DE2736663B2

DE2736663B2 - Vorrichtung zur Ermittlung des Feucht- und Farbgleichgewichts bei Offsetdruckwerken

Info

Publication number: DE2736663B2
Application number: DE2736663A
Authority: DE
Inventors: Willi 6900 Heidelberg Jeschke
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1977-08-13
Filing date: 1977-08-13
Publication date: 1980-09-04
Also published as: SE446388B; AT377945B; NO782739L; FR2434036B1; ES472353A1; IT1160590B; IT7868902A0; NO150070C; GB2047166B; FR2434036A1; SE7907768L; US4407197A; DE2736663C3; NO150070B; ES472354A1; DE2736663A1; JPS5735113B2; CA1105769A; EP0000689A1; BE17T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung des Feucht- und Farbgleichgewichts bei Offsetdruckwerken mit einer im Farbfilmstrom liegenden Meßwalze, einer Lichtquelle, einem Meßfotoempfänger und einem Vergleichsfotoempfänger sowie mit je einem Filter im Meß- und Vergleichsstrahlengang. Auf die mit Offsetdruckwerken erzielbare Drucken qualität hat das richtige Mengenverhältnis von Feuchtflüssigkeit und Farbe auf der Offsetdruckplatte einen wesentlichen Einfluß. Vom Drucker wird viel Geschick und zeitlicher Aufwand abverlangt, dieses optimale Verhältnis von Feuchtflüssigkeitszufuhr und

■is Farbgebung herzustellen und aufrechtzuerhalten. Hierbei stehen ihm allerdings bei modernen Offsetdruckwerken Einrichtungen zur Messung der einzelnen Komponenten - also Farbe und Feuchtmittcl zur Seite.

so Aus der DE-AS 2412 234 ist zum Beispiel bekannt, unmittelbar vor der ersten Farbauftragswalze mittels Reflexionsmcßverfahrcns die Feuehtfilmdicke an der Offsetplatte zu messen. Die Messung erfolgt durch Anstrahlen der benetzten Druckplatte mit Infrarotlicht. Die dabei auftretende Reflexion des infraroten Lichtes ist jedoch nicht nur von der Feuehtfilmdicke abhängig, sondern wird auch stark von der Struktur der Plattenoberfläche bzw. der Plattenart beeinflußt. Die gewonnenen Ergebnisse können daher bei ver-

Wi schiedcnen Offsetplatten beträchtlich voneinander abweichen und damit zu Fehlinterpretationen der Meßwerte führen. So macht z. B. der Glanz mancher Offsetplatten eine Feuchtfilmmessung auf diese Art unmöglich.

i.s Um dieser Schwierigkeit ims dem Wege zu gehen, ist bereits vorgeschlagen worden, im Kanal des Plattenzylindcrs eine Referenzfläche vorzusehen, die ebenfalls von den Feuchtauftragswalzen benetzt wird.

Durch Reflexionsmessung könnten dann an dieser Stelle Veränderungen des Feuchtfilms wahrgenommen werden, die repräsentativ für den Feuchtfilm auf der Offsetplatte sind. Neben dem Nachteil, daß diese Referenzfläche Störungen an den Farbwalzen herbeiführen kann, ist diese Methode nur bei Bogenoffsetmaschinen möglich, bei denen ein genügend breiter Kanal verfügbar ist. Bd Rollenoffsetmaschinen, die bekanntlich keinen Kanal aufweisen, scheidet das Messen mittels Referenzfläche im Kanal daher aus.

Messungen des Feuchtfilms unmittelbar am Plattenzylinder haben aber vor allem den Nachteil, daß nur der Feuchtfilm allein gemessen wird. Die Wechselwirkung Farbe—Wasser wird nicht genügend erfaßt. Zwar überrollen die Farbwalzen den Plattenzylinder und beeinflussen somit auch die Feuchtfilmdicke auf den nichtdruckenden Stellen, wenn der Feuchtfilm z. B. nach dem Einfärben gemessen wird; man erhält jedoch keine Aussage über den Grad der Wasseraufnahme im Farbwerk. Das Feucht- und Farbgleichgewicht wird daher nur ungenügend beurteilt.

Aufgabe der Erfindung ist, den Färb- und den Feuchtfilm bzw. deren gegenseitiges Verhalten zur Ermittlung des Gleichgewichts an einer solchen Stelle zu messen, die den Gegebenheiten auf der Offsetplatte am ehesten entspricht und an der die schädlichen Einflüsse der Offsetplatte durch deren Reflexe auf das Meßgerät ausgeschaltet sind, und eine sehr wirtschaftliche, zuverlässige Meßvorrichtung zu schaffen, die bei geringstem Aufwand ohne Beeinträchtigung durch die Offsetplatte sowohl den Farbfilm als auch den Feuchtfilm bestimmt, ohne daß eine feststellbare Störung der Einfärbung stattfindet.

Erfindungsgemäß ist eine einzige MeSwalze vorgesehen, die sowohl an die erste Farbauftragswalze als auch an die letzte Feuchtauftragswalze anstellbar ist, wobei zumindest bestimmte Bereiche der Mantelfläche der Meßwalze hydrophil ausgebildet sind.

Die Erfindung macht von der Erkenntnis Gebrauch, daß im wesentlichen die Benetzbarkeit einer Oberfläche durch das Feuchtmittel das Maß der Verdrängung von Farbe bestimmt und daher eine einzige Meßwalze sowohl zur Bestimmung der Farbzuf uhr als auch zur Messung der Feuchtmittelzufuhr verwendet werden kann.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Lichtquelle in einer gläsernen Meßwalze vorgesehen ist und daß zwei Infrarotdetektoren und ein Fototransistor von ihr beaufschlagbar sind, so daß über Infrarotdetektoren die Feuchtfilmdicke und über einen Fototransistor der Farbschichtanteil in der Flüssigkeitsschicht auf der Mantelfläche der Meßwalze crmittelbar ist.

