DE2412234B2 - Verfahren und vorrichtung zum messen einer feuchtwasserschichtdicke - Google Patents

Description

55 Imnulse von der Feuchtflüssigkeit stark absorbiert werden und die Wellenlänge der Vergleichslichtimpulse derart ist, daß die Impulse schwach absorbiert

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen einer Feuchtwasserschichtdicke auf der Druckplatte oder auf einer Feuchtflüssigkeit tragenden Walze einer Offset-Druckmaschine, bei dem zwei Lichtströme in Form von monochromen Meß- und Vergleichsimpulsen auf die gleiche Stelle der Druckplatte oder Walze gerichtet werden und von dort remittiert zeitlich hintereinander auf einen Lichtempfänger fallen, wobei die Wellenlänge der Meßlichtimpulse derart ist, daß die Efcfet bekannt (Chemie-Ing.-Techn. 35. Jg. 1963/ Nr 1) den Wassergehalt von bewegten Gutern unter Verwendung einer Meßwellenlänge von λ = 1,93 μπι zu bestimmen. Hier wurde eine Wellenlange ausgewählt die eine maximale Absorption der aufgestrahlten Lichtmenge und somit maximale Empfindlichkeit

^Ebenso ist es bekannt (DT-PS 1303 819), die Wassermenge auf der Druckform von lithographischen Druckmaschinen unter Verwendung einer Meßwellenlänge von etwa λ = 2,95 μπι zu messen. Auch diese Wellenlänge liegt in einem Absorptionsmaximum von Wasser und läßt nach herrschender Meinung ausreichende Meßempfindlichkeit erwarten. Diese Ansicht wird auch gestützt durch eine Veröffentlichung im Archiv für technisches Messen (Blatt V 1124-12, Januar 1966), in der die Bedeutung der Absorptionsmaxima graphisch (Fig. 4) nochmals besonders anschaulich dargestellt wurde

Ebenso ist es durch die DT-AS 2214721 bekannt, Färb- und Feuchtflüssigkeitsmengen durch Meßstrahlen mit Wellenlängen zu messen, die am stärksten absorbiert werden.

Durch die DT-OS 2236710 ist bekannt, im Strahlengang Optiken sowie Lichtschächte mit Spiegeln zu verwenden.

Trotzdem ist es mit diesen bisher vorhandenen Meßgeräten nicht gelungen, größere Wassermengen, wie sie z. B. bei eloxierten Druckplatten auftreten, mit ausreichender Empfindlichkeit oder überhaupt zu messen. Dies muß aber als ein bedeutender Nachteil angesehen werden, da eloxierte Platten sowohl für Bogen- als auch für Rollendruck immer mehr an Bedeutung gewinnen und zur Zeit weit über die Hälfte aller verwendeten Druckplatten ausmachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzielung einer gleichbleibenden Wassermenge auf einer Offsetdruckform während des Auflagedruckes zu schaffen, die auch für größere Wassermengen und damit für die Verwendung an eloxierten Druckplatten geeignet ist.

Diese Aufgabe wird durch die Verwendung von Meßlichtimpulsen gelöst, deren Wellenlänge außerhalb der Absorptionsmaxima von Wasser liegt. Es werden vorzugsweise Wellenlängen von etwa 2,7 bis 2,9 μπι und etwa 3,0 bis 3,3 μπι, bzw. von 5,7 bzw. 5.9 μιη und 6,1 bis 6,3 μπι vorgeschlagen.

Dutch diesen Vorschlag wird die herrschende Meinung widerlegt, daß die besten Meßergebnisse jeweils in den Absorptionsmaxima erzielt werden. Überraschenderweise stellt sich vielmehr bei der Messung von Wassermengen auf Druckplatten heraus, daß bei Verwendung von Wellenlängen im Absorptionsmaximum ab einer bestimmten Wassermenge bei weiterer Erhöhung der Wassermenge keine weitere Erhöhung der Absorption der Meßlichtimpulse auftritt, daß also eine Sättigung auftritt, daß aber in den vorgeschlagenen Wellenbereichen noch meßbare Absorptionszunahmen zu verzeichnen sind. Zwar ist festzustellen, daß die Absorptionswene absolut genommen außerhalb der Absorptionsmaxima geringer sind, die Erfindung folgt aber hier der Erkenntnis, daß die Bedeutung der absoluten Absorptionswerte gering ist, sofern

sonstige Maßnahmen zur Vergrößerung der verwertbaren Meßenergie getroffen werden können und entsprechende Verstärkung der Meßsignale möglich ist, und daß vielmehr von den Absorptionsmaxima abgehend ein Wellenlängenbereich gefunden werden muß, in dem Absorptionsunterschiede auch noch bei größeren Schichtdicken zu verzeichnen sind. Die bessere Eignung dieser Wellenbereiche dürfte allerdings auf die besonderen Oberflächenstrukturen von Druckplatten zurückzuführen sein.

