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Vorrichtung zur Bestimmung des druckenden Flächenanteils
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von Druckformen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung
des druckenden Flächen anteils von Druckformen an ihrer transparenten Vorlage, z.
B. Kopiervorlage.
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Der druckende Flächenanteil z. B. jeder Farbzone einer Druckform wird
bestimmt, um mittels dieser Werte eine Einstellung der Farbzonenschrauben oder anderer
zonaler Stelleinrichtungen einer Offset- oder Buchdruckmaschine so vorzunehmen,
daß eine möglichst gleichmäßige Färbung des Druckes erzielt wird.
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Der gesamte druckende Flächenanteil einer Druckform, der sich direkt
aus den zonalen druckenden Flächenanteilen leicht errechnen läßt, wird auch zur
Berechnung des Farbverbrauches einer Druckauflage benötigt.
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Vorrichtungen zum Bestimmen des zonalen druckenden Flächenanteils
sind bekannt. In der DU-AS 2229500 wird eine Vorrichtung beschrieben, bei der alle
Farbzonen der transparenten Vorlage der Druckform gleichzeitig durchleuchtet werden
und jeder Farbzone ein einziges, farbzonengroßes fotoelektrisches Element zum Auffangen
des Lichtstromes zugeordnet isto Die farbzonengroßen, fotoelektrischen Elemente
sind nebeneinanderliegend flächig angeordnet. Ihre Anzahl entspricht
der
Anzahl der Farbzonenschrauben an der Druckmaschine, für die die Vorrichtung ausgelegt
wurde. Die Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie bezüglich der Breite und Anzahl
der Parbzonen nicht variierbar und damit nicht formatvariabel ist.
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Das bedeutet für eine Druckerei, daß sie sich mehrere Vorrichtungen
anschaffen muß, wenn sie die zonalen druckenden Flächenanteile von Druckformen für
im Format (Breite, Länge und Anzahl der Farbzonen) unterschiedliche Offset- oder
Buchdruckmaschinen bestimmen will. Das ist für eine Druckerei sehr kostenaufwendig.
Für den Hersteller der Vorrichtungen ist außerdem keine rationelle Fertigung möglich.
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Weiterhin ist eine Vorrichtung bekannt, bei der die transparente Vorlage
der Druckform im Durchlichtverfahren durch farbzonenbreite nebeneinander angeordnete
Faseroptiken, welche das Licht den Fotoelementen zuleiten, gleichzeitig in ihrer
gesamten Breite, jedoch nur an einem Bruchteil der Drucklänge abgetastet wird. Den
gesamten zonalen druckenden Flächenanteil erhält man, indem die transparente Vorlage
relativ zum Abtastkopf mit den Faseroptiken in Druckrichtung bewegt und eine Integration
der Meßsignale jeder Farbzone vorgenommen wird.
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Diese Vorrichtung ist ebenfalls nicht formatvariabel, da Breite und
Anzahl der Farbzonen bei einer Vorrichtung nicht veränderbar sind. Darüber hinaus
ist der Aufwand für die Integration der Meßsignale sehr hoch.
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Den Nachteil des hohen Aufwandes für Integrationseinrichtungen haben
auch Vorrichtungen, die aus der FR - PS 2057833 und aus der GB - PS 1008087 bekannt
wurden.
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Bei diesen Vorrichtungen tastet ein kleinflächiger Meßkopf jeweils
eine Farbzone im Auflicht in Druckrichtung ab, wozu eine Relativbewegung zwischen
Meßkopf und MeBobåekt erfolgt und damit auch eine Integrationseinrichtung erforderlich
ist.
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Nach Ausmessen einer Farbzone rückt der Meßkopf zur nächsten Farbzone
weiter.
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Das Ziel der Erfindung besteht darin, die aufgezeigten Nachteile zu
beseitigen und eine Vorrichtung zu gestalten, die wenig aufwendig und insbesondere
formatvariabel ist und die es somit den Druckereien ermöglicht, mit nur einer Vorrichtung
von transparenten Vorlagen von Druckformen verschiedenformatiger Offset- oder Buchdruckmaschinen
(bezogen auf Breite, Länge und Anzahl der Farbzonen) den zonalen druckenden Flächenanteil
zu bestimmen.
