DE2417522B1 - Vorrichtung zur Messung der Druckbeistellung zwischen den Zylindern einer Druckmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen der Druckbeistellung zwischen zwei Zylindern in Druckmaschinen. Zur Erzielung qualitativ hochwertiger und reproduzierbarer Druckergebnisse ist eine exakt meßbare und konstante Druckbeistellung erforderlich. Diese kann sich ändern durch falsche Bedienung, aber auch während des Fortdrucks durch Wechsel der Papiereigenschaften, Quellen des Gummituches, Temperaturänderungen usw. Aus den Lagerkräften der Zylinderlagerung kann wohl auf die Druckbeistellung geschlossen werden, jedoch sind die bekannten Meßverfahren mittels Druckmeßdosen oder Dehnungsmeßstreifen zu umständlich und aufwendig und deshalb für die Überwachung des Betriebszustandes der laufenden Maschine in der täglichen Druckereipraxis nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine genau arbeitende, einfach aufgebaute Meßvorrichtung zur Messung der Durchbiegung von Druckzylindern, die nach Druckanstellung und im Betrieb der Druckmaschine erfolgt, zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird deshalb eine Vorrichtung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch einen am Stirnende des Lagerzapfens eines der beiden Zylinder, senkrecht und mittig zu dessen Achse befestigten ersten Spiegel, einen planparallel oder mit geringer Neigung zum ersten Spiegel und im Abstand zu diesem am Maschinengestell angeordneten zweiten Spiegel, einen am Maschinengestell befestigten, einen scharf gebündelten Lichtstrahl unter einem geringen Einfallswinkel auf einen der beiden Spiegel richtenden Lichtsender sowie einen am Maschinengestell befestigten, auf Helligkeitsunterschiede ansprechenden Lichtempfänger, der im Strahlengang des an den beiden Spiegeln mehrfach reflektierten Lichtstrahls am Ende des letzten reflektierten Strahlenstücks angeordnet ist. Hierbei wird von der Tatsache ausgegangen, daß sich jeder Druckmaschinenzylinder bei Belastung durch den mit ihm zusammenarbeitenden Zylinder durchbiegt und daß bei Kenntnis der spezifischen Kennwerte für das Durchbiegungsverhalten des betreffenden Zylinders der spezifische Druck in der Berührungszone zweier Zylinder bekannt ist. Gegenüber bekannten Meßverfahren für die Lagerkräfte hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den großen Vorteil, daß sie vom Lagerspiel in der Zylinderlagerung unbeeinflußt arbeitet und daß ferner die elektrischen Meßwerte von einem stationären Bauteil abgenommen werden können. Die Vorrichtung besteht aus einfachen und robusten Bauteilen, sie kann auf engstem Raum untergebracht werden, und sie arbeitet mit einer hohen mechanischen Verstärkung der Meßwerte. Die mehrfache Reflexion des Lichtstrahls an den beiden annähernd parallelen Spiegeln ergibt eine Verlängerung des wirksamen Lichtzeigers und damit eine hohe, rein mechanisch wirkende Verstärkung der Meßwerte, dadurch werden die einer hohen elektrischen Verstärkung anhaftenden Fehlerquellen vermieden. Als Lichtempfänger kann jeder auf Helligkeitsunterschiede ansprechende optoelektrische Wandler verwendet werden, der Helligkeitsunterschiede in entsprechend unterschiedliche elektrische Signale umsetzt. Die Helligkeitsunterschiede auf der aktiven Fläche des Lichtempfängers entstehen beispielsweise dadurch, daß der mehr oder weniger abgelenkte Lichtstrahl einen mehr oder weniger großen Teil der aktiven Fläche des Lichtempfängers beleuchtet.

Im Rahmen der Erfindung ist weiter vorgesehen, daß der Lichtsender, der zweite Spiegel und der Lichtempfänger in einem Bauteil vereinigt sind, das um die Zylinderachse verdrehbar am Maschinengestell angeordnet ist. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die Durchbiegung und somit auch die Druckbeistellung eines Zylinders in unterschiedlichen Ebenen durch die Zylinderachse zu ermitteln. Dies ist besonders wichtig beim Gummizylinder von Offsetdruckmaschinen, dessen Beistellung gegenüber dem Plattenzylinder und dem Druckzylinder im Regelfall jeweils unterschiedliche Werte aufweist.

