Wasser vorhanden) und dem Schaumbilden (zum Beispiel
zu wenig Wasser vorhanden) sind, einzustellen.
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Im Zusammenhang mit diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann
das Steuerkissen 31 sehr billig in der Herstellung sein.
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Es kann also entfernt und durch ein neues Kissen ersetzt werden, wenn
die Feuchtigkeitseigenschaften nach langzeitiger Benutzung oder Bloßstellung an
der Atmosphäre verschlechtert sein würden.
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Im Falle der Überwachungsbereich aus einem Teil des das Wasser
aufnehmenden
Bereiches der Oberfläche der Druckplatte gemäß Fig. 1 anstelle aus einem Steuerkissen,
das in dem Spalt montiert ist, besteht, sind die Elektroden 4 wirksam mit den Mitteln
zur Messung des elektrischen Widerstandes verbunden, so daß Y (Fig. 5) den Widerstand
zwischen den Elektroden darstellt.
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Der Rest der Druckvorrichtung ist dann 80 konstruiert und wird so
betrieben, wie dies anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben.
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wurde.
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Wie vorstehend angegeben, enthält die Druckvorrichtung Mittel zur
automatischen Regelung der Wassermenge, die den wasseraufnehmenden, nicht-druckenden
Bereichen der Platte zuzuführen ist, indem die das Wasser zuführenden Mittel in
Abhängigkeit der bereits vorhandenen Wassermenge in den das Wasser aufnehmenden
Bereichen entsprechend dem elektrischen Widerstand zwischen den Elektroden des Überwachungsbereiches
eingestellt werden. Dies wird durch das automatische Anhalten und Starten eines
nicht dargestellten Regelmotors, der die Walze 27 antreibt, mittels eines Signales
erreicht, das abhängig ist vom gemessenen elektrischen Widerstand.
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Anhand der Fig. 6 und 7 ist ein Teil einer Druckvorrichtung gezeigt,
welche eine Hilfswalze 33 enthält, die in einem nicht dargestellten Joch so montiert
ist, daß diese in Berührung mit einer der Walzen 49 der die Feuchtigkeit aufbringenden
Gruppe von Walzen der Maschine umlaufen kann. Die Walze 33 enthält einen Spalt 34,
welcher parallel zur Achse der Walze verläuft.
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Ein Block 35 aus verschleißfestem galvanisch isolierendem Material,
das unter dem Handelsnamen Tufnol bekannt ist, ist in diesem Spalt auf einerGummihalterung
36 angeordnet. Ein Kissen 37 enthält ein Paar Elektroden, die durch galvanisch isolierendes
Material, das auf dem Block 35 angeklebt ist, getrennt werden. Das Kissen 37 kann
so ausgebildet sein, wie anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben ist und ist so aNgebracht,
daß es in der Oberfläche der Hilfswalze 33 einen Uberwachungsbereich bildet, der
Elektroden enthält, die durch galvanisch isolierendes Material getrennt sind. Ein
Kollektorring oder Kollektorplatte
38, montiert an der aus galvanisch
isolierendem Material bestehenden Scheibe 39 (zum Beispiel ufnol) ist an jedem Ende
der Walze 33 vorgesehen. Einer dieser Ringe oder Platten 38 ist elektrisch mit einem
der Elektroden durch ein Anschlußstück in Form eines Federkontaktes 40 verbunden
und der andere Ring oder die andere Platte ist entsprechend elektrisch mit der anderen
Elektrode verbunden. Eine entsprechend befestigte Bürste 40a läuft über jeden Ring
oder jede Platte 38.
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Die Fig. 8 zeigt wie die Hilfswalze 33 in der Druckvorrichtung angeordnet
ist. Die Druckvorrichtung enthält eine Druckwalze 41, welche dazu vorgesehen ist,
eine nicht dargestellte Druckplatte zu tragen. Auch sind Mittel zum Aufbringen der
Druckerschwärze auf die Druckplatte vorgesehen. Die die Druckerschwärze aufbringenden
Mittel sind schematisch mittels einer die Druckerschwärze aufbringenden Walze 42
und einer die Druckerschwärze zuführenden Walze 43 dargestellt. Auch sind wasserzuführende
Mittel vorgesehen, die bestehen aus einer Versorgungswalze 44, die teilweise in
einer wässrigen Lösung 45 im Behälter 46 eingetaucht ist, sowie einghin- und herbewegendenVersorgungswalze
47, welche die genannte Lösung von der Versorgungswalze 47 zur angetriebenen Verteilerwalze
48 bringt und der die Feuchtigkeit aufbringendenMalze 49, welche die genannte Flüssigkeit
der angetriebenen Verteilerwalze 48 auf die auf der Druckwalze 41 vorhandene Druckplatte
überträgt. Die Hilfswalze 33 wird mittels der die Feuchtigkeit aufbringenden Walze
49 aufgebracht und die Drehrichtung der Walzen entspricht den angegebenen PfeiTrichtungen.