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Die Erfindung wird nachstehend erläutert: Fig. 1 zeigt eine bevorzugte
Ausführungsform der Vorrichtung Fig. 2 zeigt die Ansicht des beweglichen und mit
beweglichen Blenden versehenen Meßkopfes von unten Fig. 3 zeigt das Prinzipschaltbild
zu Fig. 2 Fig. 4 zeigt die Ansicht des beweglichen Meßkopfes einer Ausführungsform
ohne Blenden von unten Fig. 5 zeigt das Prinzipschaltbild zu Fig. 4 Fig. 6 zeigt
die Ansicht eines nicht beweglichen, druckformat großen Meßkopfes einer weiteren
Ausführungsform von unten Fig. 7 zeigt das Prinzipschaltbild zu Fig. 6 Fig. 8 zeigt
das Prinzipschaltbild der Steuerung des Meßvorganges bei dieser Ausführungsform
Die
Vorrichtung besteht aus einer Glasplatte 1, die auf einem Gestell aufliegt. Oberhalb
der Glasplatte 1 ist der Meßkopf 2, unterhalb der Glasplatte 1 die Durchleuchtungseinrichtung
3 angeordnet. Der Meßkopf 2 und die Durchleuchtungseinrichtung 3 sind auf einer
gemeinsamen Transporteinrichtung angeordnet, die den Vorschub in Meßrichtung und
den Rücklauf durchführt0 Auf der Glasplatte 1 liegt die transparente Vorlage 4 der
Druckform auf.
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An der Unterseite des Meßkopfes 2 befindet sich die lichtempfindliche
Meßfläche 6, die sich aus mehreren kleinen fotoelektrischen Elementen 7 zusammensetzt.
Zur Einstellung der Breite der wirksamen Meßfläche 8 auf die Farbzonenbreite sind
unterhalb der Fotoelemente 7 bewegliche Blenden 9 angeordnet, die durch Magnete,
Schrittmotoren oder andere bekannte Mittel betätigt werden. Die Länge der wirksamen
Meßfläche 8 wird auf die Farbzonenlänge (= Nenndrucklänge) durch Einschalten von
innerhalb dieser Meßfläche 8 liegenden fotoelektrischer Elemente 7 mittels der Schalter
13 in den Meßstromkreis eingestellt. Die fotoelektrischen Elemente 7 sind parallel
geschaltet. Über den einstellbaren Widerstand 10 wird die Meßspannung abgenommen
und vorzugsweise einem Analog-Digital-Wandler 11 zugeführt, dessen Ausgangssignal
wiederum in einer an sich bekannten Speichereinrichtung (Magnetbandeinrichtung,
Speicher eines Rechners o. dgl.) gespeichert wird.
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Die Funktion der Vorrichtung ist folgende: Die transparente Vorlage
4 wird paßgerecht auf die Glasplatte 1 aufgelegt. Zum paßgerechten Auflegen und
Halten der Vorlage 4 werden vorzugsweise Paßstifte verwendet, deren Anwendung allgemein
bekannt ist.
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Vor Beginn der Messung befinden sich der Meßkopf 2 zusammen mit der
Durchleuchtungseinrichtung 3 in der Ausgangsstellung 1. Über einen Programmschalter
wird das Meßprogramm eingestellt, welches den automatischen Ablauf der Messung der
zonalen drukkenden Flächenanteile der Vorlage steuert. Jeder Offset- oder Buchdruckmaschine,
für die Vorlagen ausgemessen werden sollen und die sich mindestens in einem der
drei Format parameter (Farbzonenbreite = Farbzonenschraubenabstand, Farbzonenlänge
= Nenndrucklänge, Anzahl der Farbzonen) unterscheiden, ist ein Meßprogramm zugeordnet.