Grundsätzlich kann jedes durch Farbe und Feuchtmittel benetzbare Material für die Meßwalze verwendet werden. Ist das Material nicht transparent, wird im Reflexionsverfahren gemessen. Ein im sichtbaren und infraroten Bereich durchlässiges Material, wie z. B. Glas, hat jedoch den Vorteil, daß man die Schichtdicken im Durchlichtverfahren messen kann.

Aus der DE-OS 2300922 ist zwar schon eine Einrichtung zur optisch-elektronischen Messung der Schichtdicke von Farben bekannt, die mit einer Glaswalze arbeitet und bei der von einem Meß- und einem Vergieichsstrahl Gebrauch gemacht wird. Diese MeB-walze ist jedoch an irgendeiner der farbführenden Walzen des Farbwerkes angestellt, um einerseits den Farbfluß zur Druckplatte hin und andererseits den Feuchtmittelfluß in das Farbwerk hinein zu messen. Die tatsächlichen Zustände auf der Offsetplatte werden deshalb sehr ungenau wiedergegeben, da zwar der Färb-, nicht aber der Feuchtmittelzufluß zur Platte hin direkt gemessen wird. Die im Farbwerk ermittelten Meßergebnisse bezüglich der Feuchtmittelaufnahroe entsprechen hinsichtlich des Zeitpunkts und des Ortea der Messung nicht dem augenblicklich gegebenen Feuchtmittelzufluß zur Platte, so daß die gewonnenen

ίο Werte der Färb- und Feuchtmittelführung nicht zueinander ins Verhältnis gesetzt werden können.

Eine mit einfachen Mitteln die Färb- und Feuchtfilmdicke erfassende Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Meßwalze verschwenkbar gelagert ist und alternierend an der letzten Feuchtauftragswalze sowie der ersten Farbauftragswalze anstellbar ist und daß die hydrophile Mantelfläche der Meßwalze durch einen in axialer Richtung verlaufenden, nicht benetzbaren Bereich unterbrochen ist.

Bei dieser Meßvorrichtung wird der Benetzungswechsel der Meßwalze zur Mes^ng ausgenutzt. Für eine bestimmte Farbe und das dazugehörige Feuchtmittel läßt sich nämlich ein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Färb- bzw. Feuchtschichtdicke einerseits und der Anzahl der Umdrehungen der Meßvalze andererseits bis zur vollständigen, nicht mehr zunehmenden Benetzung feststellen. Nach einem Wechsel der Meßwalze von der Anlage an die farbführende Auftragswalze des Farbwerkes zur Anlage an die feuchtmittelführende Auftragswalze des Feuchtwerkes wird es bei geringem Angebot an Feuchtmittel relativ lange dauern, bis die Mantelfläche der Meßwalze wieder frei von Farbe wird. Im Gegensatz dazu wird bei reichlichem Feuchtmittelangebot die Farbe sehr rasch von der Meßwalzenoberfläche wegtransportiert, bis diese dann im weiteren Verlauf des Anliegens schließlich völlig mit Feuchtmittel in nicht mehr zunehmender Schichtdicke benetzt ist.

Zählt man die Anzahl der Umläufe der Meßwalze von Beginn des Anlagewechsels bis zur gleichbleibenden Benetzung mit Feuchtmittel, bzw. stellt man die Zeitkonstante des Übergangsverhaltens fest, so hat man damit ein Maß für die angebotenen Schichtdikken. Eine solche Vorrichtung macht die Messung der Feuchtmittel- und Farbschichtdicke in absoluter Größe auf der Oberfläche der Meßwalze überflüssig. Es reicht aus, wenn man bei dem oben beschriebenen Vorgehen im Durchlicht oder Auflicht feststellt, wie

so rasch sich der Farbfilm in einen Feuchtfilm umwandelt. Auch die Dauer des umgekehrten Vorgangs vom Beginn des Anliegens der mit Feuchtmittel benef.ten Meßwalze bis zur konstant bleibenden Einfärbung bzv . die in einer Zeiteinheit eintretende Einfärbung ist ein Maß für das Feucht- und Farbgleichgewicht. Eine sehr einfache Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Meßwalze gleichzeitig an die erste Farbauftragswalze und an die letzte Feuchtauftragswalze anstellbar ist, in Umfangsrichtung gesehen, die

M) Mantelfläche der Meßwalze etwa je zur Hälfte einen hydrophilen und oleophilen Bereich aufweist, wobei der hydrophile Bereich der Mantelfläche der Meßwalze von dem oleophilen durch Kanäle getrennt ist. Diese Meßwalze liegt gleichzeitig sowohl an einer farbführenden air auch an einer feuchtmittelführenden Walze an, wobei die hydrophilen Flächenanteile das Feuchtmittel und die oleophilen Flächenanteile die Farbe annehmen. Die Fcuchtfilmdickc wird dann

mittels reflektierter Strahlen mit Hilfe von Infrarotdetektoren auf dem hydrophilen Mantelflächenbereich und die Farbfilmdicke mit Hilfe eines Fototransistors auf dem oleophilen Mantelflächenbereich gemessen. Der hydrophile Mantelbereich kann beispielsweise aus Chrom, der oleophile aus Kupfer bestehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Ausführungsformen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 schematisch ein Offsetdruckwerk mit einem Durchlichtmeßgerät nach der Erfindung,

Fig. 2 dieses Durchlichtmeßgerät in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 eine wechselweise an die letzte Feucht- und erste Farbauftragswalze anstellbarc Meßwalze,

Fig. 4 den allgemeinen Verlauf des Meßsignals, Fig. 5 die Meßsignale verschiedener Filmdicken,

Fig. 6 die Markierung der Meßwalzenumläufe im Meßsignal,

Fig. 7 die Fiimuickcn-fvicuSigiiaic in Ä'iJMHiigigkcii

vom Farb-Feuchtmittelmengenverhältnis,

Fig. 8 die beidseitig anliegende Meßwalze mit teils aus hydrophilem und teils aus oleophilem Mantelflächenbereich.