Da mit Hilfe des vorgeschlagenen Meßwellenbereichs auch dünne Wasserschichten gemessen werden können, ist ein derartiges Gerät praktisch in der Lage, auf allen im lithographischen Druck verwendeten Platten die Wassermenge zu erfassen.

Weiterhin wird nach der Erfindung für die Vergleichsstrahlung ein Wellenlängenbereich zwischen 2,2 und 2,4 μίτι vorgeschlagen. Dieser Wellenbereich hat sich experimentell für die Vergleichsmessung als besonders vorteilhaft insofern ergeben, als auch noch bei großen Schichtdicken nur eine geringe Beeinflussung der Absorption beobachtet wurde. Die beobachtete, mit zunehmender Wasserschicht zunehmende Absorption eines Vergleichsstrahls von 2,55 μΐη dürfte ebenfalls auf die besonderen Verhältnisse der rauhen Plattenoberflächen zurückzuführen sein.

Analog dazu wird für die übrigen Meßwellenbereiche die Anwendung entsprechender Bereiche für die Vergleichsstrahlung empfohlen. Je nach verwendeter Meßwellenlänge kommen Bereiche von 3,4 bis 3,7 μίτι, bzw. von 5,4 bis 5,6 μΐη bzw. von 6,4 bis 6,6 /xm in Frage. Wird der niedrigere Meßwellenlängenbereich von 2,7 bis 2,9 μπι gewählt, so empfiehlt es sich, auch den niedrigeren Vergleichswellenbereich zwischen 2,2 bis 2,4 μΐη zu wählen, im anderen Falle die beiden höher liegenden Bereiche. Solche Kombinationen sind daher vorteilhaft, da eventuelle Verunreinigungen im Wasser benachbarte Wellenlängen ähnlicher absorbieren als weit auseinanderliegende Wellenlängen; wird eine Quotientenmeßschaltung verwendet, so beeinflussen dann Verunreinigungen das Meßergebnis nicht.

Sinngemäß erfolgt die Auswahl der Wellenlänge für die Vergleichsimpulse im Bereich des Absorptionsmaximum von 6 μηι: Hier werden Wellenlängenbereiche für den Vergleichsstrahl zwischen 5,4 und 5,6 μΐη und bzw. zwischen 6,4 und 6,6 μπι vorgeschlagen.

Als weitere Maßnahme zur Steigerung der Empfindlichkeit wird vorgeschlagen, die die auf die Oberfläche auftreffende und remittierte Strahlung abschirmenden Lichtschächte innen mit spiegelnder Oberfläche zu versehen. Beide Lichtschächte werden so angeordnet, daß sie unter einem Winkel von etwa 20° zueinander stehen. Zweckmäßigerweise wird der Lichtschacht zwischen Lichtquelle und Druckplatte teilweise geschwärzt.

Mit diesen Maßnahmen wird vermieden, daß im Bereich der Durchdringung beider Lichtschächte Strahlen schon vor dem Auftreffen auf die Meßoberfläche durch Reflexion an den Strahlungsempfänger gelangen und so eine gewisse Vorspannung erzeugen.

Die Lichtschächte können zur weiteren Steigerung der Empfindlichkeit als Infrarotlichtleiter ausgebildet sein.

Nachfolgend wird an Hand einer schernatischen Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Druckmaschine mit Feuchtwerk und Meßvorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Meßvorrichtung selbst,

Fig. 3 einen Ausschnitt gemäß der Linie III-III in

ίο Fig. 2 und

Fig. 4 eine schematische Darstellung der vom Empfänger aufgefangenen Strahlungsenergie,

Fig. 5 eine weitere schematische Darstellung mit teilweise geschwärztem Lichtschacht.

Die auf einem Plattenzylinder 1 einer Offsetdruckmaschine (nicht gezeigt) aufgespannte Druckplatte 2 wird in üblicher Weise durch ein Feuchtwerk 3 befeuchtet und anschließend durch ein Farbwerk 4 eingefärbt. Die Feuchtflüssigkeit wird durch eine Duktorwalze 5 einem mit Feuchtflüssigkeit angefüllten Behälter 6 entnommen und über eine Zwischenwalze 7 an die Auftragwalze 8 übertragen, durch welche die Flüssigkeit schließlich auf den Plattenzylinder 1 bzw. die Druckplatte 2 aufgebracht wird. Die Regelung der übertragenen Feuchtflüssigkeitsmenge erfolgt durch Änderung der Drehzahl der Duktorwalze 5. Zu diesem Zweck ist die Duktorwalze 5 von einem in der Drehzahl veränderbaren Motor 9 angetrieben.