Das Meßprogramm steuert die Einstellung der beweglichen Blenden 9, durch die die
Breite der wirksamen Meßfläche genau auf die jeweilige Farbzonenbreite eingestellt
wird. Der über die Farbzonenbreite hinausreichende Flächenanteil der Fotoelementenfläche
wird durch die beweglichen Blenden 9 abgedeckt. Gleichzeitig werden alle die fotoelektrischen
Elemente 7 durch die Schalter 13 in den Meßstromkreis eingeschaltet, die innerhalb
der jeweiligen Farbzonenlänge liegen. Dadurch ist die Länge der wirksamen Meßfläche
auf die Farbzonenlänge eingestellt. Die fotoelektrischen Elemente 7 können dabei
sowohl einzeln oder in Gruppen zu- oder abgeschaltet werden.
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Die Anzahl der zu messenden Farbzonen wird an einem Zähler voreingestellt.
Gleichzeitig werden die Abstände der Auslösung der zonalen Messungen an einem weiteren
Zähler voreingestellt.
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Die Zähler sind vorzugsweise elektronische Zähler. Die Zählimpulse
werden in Verbindung mit der Bewegung des Meßkopfes erzeugt in entsprechend genügend
kleinen Wegabschnitten.
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Nach diesen Voreinstellungen beginnt der eigentliche Meßvorgang. Der
Meßkopf 2 mit Durchleuchtungseinrichtung 3 bewegt sich dazu in Meßrichtung. In der
Stellung II, die außerhalb der Nenndruckfläche 5 liegt, jedoch mit nicht geschwärzter,
transparenter Vorlagenfolie belegt ist, erfolgt die erste Messung. Dieser 1. Meßwert
ist ein Bezugsmeßwert für den druckenden Flächenanteil (Null-Prozent). Die weiteren
Messungen erfolgen nacheinander und jeweils dann, wenn sich die
wirksame
Meßfläche 8 genau über der jeweiligen Farbzone be findet. Jede Messung erfolgt sodaß
die Farbzone ganzflächig von der Durchleuchtungseinrichtung 3 durchleuchtet und
der von der Vorlage 4 hindurchgelassene Lichtstrom von der wirksamen Meßfläche 8
der fotoelektrischen Elemente 7 aufgefangen wird. Die Lichtstromänderungen bewirken
eine Änderung der Spannung über dem Widerstand 10. Bei jeder Messung wird der anliegende
Spannungswert im A-D-Wandler 11 digitalisiert und danach gespeichert.
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Die Bewegung des Meßkopfes 2 mit der Durchleuchtungseinrichtung 3
kann gleichförmig mit einer der Grenzfrequenzen der fotoelektrischen Elemente 7
angepaßten Geschwindigkeit oder ungleichförmig mit wechselnder Geschwindigkeit (höhere
Geschwindigkeit zwischen den Meßpunkten) erfolgen.
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Nach Ausmessen der letzten Farbzone fährt der Meßkopf 2 mit der Durchleuchtungseinrichtung
3 in seine Ausgangsstellung I zurück. Danach kann eine weitere Vorlage ausgemessen
werden, die sich bezüglich Farbzonenbreite, Farbzonenlänge und Anzahl der Farbzonen
von der vorherigen unterscheiden kann.
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Eine transparente Vorlage 4 für das maximale Druckformat einer Bogenoffsetmaschine,
z. B. 1000 x 690 mm, wird auf die Glasplatte 1 aufgelegt und mittels Paßstifte gehalten
und justiert.
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Vor Beginn der Messung befinden sich der Meßkopf 2 zusammen mit der
Durchleuchtungseinrichtung 3 in der Ausgangsstellungl.
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Über den Programmschalter wird das erforderliche Meßprogramm, z. B.
Programm 3, eingeschaltet. Damit werden folgende Vorgänge ausgelöst: Einschalten
einer Anzahl aufeinanderfolgender Fotoelemente (z. B. 33) in Zonenlängsrichtung;
Einschalten einer bestimmten Meßfeldbreite, s. B. 30 mm durch Verstellung der Blende
9 und Einstellung der Abstände der Auslösung der zonalen Messungen einschließlich
der AnzahL der
Nach dieser Voreinstellung beginnt der eigentliche
Meßvorgang.