Bei dem Druckwerk gemäß Fig. 1 handelt es sich um ein Offsetdruckwerk mit Gegendruckzylinder 1, Gummituchzylinder 2, Plattenzylinder 3, Feuchtwerk 4 und Farbwerk 5. Das Feuchtwerk 4 besteht aus einem Feuchtmittelbehälter 6, der Feuchtkastenwalze 7, dem Feuchtheber 8, dem Feuchtreiber 9. der ersten Feuchtauftragswalzc 10 und der zweiten Feuchtauftragswalze 11.

Zwischen der Feuchtauftragswalze 11 und der ersten Farbauftragswalze 12 des Farbwerkes 5 ist ein Meßkopf 13 angeordnet. Wie Fig. 2 im einzelnen zeigt, befindet sich in diesem Meßkopf 13 eine Meßwalze 14, deren Drehachse parallel zu den Drehachsen 15 der beiden Feuchtauftragswalzen 10, 11 und Farbauftragswalzen verläuft. Der Meßkopf 13 ist derart verstellbar angeordnet, daß der Anpreßdruck der Meßwalze 14 an die Feuchtauftragswalze 11 und eine Farbauftragswalze 12 eingestellt werden kann. Die Meßwalze 14 besteht aus Glas oder ähnlichem transparentem Material. In ihrem Inneren befindet sich eine Lichtquelle 16.

Im Gehäuse 17 des Meßkopfes 13 sind ein Infrarotdetektor 18 für den Meßstrahl und darüber ein weiterer Infrarotdetektor 19 für den Vergleichsstrahl vorgesehen. Beiden Infrarotdetektoren 18 und 19 ist in radialer Richtung von der Lichtquelle 16 aus gesehen je ein Filter 20 bzw. 24 vorgelagert. Zwischen den beiden Infrarotdc'ektoren 18 und 19 befindet sich ein Fototransistor 21 zur Farbbestimmung. Die Infrarotdetektoren 18 und 19 sind durch die gläserne Meßwalze 14 hindurch sowie durch die Filter 20 bzw. 24 und den Fototransistor 21 ohne Zwischenschaltung eines Filters durch die Strahlen der Lichtquelle 16 beaufschlagbar. Eine obere Blende 22 und eine untere Blende 23 verlaufen in einem gewissen Abstand konzentrisch zur gläsernen Meßwalze 14 und schirmen so die Detektoren gegen Streulicht ab. Beide Blenden 22 und 23 sind am Gehäuse 14 des Meßkopfes 13 befestigt.

Die Infrarotdetektoren 18,19 sind über Impedanzwandler 26 und Rechenverstärker 27 elektrisch an eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige der Feuchtfilmdicke angeschlossen. Das Meßsignal des Fototransistors 21 wird vom Verstärker 29 verstärkt einer weiteren Anzeigevorrichtung 30 für die Farbe übermittelt.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Meßvorrichtung ist folgende:

Beim Abrollen der gläsernen Meßwalze 14 (Fig. 2) auf dem elastischen Belag der zweiten Feuchtauftragswalze 11 wird bei normaler Feuchtung ein Flüssigkeitsfilm abgenommen, während die sich auf der Mantelfläche der Feuchtauftragswalze 10 und der Farbauftragswalze 12 befindende Farbschicht nicht abgenommen wird. Die im Zentrum der Meßwalze

in 14 vorgesehene Lichtquelle 16 sendet einen Anteil von Infrarotstrahlen aus, der durch die transparente Wandung der Meßwalze 14 und den Feuchtfilm hindurch über die beiden Filter 20 bzw. 24 die Infrarotdetektoren 18 und 19 beaufschlagt. Dabei werden

is entsprechend der Dicke des Feuchtfilms Infrarotstrahlen von beispielsweise einer Wellenlänge von λ = 2,93 μπι zum größten Teil absorbiert und können somit zur Bestimmung der Feuchtfilmdicke herangezogen vvci ucii.

2(i Das schmalbandig ausgebildete Filter 20 vor dem Infrarotdetektor 18 läßt nur einen bestimmten Meßstrahl aus dem Strahlenspektrum der Lichtquelle 16 hindurch. Mit wachsender Stärke des Feuchtfilms wird die auf die Infrarotdetektoren 18,19 wirkende Strahlungsintcnsität geringer und man erhält eine Widerstandsänderung. Da sich der Widerstand des Infrarotdetektors 18 auch mit der Temperatur der Umgebung ändert v-fld außerdem die Intensität der Lichtquelle 16 nicht konstant bleibt, muß man für die Messungen

in ein Bezugspotential schaffen. Zu diesem Zweck ist ein Vergleichsstrahl einer Wellenlänge vorgesehen, die vom Wasser nur schwach absorbiert wird. Dieser Vergleichsstrahl beaufschlagt über das Filter 24 den Infrarotdetektor 19. Beide Strahlen - Meßstrahl und Vergleichsstrahl - liegen in der Wellenlänge dicht nebeneinander, damit sie die gleiche Änderung durch Störungen der genannten Art erfahren, im Vergleich also lediglich die Schichtdickenänderungen wirksam das Meßsignal verändern.