Die Meßvorrichtung 10 enthält eine Lichtquelle 11, von der ein Lichtstrahl durch ein rotierendes Filterrad 12 von einer Sammellinse 13 gebündelt auf die Oberfläche 14 der Druckplatte 2 aufgebracht wird. Der einfallende Lichtstrahl wird dabei durch einen Lichtschacht 15 von Fremdeinflüssen abgeschirmt. Ein diffus von der Oberfläche remittierter Anteil der Strahlung wird - abgeschirmt durch einen weiteren Lichtschacht 16 - einer Fotozelle 17 zugeleitet und nach entsprechender meßtechnischer Verarbeitung zur Steuerung der Drehzahl des Motors 9 verwertet. Das durch einen Motor 18 angetriebene Fiiterrad 12 enthält mindestens zwei Filter 19,20 (s. Fig. 3) wobei das Filter 19 den Meßlichtimpuls mit der Wellenlänge λ = 2,7 μπι und das Filter 20 den Vergleichslichtimpuls mit der Wellenlänge λ = 2,2 μΐη erzeugt.

Zur Verbesserung der Lichtausbeute ist die Innenfläche der Lichtschächte 15, 16 verspiegelt. Dadurch kann ein größerer Anteil der z. B. vom Punkt 21 nach allen Seiten diffus remittierten Strahlung 22 von Fotozelle 17 aufgenommen werden (s. Fig. 4), insbesondere ist der unter dem Winkel 23 remittierte Anteil ebenfalls verwertbar und kommt zum unter dem Winkel 24 remittierten Anteil hinzu.

Fig. 5 zeigt dagegen den Bereich 25 der Innenfläehe des Lichtschachtes 15, der zweckmäßigerweise geschwärzt wird, um eine sonst mögliche Reflexion der Strahlung, wie durch die Bezugszeichen 26, 17 angedeutet, ohne Beaufschlagung der Meßoberfläche direkt in die Fotozelle 17 zu vermeiden. Die Größe dieser schädlichen Reflexion und Lage und Größe der von dieser Reflexion beteiligten Fläche hängt von dem Winkel ab, unter dem die Lichtschächte 15, 16 zueinander angeordnet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Pate nta nsp rüche:

1. Verfahren zum Messen einer Feuchtwasserschichtdicke auf der Druckplatte oder auf einer Feuchtflüssigkeit tragenden Walze einer Offset-Druckmaschine, bei dem zwei Lichtströme in Form von monochromen Meß- und Vergleichsimpulsen auf die gleiche Stelle der Druckplatte oder Walze gerichtet werden und von dort remittiert zeitlich hintereinander auf einen Lichtempfänger fallen, wobei die Wellenlänge der Meßlichtimpulse derart ist, daß die Impulse von der Feuchtflüssigkeit stark absorbiert werden und die Wellenlänge der Vergleichslichtimpulse derart ist, daß die Impulse schwach absorbiert werden, gekennzeichnet durch die Anwendung von Meßlichtimpulsen, deren Wellenlänge außerhalb der Ab-•orptionsmaxima von Wasser liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- *° kennzeichnet, daß die Wellenlänge der Vergleichslichtimpulse zwischen 2,2 und 2,4 μπι bzw. !wischen 3,4 und 3,7 μπι, bzw. zwischen 5,4 und 5,6 μπι, bzw. zwischen 6,4 und 6,6 μπι liegt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Lichtquelle, deren Strahlen durch Lichtschächte abgeschirmt auf die Druckplatte gerichtet und von dort remittiert von einem Lichtempfänger aufgefangen Werden, wobei mindestens zwei Filter verschiedetier Absorption abwechselnd in den Strahlengang verbringbar sind und somit ein Lichtstrom in Form von monochromen Meß- und Vergleichsimpulsen erzeugbar ist, wobei die Filter derart sind, daß die Meßlichtimpulse stark und die Vergleichslichtimpulse schwach oder nicht von Wasser absorbiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das die Meßimpulse erzeugende Filter (19) nur für Licht jeweils mit Wellenlängen außerhalb der Absorptionsmaxima durchlässig ist und die Lichtschächte (15,16) innen mit spiegelnder Oberfläche versehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschächte (15,16) unter einem Winkel von etwa 20° zueinander angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtschacht (15) zwischen Lichtquelle (11) und der Druckplatte (2) teilweise geschwärzt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschächte (15,16) als Infrarotlichtleiter ausgebildet sind.