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Der Meßkopf 2 mit Durchleuchtungseinrichtung 3 bewegt sich dazu in
Meßrichtung. In der Stellung II, die außerhalb der Nenndruckfläche 5 liegt, jedoch
mit nicht geschwärzter, transparenter Vorlagenfolie belegt ist, erfolgt die erste
Messung.
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Dieser erste Meßwert ist ein Bezugs meßwert für den druckenden Flächenanteil
Null Prozent. Die weiteren Messungen erfolgen nacheinander und jeweils dann, wenn
sich die wirksame Meßfläche 8 genau über der jeweiligen Farbzone befindet. Die Bewegung
des Meßkopfes 2 mit der Durchleuchtungseinrichtung 3 erfolgt gleichförmig mit einer
Geschwindigkeit vorzugsweise im Bereich von 10 - 20 mm/s. Nach Ausmessen der letzten
Farbzone fährt der Meßkopf 2 mit der Durchleuchtungseinrichtung 3 in seine Ausgangsstellung
I zurück.
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Eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung zeigen Fig. 4
und 5. In Fig. 4 ist die an der Unterseite des Meßkopfes 2 angeordnete Meßfläche
aus einer größeren Anzahl kleiner fotoelektrischer Elemente 7 zusammengesetzt. Das
elektrische Prinzipschaltbild dazu zeigt Fig. 5. Die wirksame Meßfläche 8, die kleiner
oder gleich der Gesamtfläche der fotoelektrischen Elemente 7 ist, wird bei dieser
Ausfuhrungsform der Erfindung allein durch Einschalten aller innerhalb dieser Fläche
liegenden fotoelektrischen Elemente 7 eingestellt: Die Breite wird über die Schalter
12 und die Länge über die Schalter 13 eingestellt. Breite und Länge der wirksamen
Meßfläche 8 entsprechen wieder genau der Farbzonenbreite und Farbzonenlänge der
jeweils zu messenden Vorlage.
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Die Funktion dieser Ausführungsform entspricht der Funktion der zuerst
beschriebenen Ausführungsform, d. h. nach Voreinstellen der Format parameter werden
nacheinander die Bezugs zone und die Farbzonen ausgewessen. Bei beiden Ausführungsformen
ist es auch möglich, bei oder Farbzonenmessung kurzzeitig den Meßkopf 2 anzuhalten
und ihn und damit die wirksame Meßfläche auf die Vorlage abzusenken.
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Die Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 läßt sich weiterführen zu einer
Ausführungsform, bei der auf bewegliche Teile verzichtet wird.
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Die fotoelektrischen Elemente 7 sind auf einer Trägerplatte befestigt,
welche schwenkbar gelagert ist. Die Durchleuchtung der Vorlage erfolgt in ihrer
ganzen Fläche gleichzeitig und vorzugsweise von unten, analog der Ausführungsform
in Fig. 1.
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Zur Aufnahme der Vorlage dient wieder eine Glasplatte. Die durch die
fotoelektrischen Elemente 7 gebildete Meßfläche 6 richtet sich nach dem größten
Druckformat, welches mit der Vorrichtung gemessen werden soll. Die wirksamen Meßflächen
8, deren Anzahl mit der Farbzonenanzahl M der zu messenden Vorlage übereinstimmen,
werden auf die Größe der Farbzonenfläche durch Einschalten der innerhalb dieser
Flächen 8 liegenden fotoelektrischen Elemente 7 in den Meßstromkreis eingestellt.
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Die Farbzonenlänge wird durch Schließen der Schalter 13 und die Farbzonenbreite
iiber die Schalter 12 eingestellt. Die Größe der fotoelektrischen Elemente 7 ist
so gewählt, daß sich durch Gruppenbildung alle in Frage kommenden Farbzonenflächen
genau einstellen lassen.
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Die wirksamen Meßflächen 8 werden vorzugsweise nacheinander gebildet.
Das hat den Vorteil, daß nur ein A-D-Wandler 11 benötigt wird und die Speicherung
der Meßwerte seriell erfolgen kann.