Die mit konstanter Spannung versorgten Infrarotdetektoren 18 und 19 liefern Signale, die über den Impedanzwandler 16 verstärkt einem vergleichenden Rechenverstärker 27 zugeführt werden. Die Ausgangsspannung dieses Rechenverstärkers 27 ist proportional der Feuchtfilmdicke auf der Meßwalze 14 und wird in der Anzeigevorrichtung 28 dem Drucker angezeigt.

Bei zu geringer Feuchtung setzt sich bekanntlich die Offsetplatte mit Farbe zu. Damit ist das Feucht-Farbgleichgewicht entschieden gestört.

In diesem Falle wird sowohl über die Farbaufuagswalze 12 als auch über die Feuchtauftragswalze 11 Farbe auf die Meßwalze 14 übertragen, wodurch die Intensität des Meßsignals vermindert wird. Der zusätzlich im Gehäuse 17 des Meßkopfes 13 angeordnete Fototransistor 21 liefert dann ein im unmittelbaren Spektralbereich gemessenes Signal, welches über einen Verstärker 29 auf einer Anzeigevorrichtung 30 das Vorhandensein von Farbe auf der Meßwalze 14 anzeigt.

Wird die Zufuhr an Feuchtmittel daraufhin gesteigert, läuft die Meßwalze 14 wieder von Farbe frei. Die Anzeigevorrichtung 30 zeigt nun die Abwesenheit eines Farbfilms auf der Oberfläche der Meßwalze 14 an. Die Anzeigevorrichtung 28 gibt die Dicke des neuen Feuchtfilms eindeutig wieder.

In normaler Arbeitsstellung mißt die Meßwalze 14 lediglich die Dicke des Feuchtfilms auf der Meßwalze

14äquivalentdem Feuchtfilm auf der zweiten Feuchtauftragswalze 11 und zeigt außerdem bei zu geringer Feuchtung das Tonen an. Versuche haben gezeigt, daß die Farbannahme an der Meßwalze 14 gleichzeitig mit dem Tonen bzw. sogar früher als an der Offsetplatte stattfindet.

Dies ist leicht erklärlich, da die Meßwalze 14 mit dem ^verbrauchten Farbfilm der ersten Farbauftragswalze 10 und mit dem gewissermaßen verbrauchten Feuchtfilm der Feuchtauftragswalze 11 in Berührung steht. Der Einfluß der Farbe ist s.ärker.

Stellt man die Meßwalzc 14 an die beiden Auftragswalzen derart an, daß die Mantelfläche der Meßwalze 14 zunächst mit der Farbauftragswalze 12 und dann erst mit der Feuchtauftragswalze 11 in Berührung kommt - der Meßkopf 13 ist also geringfügig abgestellt - so wird der Kontakt zur zweiten Feuchtauftragswalze 11 unterbrochen, ohne daß der Kontakt ιΓΐιί uci FaiimüiiiagSwäi/lc 12 aüigcnOinCii wifu. ii'i dieser Einstellung kann nach einer Übergangsphase, in der die Meßwalze Farbe annimmt, die absolute Farbschichtdicke auf der Farbauftragswalze 12, repräsentiert durch die aufgebaute Farbschichtdicke auf der Meßwalze 14 mit Hilfe des Fototransistors 21, des Verstärkers 29 und der Anzeigevorrichtung 13 zur Anzeige gebracht werden.

Mit der beschriebenen Meßvorrichtung vermag der Drucker sowohl die Färb- als auch die Feuchtmittelzufuhr zu beurteilen und einzuregeln.

Die beschriebene Ausführungsform gemäß Fig. 1 und Fig. 2 kann mannigfache Abwandlung erfahren. Beispielsweise lassen sich zur Aufnahme des Meßsignals die Infrarotstrahlungsquelle und die Infrarotdetektoren lokal vertauschen. Auch besteht die Möglichkeit, den Wirkungsgrad der Strahlung durch eine Optik zu verbessern.

Vorzugsweise besteht die Meßwalze 14 aus einen Material mit einer großen Transmission für Infrarotstrahlen und weist nur geringe Formabweichungen auf. Am besten eignet sich für die Meßwalze ein Quarzglas. Zur Verstärkung des Meßsignals ist auch ein Wechselspannungsverstärker möglich, wobei dann allerdings die Strahlen zerhackt werden müssen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeigt Fig. 3. Die transparente Meßwalze 14 ist drehbar an einem Schwenkhebel 31 angebracht, der um die Schwenkachse 32 derart verschwenkbar ist, daß die Meßwalze 14 wahlweise an die Feuchtauftragswalze 11 oder an die Farbauftragswalze 12 angelegt werden kann. Am Schwenkhebel sind die Infrarotdetektoren 18 und 19 sowie die denen vorgelagerten Filter 20 und 24 angebracht. Innerhalb der Meßwalze 14 befindet sich die Lichtquelle 16. Die Infrarotdetektoren 18 und 19 sind in der gleichen Weise wie in Ausfühningsform gemäß Fig. 2 beschrieben über den Impedanzwandler 26 und den Rechenverstärker 27 elektrisch verknüpft an das Anzeigegerät 28 angeschlossen. Der Mantel der Meßwake 14 weist einen in axialer Richtung sich erstreckenden Bereich 33 auf, wodurch die den Feucht- bzw. Farbfilm aufnehmende Mantelfläche der Meßwalze 14 unterbrochen ist. Der Bereich 33 ist mit einer opaken, also strahlungsundurchlässigen Schicht überzogen.