Im Rahmen der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Neigung des zweiten Spiegels zum ersten zwischen dem Wert Null und einem positiven oder negativen Maximalwert veränderbar ist. Es ist weiterhin vorgesehen, daß der gegenseitige Abstand der beiden Spiegel unter Beibehaltung ihrer gegenseitigen Neigung einstellbar ist und daß ferner der Einfallswinkel des Lichtstrahls durch Verschwenken des Lichtsenders veränderbar ist. Alle diese Einzelmaßnahmen dienen jede für

sich oder in beliebiger Kombination dazu, die Anzahl der mehrfachen Reflexionen des Lichtstrahls an den beiden Spiegeln um einen ganzzahligen Wert zu vergrößern oder zu verkleinern und damit die Empfindlichkeit der Meßanordnung stufenweise zu verändern. Es ist jedoch gleichermaßen auch möglich, die Lage des Auftreffpunkts des Lichtstrahls auf dem Lichtempfänger stufenlos zu verändern und damit beispielsweise die jeweils zweckmäßigste Nullpunktlage der Meßanordnung einzuregulieren. Dem gleichen Zweck dient eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, die sich dadurch kennzeichnet, daß der Abstand des Lichtempfängers vom Lichtsender einstellbar ist. Vorzugsweise kann diese Einstellvorrichtung als Feineinstellung ausgebildet sein, was insbesondere bei der Nullpunkteinjustierung eine besondere Hilfe bedeutet.

An Stelle der oben beschriebenen elektrischen Meßgrößenumwandlung durch den mehr oder weniger tief in einen Lichtempfänger eingelenkten Lichtstrahl kann für die analoge Umwandlung auch ein Lichtempfänger mit Zonen unterschiedlicher Empfindlichkeit oder ein vor dem Lichtempfänger angeordnetes Verlauffilter vorgesehen werden. Die Meßgrößenumwandlung kann erforderlichenfalls jedoch auch digital erfolgen, und zwar durch die Anordnung einer Mehrzahl von Lichtempfängern in einer Reihe oder durch eine Lichtempfängerzeile, wobei die Einzelempfänger beim Durchbiegen des Zylinders nacheinander durch den dabei auslenkenden Lichtstrahl erfaßt werden. Das Ausgangssignal kann in quantisierter Form dargestellt oder nach bekannter Aufbereitung als Zählsignal verwertet werden. Eine weitere Möglichkeit der digitalen Erfassung besteht in der Anordnung eines Lichtempfängers, der beim Durchbiegen des Zylinders nacheinander von aufeinanderfolgenden Reflexionspunkten überstrichen wird. In bekannter Weise können die hierbei entstehenden elektrischen Impulse zur Vor-Rückwärtszählung benutzt werden.

Ist die Ebene der maximalen Durchbiegung des Zylinders im voraus nicht bekannt oder ändert sie sich während einer Umdrehung des Zylinders oder treten zwei Maxima in zwei verschiedenen Ebenen auf, so können zwei Meßanordnungen, jeweils bestehend aus Licht-Sender und -Empfänger nebst zugehörigem zweitem Spiegel, und um die Achse des Zylinders gegeneinander verschwenkt, angeordnet werden. Die Winkellage jeder Anordnung, bezogen auf die Zylinderachse, kann den Erfordernissen entsprechend frei gewählt werden. Die Meßanordnungen können entweder in den zu erwartenden Hauptdurchbiegungsebenen oder um 90° gegeneinander verdreht angeordnet werden. Mittels eines nachgeschalteten, entsprechend ausgelegten Rechenverstärkers können die Meßwerte in der jeweils gewünschten Form aufbereitet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt, und es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt,

F i g. 2 eine Stirnansicht,

F i g. 3 den Strahlengang bei zwei unterschiedlichen Belastungszuständen.