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Üblicherweise ist die Wassermenge, welche auf der Hilfswalze 33 vorhanden
ist und die Wassermenge, welche auf der Druckplatte der Druckwalze 41 vorhanden
ist, abhängig von der Wassermenge, welche auf der die Feuchtigkeit aufbringenden
Walze 49 vorhanden ist. Die Wassermengen sind zueinander proportional. Der elektrische
Widerstand zwischen den Elektroden des Überwachungsbereiches der Walze 37 ist abhängig
von der
Wassermenge, welche als Film auf dem isolierenden Material
vorhanden ist und der elektrische Widerstand ist also ein Maß für die Wassermenge,
die auf der Walze 33 und damit auf der Druckplatte vorhanden ist.
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Die Elektroden sind Bestandteil der Peuchtigkeitsmeßanordnung, welche
zusätzlich eine Meßanordnung zur Messung des Widerstandes zwischen den Elektroden
enthält. Die Anordnung kann entsprechend der Anordnung nach Fig. 5 ausgeführt sein,
wobei Y den Widerstand zwischen den Elektroden darstellt, welche in der Oberfläche
der Hilfswalze 33 montiert sind.
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Dieses Ausführungsbeispiel ist insbesondere zweckmäßig in solchen
Fällen, bei denen es schwierig ist, ein Steuerkissen in einer -Rinne der Druckwalze
unterzubringen, da beispielsweise der entsprechende Abstand fehlt oder Schwierigkeiten
bezüglich der Halterung von Kollektorringen oder Kollektorplatten bei der Druckwalze
bestehen. Weiterhin können bei diesem Ausführungsbeispiel die Elektroden nicht mit
der Druckerschwärze verunreinigt werden.
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Anhand der Fig. 9 ist eine Druckvorrichtung gezeigt, welche eine angetriebene
Druckwalze 51 enthält, die eine nicht dargestellte Druckplatte trägt. Auch sind
Mittel zum Zuführen von Wasser zur Druckplatte der Walze 51 vorgesehen. Diese enthalten
eine Gruppe von die Feuchtigkeit aufbringenden Walzen, angetrieben von der Walze
51 und mit als letzte Walze eine die Feuchtigkeit aufbringende Walze 52, die in
Berührung ist mit der Druckplatte. Die vorletzte, die Feuchtigkeit aufbringende
Walze 53 der genannten Gruppe entspricht im wesentlichen der entsprechenden Walze
in den Fig. 6 und 7, welche ein entsprechendes nicht dargestelltes Kissen, welches
einem Uberwachungsbereich entspricht, enthält, in dessen Oberfläche ein Paar Elektroden
vorgesehen sind, die durch galvanisch isolierendes Material getrennt sind. Wie bereits
beschrieben, sind die Elektroden Bestandteil einer Feuchtigkeitsmeßanordnung, welche
der gemäß Fig. 5 entspricht. Die Anordnung erzeugt ein Signal
in
Abhängigkeit der Wassermenge auf der Walze 53 und damit in Abhängigkeit der Wassermenge
auf der Druckplatte. Das Signal dieser Anordnung wird dem Verstärker 55 zugeführt.
Auch sind Mittel 56 zur Erzeugung eines Bezugssignales in Abhängigkeit der Wassermenge,
welche auf der Druckplatte notwendig ist, vorgesehen. Dieses Bezugssignal wird ebenfalls
dem Verstärker zugeleitet. Der Verstärker 55 vergleicht die Signale und steuert
eine Motorsteuereinrichtung 57, um die Geschwindigkeit eines Motors 58 zu verändern,
der eine Walze der genannten die Feuchtigkeit aufbringenden Gruppe von Walzen in
Abhängigkeit des Unterschiedes der Signale derart antreibt, daß wenn die Anordnung
zu wenig Wasser auf der Walze 53 (und damit auf der Druckplatte) feststellt, die
Geschwindigkeit des Motors entsprechend so geregelt werden n aß mehr Feuchtigkeit
durch die die Feuchtigkeit aufbringenden Walzengruppe aufgebracht wird, bzw. umgekehrt.