Gemäß der ausgezogenen Darstellung in Fig. 3 befindet sich die Meßwalze 14 zunächst in der unteren Arbeitsstellung, d. h., sie liegt an der zweiten Feuchtauftragswalze 11 an. Ihre Mantelfläche ist daher mit einem dem Beharrungszustand entsprechenden Feuchtmittelfilm mit einer bestimmten Schichtdicke benetzt. Schwenkt man nun die Meßwalze 14 in die obere Arbeitsstellung und legt sie gegen die erste Farbauftragswalze 12 an, so wird sie nicht mehr mit Feuchtmittel aus dem Feuchtwerk versorgt, der verbliebene Feuchtmittelfilm wird von der Farbauftragswalze 12 aufgenommen und abtransportiert. Nach einer gewissen Zeit bzw. Zahl von Meßwalzenumläufen ist unter gleichzeitiger Einwirkung der Verdunstung

ίο der Feuchtfilm auf der Meßwalze 14soweit abgebaut, daß deren F.infärbung durch die angebotene Farbe beginnt. Nach einigen weiteren Umdrehungen ist diese soweit fortgeschritten, daß ein neuer Bcharrungszustand mit gleichbleibender Farbschichtdicke eingetreten ist.

Mit Hilfe des Bereichs 33 besteht nun die Möglichkeit, die Zahl der Umdrehungen der Meßwalze 14 vom Zeitpunkt der Umschaltung von der unteren Ar-

Ocilääiciiüiig ΐΠ uiC öi/cfC oiCiiüng 3Π lm5 ZUiTi uCginpi

der Einfärbung und darüber hinaus bis zum Linde der Einfärbung zu messen.

Lag zu Beginn des Vorgangs ein starker Feuchtmittelfilm vor, wird der Zeitpunkt des Beginns der Einfärbung später einsetzen als bei einem schwachen Film.

Damit ist die Anzahl der Umdrehungen bis zum Beginn der Einfärbung ein Maß für die ursprünglich vorhandene Feuchtfilmdicke.

Wie noch später anhand einer Kurve erläutert werden wird, ermöglicht der Bereich 33 aufgrund der kurzen Unterbrechung des eigentlichen Meßsignals - wegen der Opazität des Bereiches 33 entsteht ein Peak - die Zählung der Anzahl der Umdrehungen bis zum Beginn der Einfärbung und darüber hinaus bis zur Beharrung der Benetzung mit Farbe.

Für den umgekehrten Vorgang, d. h. also, für den Wechsel der Meßwalzenanlage von der Farbwalze zur Feuchtwalze gilt ähnliches. Schwenkt man also die Meßwalze 14 wieder in ihre untere Arbeitsstellung, wobei ihre mit Farbe gesättigte Mantelfläche an die der Feuchtauftragswalze 11 angelegt wird, läuft die Meßwalze 14 zunächst von Farbe frei bis sich danach wieder ein Feuchtfilm aufbaut. Je nach vorhandener Farbschichtdieke und angebotener Feuchtfilmstärke ist die Anzahl der Umläufe bis zum Freilaufen von Farbe ein Maß für das Mengenverhältnis von Feuchtmittel und Farbe. Das Meßsignal wird auch hier wieder bei jeder Umdrehung durch den Bereich 33 kurzzeitig unterbrochen und durch einen Peak ersetzt.

so Um eine der möglichen Arbeitsweisen der Meßeinrichtung nach Fig. 3 näher beschreiben zu können, wird des besseren Verständnisses wegen auf die Arbeitsweise der Meßeinrichtung gemäß Fig. 2 zurückgegriffen. Vermindert sich dort aus irgendwelchen Gründen - z. B. durch Verdunsten des Feuchtmittelfilms infolge höherer Temperaturen - die Feuchtfilmdicke, so nimmt das die Feuchtfilmdicke anzeigende Material z. B. nach der Kurve 34 in Fig. 4 ab. Vermindert sich dabei der Feuchtfilm in seiner Dicke zu stark, d. h. bis zu einer kritischen Schwelle, so beginnt die Offsetplatte zu tonen. Gleichzeitig bekommt die Meßwake 14 über die Feuchtauftragswalze 11 und die Farbauftragswalze 12 Farbe zugeführt. Das Meßsignal steigt wieder an, z. B. mit einem Verlauf nach Kurve35derFig. 4. Der Kurvenzug 34,35 zeigt einen Umschlagpunkt.

Praktische Versuche haben gezeigt, daß zeitlich der Umschlagpunkt mit dem Beginn des Tonens auf der

Offsctplattc übereinstimmt bzw. sogar vor diesem liegt. Das Wiederansteigen des Meßsignals nach Kurve 35 könnte zu einer Fehlinterpretation in bezug auf eine wieder ansteigende Feuchtfilmdicke führen, wenn nicht gleichzeitig der Fototransistor 21 (Fig. 2) über den Verstärker 29 im Anzeigegerät 20 das Vorhandensein von Farbe, also Tonen, melden würde.

Einen äh .liehen Meßsignalkurvenverlauf erhält man, wenn in der Ausführungsform gemäß Fig. 3 die Meßwalze 14 von der zweiten Feuchtauftragswalze 11 zur ersten Feuchtauftragswalze 12 überwechselt. Auch dann wird ein vom Anzeigegerät 28 angezeigter Umschlagpunkt U, ähnlich Fig. 4, durchlaufen (s. Fig. 5).