Der Zylinder 1 einer Druckmaschine ist in bekannter Weise mittels der Lagerbuchse 2 in der Seitenwand 3 gelagert. Am Stirnende des Lagerzapfens 4 ist mittels eines Sockels 5 ein Spiegel 6 befestigt, und zwar unter Zwischenschaltung von drei, jeweils um 120° gegeneinander versetzten Einstellschrauben 7. Mittels dieser Einstellschrauben 7 kann der Spiegel 6 genau senkrecht zur Achse des Zylinders 1 ausgerichtet werden. Annähernd zentrisch zum Zylinder 1 ist am Seitenständer 3 mittels der Schrauben 8 eine Rundführung 9 befestigt, in der ein Gehäuse 10 verdrehbar gelagert ist. An der Stirnwand des Gehäuses 10 ist um den Gelenkbolzen 11 verschwenkbar ein zweiter Spiegel 12 angeordnet. Mittels der Stellschraube 13 kann der Spiegel 12 entweder planparallel oder mit geringer Neigung zum ersten Spiegel 6 eingestellt werden. An der Stirnwand des Gehäuses 10 ist ferner um einen Gelenkbolzen 14 verschwenkbar ein Lichtsender 15 angeordnet. Die Verschwenkung des Lichtsenders 15 wird mittels der Stellschraube 16 vorgenommen, wodurch der Einfallswinkel des vom Lichtsender 15 ausgesandten Lichtstrahls 17 am Spiegel 6 den jeweiligen Erfordernissen entsprechend eingestellt werden kann. Je kleiner dieser Einfallswinkel ist, um so öfter wird der Lichtstrahl 17 an den beiden Spiegeln 6 und 12 reflektiert, bis er schließlich am Ende des Spiegels 12 angelangt ist. Sinngemäß das gleiche gilt auch für die Neigung des Spiegels 12 zum Spiegel 6. Je kleiner diese Neigung ist, um so öfter wird der Lichtstrahl 17 an den beiden Spiegeln 6 und 12 reflektiert. Am Ende des Spiegels 12 ist ein Lichtempfänger 18 vorgesehen, der mittels der Stellschraube 19 in einer am Spiegel 12 vorgesehenen Längsführung verschoben werden kann. Dadurch ist es möglich, die Lage des Lichtempfängers 18 gegenüber dem ankommenden Lichtstrahl feinfühlig zu verändern und damit beispielsweise den Nullpunkt der Meßanordnung einzuregulieren. Der Lichtempfänger 18 muß nicht am Spiegel 12 angeordnet sein, die Bedingung ist lediglich, daß er sich im Strahlengang des letzten reflektierten Strahlenstücks befindet. Der Lichtempfänger 18 kann mit gleicher Wirkung auch unmittelbar an dem Gehäuse 10 angeordnet werden, eine Einstellmöglichkeit in Richtung auf den Lichtsender hin bzw. von ihm weg sollte jedoch in jedem Fall vorhanden sein. Die Verdrehbarkeit des Gehäuses innerhalb der Rundführung 9 ermöglicht es, die zu einer Baueinheit zusammengefaßten Elemente, und zwar den Lichtsender 15, den zweiten Spiegel 12 und den Lichtempfänger 18 in die durch die Zylinderachse gehende Ebene einzustellen, in der die Durchbiegung des Zylinders 1 ermittelt werden soll. In F i g. 3 ist der Strahlengang innerhalb der Vorrichtung schematisch dargestellt. Zur Verdeutlichung sind die Unterschiede bei zwei verschiedenen Belastungszuständen stark vergrößert dargestellt. Der von dem Lichtsender 15 ausgehende Lichtstrahl 17 durchläuft die nicht unterbrochen gezeichnete Linie und erreicht den Rand des Lichtempfängers 18 nach mehrfacher Reflexion an den beiden Spiegeln 6 und 12, wenn diese parallel zueinander ausgerichtet sind. Wird der Zylinder 1 nun unter Belastung durchgebogen, dann verschwenkt der Spiegel 6 in die strichpunktiert dargestellte Stellung 106, und der Lichtstrahl durchläuft nunmehr die ebenfalls strichpunktiert gezeichnete Linie 117. Dadurch wird ein wesentlich größerer Teil der aktiven Fläche des Lichtempfängers 18 beleuchtet und damit ein entsprechend geändertes elektrisches Signal abgegeben. Die Änderung dieses Signals ist unter Berücksichtigung der vorliegenden Eichfaktoren ein Maß für die Durchbiegung des Zylinders 1 bzw. für dessen spezifische Belastung und damit der Druckbeistellung gegenüber dem mit ihm zusammenarbeitenden Gegenzylinder. Die Vorrichtung ist für die Messung der Durchbiegung ähnlicher Bauteile gleichermaßen geeignet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Messen der Druckbeistellung zwischen zwei Zylindern in Druckmaschinen, gekennzeichnet durch einen am Stirnende des Lagerzapfens (4) eines der beiden Zylinder (1), senkrecht und mittig zu dessen Achse befestigten ersten Spiegel (6), einen planparallel oder mit geringer Neigung zum ersten Spiegel (6) und im Abstand zu diesem am Maschinengestell (3) angeordneten zweiten Spiegel (12), einen am Maschinengestell (3) befestigten, einen scharf gebündelten Lichtstrahl (17) unter einem geringen Einfallswinkel auf einen der beiden Spiegel (6, 12) richtenden Lichtsender (15) sowie einen am Maschinengestell (3) befestigten, auf Helligkeitsunterschiede ansprechenden Lichtempfänger (18), der im Strahlengang des an den beiden Spiegeln (6, 12) mehrfach reflektierten Lichtstrahls (17) am Ende des letzten reflektierten Strahlenstücks angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtsender (15), der zweite Spiegel (12) und der Lichtempfänger (18) in einem Bauteil (10) vereinigt sind, das um die Zylinderachse verdrehbar am Maschinengestell (3) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des zweiten Spiegels (12) zum ersten (6) in einer durch die Verdrehung des Bauteils (10) gewählten Ebene zwischen dem Wert Null und einem positiven oder negativen Maximalwert veränderbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der beiden Spiegel (6, 12) unter Beibehaltung ihrer gegenseitigen Neigung einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfallswinkel des Lichtstrahls (17) durch Verschwenken des Lichtsenders (15) einstellbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Lichtempfängers (18) vom Lichtsender (15) einstellbar ist.