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Die nacheinander erfolgende Bildung der wirksamen Meßfläche 8 geschieht
durch eine spezielle Steuerung zur Betätigung der Schalter 12. Eine Variante einer
solchen Steuerung ist in Fig.
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8 dargestellt. Sie besteht aus einem voreinstellbaren Zähler 14 zur
Zählung der für die Bildung der Farbzonenbreite erforderlichen Fotoelementspalten
1 ... N, einem weiteren voreinstellbaren Zähler 15 zur Zählung der gemessenen Farbzonen
1 ... M und einem dritten Zähler 16 zur Zählung der Fotoelementspalten 1 ... n.
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Weiter gehören ein monostabiler Multivibrator 17, ein Torglied 18,
ein Impulsgenerator 19 und n bistabile Multivibratoren 20 zur Steuerung.
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Die Funktion der Vorrichtung ist folgende: Die Vorlage 4 wird paßgerecht
auf die Glasplatte 1 gelegt.
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Danach wird die Trägerplatte mit den Fotoelementen 7 auf die Vorlage
4 abgesenkt (Messung im Kontakt oder geringem Abstand).
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Durch einen Programmschalter werden die Schalter 13 geschlossen und
die Zähler 14 und 15 voreingestellt. Durch Einschalten des Impulsgenerators 19 wird
der Meßvorgang gestartet. Die Impulse werden dem Zähler 14 und über das Torglied
18 dem Zähler 16 zugeführt. Jedes Zählergebnis des Zählers 16 ist als Impuls abnehmbar
und wird den bistabilen Multivibratoren 20 zugeleitet. Die bistabilen Multivibratoren
20 kippen in ihre Arbeitslage, wodurch nacheinander die Steuersignale erzeugt werden,
die die Schalter 1 schließen. Die Zählimpulse des Impulsgenerators 19 werden gleichzeitig
dem Zähler 14 zugeleitet. Nach Erreichen der voreingestellten Anzahl von Fotoelementspalten,
die zur Bildung der Farbzonenbreite nebeneinander liegen müssen, gibt der Zähler
14 ein Signal ab.
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Dieses Signal wird genutzt, um über den monostabilen Multivibrator
17 für eine zur Messung und Meßwertregistrierung ausreichende Zeit das Tor 18 zu
öffnen, wodurch das Einschalten weiterer Fotoelementspalten in den Meßstromkreis
gestoppt wird. Im Beispiel sind somit 2 Fotoelementspalten einer Farbzone zugeordnet.
Das Signal des gekippten monostabilen Multivibrators 17 wird gleichzeitig als Registriersignal
für den Meßwert genutzt.
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Das Zählergebnissignal des Zählers 14 wird gleichzeitig noch dem Farbzonenzähler
15 zugeleitet und zur Rückstellung des Zählers 14 selbst genutzt.
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Nach Ablauf der am monostabilen Multivibrator 17 eingestellten Zeit
kippt dieser in seine Ruhelage zurück, wodurch das Tor 18 wieder geöffnet wird.
Gleichzeitig wird das Rückkippsignal zur Rückstellung der bistabilen Multivibratoren
20 genutzt. Durch die über das Tor 18 dem Zähler 16 wieder zufließenden Zählimpulse
werden die nächsten 2 Fotoelementspalten und damit die nächste Farbzone in den Meßstromkreis
eingeschaltet. Dieses Durchschieben" eingeschalteter Farbzonen setzt sich solange
fort, bis am Zähler 15 die voreingestellte Farbzonenanzahl erreicht ist und das
Signal ?1Austt den Impulsgenerator 19 und damit den Meßvorgang ausschaltet.
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Dieses Signal wird gleichzeitig zur Rückstellung des Zählers 16 genutzt.
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Die beschriebene Ausführungsform ist vorteilhaft anzuwenden, wenn
die zu messenden Vorlagen kleinformatig sind. Aus der Ausführungsform läßt sich
ohne weiteres auch eine Variante ableiten, bei der der gesamte druckende Flächenanteil
direkt gemessen wird0