Unmittelbar nach der Anlage der Meßwalze 14 an die Farbauftragswalze 12 zeigt das Melisignal noch den Beharrungszustand B₁ des Feuchtfilms an, den dieser bei der Anlage der Meßwalze 14 an die Feuchtnuftrnuswal/e 11 hatte. Nun setzt sofort der Feuchtf ilmabbau auf der Meßwalze 14 ein, etwa gemäß einer Kurve 36a in Fig. 5, bis der Umschlagpunkt U₁ erreicht ist. Je dicker der Feuchtfilm auf der Meßwalze 14, desto länger dauert es, bis der Umschlagpunkt (J erreicht ist, d. h. bis die Einfärbung der Meßwalze 14 beginnt und das Signal wieder nach Kurve 36b ansteigt.

Die Meßsignalkurve 36, vom Beharrungszustand B₁ ausgehend bis zum Umschlagpunkt U₁, zeigt einen stärkeren Flüssigkeitsfilm an als die Kurve 37, die von einem angenommenen Beharrungszustand B₂ eines schwächeren Feuchtfilms ausgeht und bei U₂ den Umschlagpunkt erreicht. Es wird deutlich, daß nicht nur die Ordinaten ß, bzw. B₁ ein Maß für die Feuchtfilmdicke darstellen, sondern auch die Zeit, die bis zum Erreichen des Umschlagpunktes verstreicht. Die Zeitspanne, die vom Zeitpunkt des Anlegens der Meßwalze 14 an die Farbauftragswalze 12 (Umschaltzeitpunkt) bis zum Umschlagpunkt U vergeht, ist ein Maß für die Feuchtmittelfilmdicke, die zum Umschaltzeitpunkt vorlag.

Die obenerwähnte Zeitspanne wird in geeigneter Weise mittels des Anzeigegerätes 28 zur Anzeige gebracht. Beispielsweise kann die Zahl der Meßwalzenumdrehungen vom Umschaltzeitpunkt, d. h. vom Wechsel der Meßwalze 14 von der Feuchtauftragswalze 11 zur Farbauftragswalze 12 oder umgekehrt, bis zum Umschlagpunkt U angezeigt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Differentialquotienten des Meßsignals der Meßeinrichtung in den Wechselphasen der Messung von Feuchtmittel zu Farbe und von Farbe zu Feuchtmittel anzuzeigen.

Wie zuvor angedeutet, unterbricht der Bereich 33 in der Mantelfläche der Meßwalze 14 bei jeder Umdrehung das Meßsignal kurzzeitig und setzt einen Peak.

Zeichnet man das Meßsignal mittels eines als Registriergerät ausgebildeten Anzeigegerätes 28 auf, so entstehen Meßsignalkurven gemäß Fig. 6.

In Meßsignalkurve 38c, b sind vier Peaks bis kurz nach Beginn des Einfärbens verzeichnet, in Meßsignalkurve 39α, b nur zwei Peaks entsprechend der Zahl der Umdrehungen der Meßwalze 14 bis zum Erreichen des Umschlagpunktes. Die Anzahl der Peaks bis zum Erreichen des Umschlagpunktes ist somit eine Maßzahl für die Ausgangsstärke des Feuchtmittelfilms.

Es ist in diesem Zusammenhang ausdrücklich erwähnt, daß der Beginn der Einfärbung der Meßwalze

14 hierbei nicht identisch ist mit dem Beginn des Tonens auf der Matte, wodurch sich die Anordnung der Meß walze 14 nach Fig. 3 von der nach Fig. 2 wesentlich unterscheidet. Bei der Anlage der Meßwalze 14 an der Farbauftragswalze 12 ist die Versorgung der Meßwalze 14 mit Feuchtmittel unterbrochen, nicht dagegen die Versorgung der Offsetplatte, die ungestört weiter stattfindet.

Der Abbau der Feuchtmittelschicht von der hydrophilen Meßwalze 14 nach Anlage an der Farbauftragswalze 12 vollzieht sich durch fortwährende Spaltung des Wasserfilms, wird also von der vorhandenen Farbschichtstärke kaum beeinflußt.

Beim Zurückschwenken der bis zur Sättigung 510, #20 bzw. S30 eingefärbten Meßwalze 14 (Farbfilmdicke auf der Meßwalze 14 annähernd gleich der Farbfilmdicke auf der Farbauftragswalze 12) an die an sich oleophile FeuchtauftragEwalze 12 wird der auf der Meßwalze 14 verbliebene Farbfilm von der Feuchtauftragswalze 11 abgeführt. Durch den sich ständig erneuernden Feuchtfilm auf der Feuchtauftragswalze 11 wird die Meßwalze 14 vollständig mit Feuchtmittel benetzt. Hier ist das Verhältnis der jeweiligen Schichtstärken zueinander ein Maß dafür, welche Zeit vergeht, bis die Meßwalze 14 frei von Farbe wird, sich also der Umschlagpunkt einstellt, bzw. ein Fototransistor 18, 19 das Verschwinden der Farbe anzeigt, wenn ein solcher ähnlich Fig. 2 in die Einrichtung nach Fig. 3 eingebaut wird.