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Die Maschine enthält Mittel zum Aufbringen von Druckerschwärze auf
die Druckplatte der Druckwalze 51. Diese enthalten eine die Druckerschwärze aufbringende
Walze 59 und eine Gruppe von Walzen, um die Druckerschwärze der die Druckerschwärze
aufbringende Rolle 59 zuzuführen. Die genannte Gruppe von Walzen besteht aus den
Walzen 60 und 61, während die restlichen Walzen, die zu dieser Gruppe gehören, wegen
der Übersichtlichkeit der Zeichnung weggelassen sind. Die Walze 60 wird von dem
auf verschiedene Geschwindigkeiten einstellbaren Motor 62 angetrieben. Eine Kontrolleinrichtung
63 ist zur Regulierung der Geschwindigkeit des Motors 62 vorgesehen. Druckerschwärze
wird der die Druckerschwärze aufbringenden Walze 59 mittels der genannten Gruppe
von Walzen über eine elektrisch leitende Walze 64, die in Berührung mit der genannten
Walze 59 steht, zugeführt. Die Anordnung 65 ist vorgesehen, um die Dicke der Druckerschwärze
auf der Walze 64 zu messen. Diese Anordnung entspricht der deutschen Patentanmeldung
P 22 363 662 und enthält eine Spule, welche mittels eines Gaskissens auf einem .konstanten
Abstand von der Oberfläche des Druckerschwärzefilms
auf der Walze
64 und demzufolge auf eine.1. oessimmtenAbstand von der Oberfläche der Walze 64,
welcher Abstan v hn Abhängigkeit der Dicke des Druckerschwärzefilms verändert. Diese
Abstandsänderung erzeugt eine Veranderungder Induktivität der Spule und diese Induktivität
ist ein Maß für die Dicke des Films. Die Druckvorrichtung enthält weiterhin Mittel
zur Herbeiführung einer Verbindung zwischen der Anordnung 65 und der Steuereinrichtung
63, um mit der Steuereinrichtung 63 die Geschwindigkeit des Motors 62 in Abhängigkeit
der Menge an Druckerschwärze auf der Walze 64 (und damit auf der Druckplatte der
Walze 51), welche von der Anordnung 65 festgestellt wird, zu regeln. Diese Mittel
enthalten einen Verstärker 66 und Mittel 67 zur Übertragung eines Bezugssignales
zum Verstärker 66. Das Bezugssignal ist so abgestimmt, daß die Dicke des Druckerschwärzefilms
auf der Walze 64 so ist, daß diese einer gewünschtenDicke des Druckerschwärzefilms
auf der Druckplatte entspricht. Der Verstärker 66 empfangt ein Signal von der Anordnung
65, das abhängig ist von der Dicke des Druckerschwärzefilms auf der Walze 64 und
vergleicht dieses Signal mit dem Bezugssignal der Mittel 67. Der Verstärker 66 steuert
dann die Steuereinrichtung 63, um die Geschwindigkeit des Motors 62 in Abhangigkeit
des Unterschiedes der Signale so zu regeln, daß wenn die Anordnung 65 feststellt,
daß zu wenig Druckerschwärze vorhanden ist, die Geschwindigkeit des Motors 62 entsprechend
geregelt wird, um mehr Druckerschwärze mittels der entsprechenden Gruppe von Walzen
aufzubringen und umgekehrt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
also sowohl die Menge an Druckerschwärze als auch die Menge an Wasser auf der Druckfläche
während des Druckens fortlaufend überwacht und die Menge an Wasser und Druckerschwärze,
welche danach aufgebracht wird, wird automatisch gesteuert in Abhängigkeit der kontrollierten
Werte.
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Bei den vorstehend beschriebenen Beispielen sind getrennte mechanische
Anordnung verwendet, um Wasser und Druckerschwärze auf die Druckwalze aufzubringen.
Die vorliegende Erfindung ist aber ebenfalls verwendbar bei kombinierten Wasser/Druckerschwärzesystemen,
welche bei kleineren Druckvorrichtungen
verwendet werden, bei denen
eine einzige Gruppe von Walzen das Aufbringen von Wasser und Druckerschwärze herbeiführt.