.κι Fig. 7 zeigt die Meßsignalkurven 40,41, 42 für drei verschiedene Farbschichtdicken an der Meßwalze 14 nach Schwenken der Meßwalze 14 von der Farbauftragswalzc 12 an die Feuchtauftragswalze 11. Je nach vorhandener Feuchtfilmdicke auf der Feuchtauftrags-

.15 walze 11 wird der Umschlagpunkt früher oder später eintreten. (Die Peaks sind der Übersichtlichkeit wegen in Fig. 7 weggelassen.) Die Umschlagpunkte sind durch die Kurvenansätze mit den Indizes b, c und d gekennzeichnet. Die Steigung, mit denen diese Kurvenansätze beginnen, ist ein Maß für die auf der Feuchtauftragswalze 11 vorhandene Feuchtfilmstärke, die sich nach dem Freilaufen von Farbe auf der Meßwalze 14 im Beharrungszustand später einstellt. Bei konstantem Farbfeuchtmittel-Mengenverhältnis stellt sich der Umschlagpunkt zur gleichen Zeit ein, der einmal ermittelt, für die betreffende Farbe, Feuchtmittel und Art der Platte, das Optimum der Farb-Wasser-Führung darstellt. In Fig. 7 ist dieser Zeitpunkt durch den Pfeil »G« (Gleichgewicht) gekennzeichnet.

Wird zu wenig Farbe geführt (z. B. Kurve 42), so tritt der Umschlag mit den Feuchtmittelstärken entsprechend 42c und 42<i früher ein als erwünscht. Erst eine Verminderung der Feuchtführung auf eine FiImstarke gemäß 42e führt das richtige Gleichgewicht herbei. Wird diese Korrektur nicht durchgeführt, wird die Platte zuviel Wasser führen und z. B. Wassernasen im Druckbild zeigen.

Wird zuviel Farbe geführt, ζ. B. Umschiagpunkt bei 40<i, so muß entweder Farbe weggenommen - neuer Umschlagpunkt bei 41d stellt sich ein — oder Wasser zugeführt werden, der Umschlagpunkt wäre dann 40c.

Allgemein heißt das:

Ist das Gleichgewicht durch Verschiebung in Rich-

6-; tung auf zuviel Feuchtmittel gestört, tritt der Umschiagpunkt vorzeitig ein, bei zuviel Farbe verspätet. In Fig. 7 ist angedeutet, mit welcher Intensität der Wiederaufbau des Feuchtmittelfilms stattfindet.

12

Gleiche Indizes bedeuten gleiche Intensität und damit auch gleiche Feuchtfilmdicken für den Zustand der Beharrung. E>ie Messung des Anstiegs liefert über die Zeitkonstante die endgültige Feuchtfilinstärke. Dies gilt übrigens auch für den Farbfilmaufbau ar. der Meßwalze 14, wenn diese an der Farbauftragswalze 12 anliegt.

Eine dritte Ausgestaltung der Erfindung zeigt Fig. 8. Die Meßwalze 14 ist hier je zur Hälfte ihres Umfangs mit einem oleophilen Mantelflächenbereich

43 und einem hydrophilen Mantelflächenbereich 44 versehen. Die beiden Mantelflächenbereiche 43 und

44 sind durch zwei Kanäle 45 voneinander getrennt. Der oleophile Mantelflächenbereich 43 kann beispielsweise aus Kupfer, der hydrophile aus Chrom bestehen. Zur Messung der Filmdicke auf der Mantelfläche der Meßwalze 14 muß daher das Auflichtverfahren Anwendung finden. Der nur schematisch in Fig. 8 pnopnrrlnptp MpRlrnnf 1.1 pnthält Hip I irhtniipllp \ft

die Infraroldetektoren 18 und 19 mit den ihnen zugeordnett :i Filtern 20 und 24sowie den Fototransistor 21. Zwecks Anzeige, der Meßsignale der Infrarotdetektoren 18 und 19 sind wieder Impedanzwandler 26, Rechenverstärker 27 und Anzeigegerät 28 vorgesehen. Der Fototransistor 21 ist in derselben Weise wie bei der Ausführung gemäß Fig. 2 elektrisch über den Verstärker 29 mit dem Anzeigegerät 30 für die Farbfilmdickenanzeige verbunden.

Die Meßwalze 14 liegt in ihrer Arbeitsstellung gleichzeitig sowohl an der zweiten Feuchtauftragswalze 11 als auch an der ersten Feuchtauftragswalze 12 ständig an. Der oleophile Mantelflächenbereich 43 der Meßwalze 14 nimmt nur Farbe von der Farbauftragswalze 12 und der hydrophile Mantelflächenbereich 44 nur Feuchtmittel von der Feuchtauftragswalze 11 an, obwohl beide Meßflächenhälften nacheinander beide Auftragswalzen berühren. Bei Vorbeilauf des oleophilen Mantelflächenbereiches 43 ist der Fototransistor 21 und der Vorbeiiauf des hydrophilen Mantelflächenbereiches 44 sind die Infrarotdetektoren 18 und 19 eingeschaltet. Das Anzeigegerät 28 zeigt somit eine der zweiten Feuchtauftragswalze 11 entsprechende Feuchtfilmdicke an, während das Anzeigegerät 30 eine der Farbauftragswalze entsprechende Farbfilmdicke zur Anzeige bringt.

Der die Feuchtung und Farbgebung steuernde Drucker hat somit einen Meßwert, der das tatsächlich auf der Platte vorhandene Feucht-Farbverhältnis in sehr guter Weise wiedergibt, denn die Meßwalze 14 liegt in gleicher Weise wie die Offsetplatte an den Walzen des Feucht- und Farbwerkes an. Der Drucker kann nun das von ihm als optimal ermittelte Feucht-Farbgleichgcwicht einfach einregeln. Es besteht außerdem die Möglichkeit, die Meßsignale der Infrarotdetektoren 18 und 19 sowie des Fototransistors zur automatischen Einregelung des Feuclit-Farb- * gleichgewichtes auszunutzen.

Teileliste

1 Gegendruckzylinder

2 Gummituchzylinder κι 3 Plattcnzylinder

4 Feuchtwerk

5 Farbwerk

6 Feuchtmittelbehälter

7 Fcuchtkastenwalze 8 Feuchtheber

9 Feuchtreiber

10 1. Feuchtauftragswalze

11 2. Fcuchtauftragswalze

12 Farhanftrapswalze 2Π 13 Meßkopf

14 Meßwalze

15 Drehachsen

16 Lichtquelle

17 Gehäuse

18 IR-Detektor für Meßstrahl

19 IR-Detektor für Vergleichsstrahl

20 Filter für Meß- und Vergleichsstrahl 2! Fototransistor zur Farbbestimmung 22 obere Blende

ίο 23 untere Blende

24 Filter für Vergleichsstrahl 25

26 Impedanzwandler für IR-Detektoren

27 Rechenverstärker

28 Anzeigevorrichtung für Feuchtfilmdicke

29 Verstärker für Farbsignal

30 Anzeigevorrichtung für Farbe

31 Schwenkhebel

32 Schwenkachse 33 Bereich

34 Meßsignalkurve

35 Meßsignalkurve

36 Meßsignalkurve

37 Meßsignalkurve 38 Meßsig irve

39 Meßsignai^urve

40 Meßsignalkurve

41 Meßsignalkurve

42 Meßsignalkurve

so 43 oleophjler Mantelflächenbereich

44 hydrophiler Mantelflächenbereich

45 Kanäle

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Ermittlung des Feucht- und Farbgleichgewichts bei Offsetdruckwerken mit

a) einer im Farbfilmstroju liegenden Meßwalze,

b) einer Lichtquelle,

c) einem Meßfotoempfänger

d) und einem VergJeichsfotoempfänger

e) sowie mit je einem Filter im Meß- und Vergleichsstrahlengang,

dadurch gekennzeichnet, daß

f) eine einzige Meßwalze (14) vorgesehen ist, die sowohl an die erste Farbauftragswalze (12) als auch an die letzte Feuchtauftragswalze (11) anstellbar ist, und daß

g) zumindest bestimmte Bereiche der Mantelfläche der Meßwalze (14) hydrophil ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Lichtquelle (16) in einer gläsernen Meßwalze (14) vorgesehen ist, und daß

b) zwei Infrarotdetektoren (18,19) und ein Fototransistor (21) von ihr beaufschlagbar sind, so daß über die Infrarotdetektoren (18,19) die Feuchtfilmdicke und über einen Fototransistor (21) der Farbschichtanteil in der Flüssigkeitsschicht auf der Mantelfläche der Meßwalze (14) ermittelbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Meßwalze (14) v^rschwenkbar gelagert ist, und

b) alternierend an d<;r lef ten Feuchtauftragswalze (11) sowie der ersten Farbauftragswalze (12) anstellbar ist, und daß

c) die hydrophile Mantelfläche der Meßwalze (14) durch einen in axialer Richtung verlaufenden, nicht benetzbaren Bereich (33) unterbrochen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Meßwalze (14) gleichzeitig an die erste Farbauftragswalze (12) unH an die letzte Feuchtauftragswalze (11) anstellbar ist,

b) in Umfangsrichtung geseher, die Mantelfläche der Mcßwalze (14) etwa je zur Hälfte einen hydrophilen (43) und oleophilen (44) Bereich aufweist,

c) wobei der hydrophile Bereich (44) der Mantelfläche der Meßwalze von dem oleophilen (43) durch Kanäle (45) getrennt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch I und 4, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Lichtquelle (16) außerhalb der Mcßwalze (14) angeordnet ist, so daß mittels reflektierter Strahlen mit Hilfe der Infrarotdetektoren (18, 19) auf dem hydrophilen Mantelflächenbereich (44) der Meßwalze (14) die Feuchtfilmdicke und mit Hilfe des Fototransistors (21) die Farbfilmdickc auf dem oleophilcn Mantclflächenbcrcich (43) meßbar ist.

(■>. Verfahren zur Messung der Abweichungen der Feucht- und Farbfilmdickc bei Offsetdruckwerken mit einer Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, d;iß

a) Meßsignale in Form einer Kurve (34-42) aufgezeichnet werden, die den Abtragungsverlauf von Farbe durch Feuchtraittel oder umgekehrt auf der Mantelfläche der Meßwalze (14) anzeigen, und daß

b) der nicht benetzbare Bereich (33) der Mantelfläche die Kurve des Abtragungsverlaufs bei jeder Umdrehung der Meßwalze (14) unterbricht, so daß die Anzahl der Unterbrechungen bis zur völligen Entfernung der Farbe oder des Feuchtmittels ein Maß für die Färb- bzw. Feuehtfilmdicke auf der jeweiligen Auftragswalze darstellen.

7. Verfahren nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Zahl der Meßwalzenumdrehungen vom Umschaltzeitpunkt, d. h. vom Wechsel der Meßwalze (14) von der Feuchtauftragswalze (11) zur Farbauftragswalze (12) oder umgekehrt, bis zum Umschlagpunkt (t/) angezeigt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Differentialquotient des Meßsignals der Meßeinrichtung in den Wechselphasen der Messung von Feuchtmitteln zu Farbe und von Farbe zu Feuchtmitteln angezeigt wird.