-
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Re-
-
gistersteuerung. Eine Registersteuerung ist insbesondere wichtig bei
Drucken oder Prägen oder ähnlichen Markiervorgängen, bei denen es erforderlich ist,
sicherzustellen, daß eine nächstFolgende Markierung in der richtigen Lage bzw. im
"Register" zu Markierungen auf einer vormarkierten Bahn auf diese aufgebracht baw.
-
gedruckt werden.
-
Beim Mehrfarbendruck auf einer Materialbahn werden die Muster durch
eine Vielzahl von Druckzylindern gebildet, die jeweils ein Muster in einer Farbe
auf die Bahn drucken, derart, daß das gesamte gewünschte Mehrfarben-Muster sukzessive
aufgebaut wird. Ein derartiges Mehrfarben-Muster kann in einem einzigen Durchgang
einer Bahn durch eine Mehrstufen-Druckmaschine oder durch eine Vielzahl von Durchgängen
durch eine Einstufen-Maschine erhalten werden, wobei bei letzterer nach jedem Durchgang
der Druckzylinder ausgewechselt werden muß.
-
Bei einem derartigen Druckvorgang ist es notwendig, sicherzustellen,
daß der zweite und die nachfolgenden Zylinder jeweils ihre Muster in einer genau
festgelegten Position auf die Bahn drucken, da ansonsten das Muster unscharf bzw.
verschwommen wirkt. Die Farben liegen außerhalb der vorgegebenen Lage, d. h.
-
außerhalb des Registers.
-
Dabei ist es erforderlich, den Druckvorgang kontinuierlich zu steuern,
um sicherzustellen, daß ein korrektes Register erhalten wird. Dies ist notwendig,
da sich das Verhalten des Materials an der Druckstelle kontinuierlich ändert. Das
Material kann
an der Druckstelle kriechen, es kann ein Schlupf entstehen,
und es müssen auch änderungen des Klemmdruckes an dem Druckzylinder berücksichtigt
werden.
-
Schließlich müssen auch Längenänderungen einkalkuliert werden, die
durch Anderungen der Materialkonsistenz oder durch andere phtsikalische Einflüsse
entstehen, z. B. Temperatur, Feuchtigkeit. Derartige Längenänderungen sind in der
Tat sehr klein. Sie genügen aber, um das Register des gedruckten Musters zu versetzen.
-
Die Registersteuerung erfolgt im allgemeinen durch Feststellen des
Registerfehlers und durch Durchführen entsprechender Korrekturen. Beim Stand der
Technik arbeitet man mit einer Anderung der gesamten Länge der zu bedruckenden Bahn
zwischen zwei Klemmstellen entweder durch eine linear bewegbare Walze, um die die
Bahn geführt ist und die zur Herbeiführung von Längenänderungen bewegt wird, oder
mit einer Änderung der Geschwindigkeit eines Druckzylinders, um die Spannung so
anzupassen, daß die Längenänderung kompensiert wird. Es ist auch bekannt, Spannungsänderungen
in der Materialbahn festzustellen, die bestimmten Längenänderungen entsprechen,
um dann entsprechende Korrekturschritte nach einer der beiden oben beschriebenen
Methoden oder nach beiden Methoden auszulösen.
-
Die bekannten Verfahren sind jedoch schwer beherrschbar und insbesondere
ristes schwierig, im erforderlichen Grad Genauigkeit zu erhalten.
-
Der trliegenden Erfidung ]iegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte
Registersteuerung und ein Verfahren zu schaffen, das eine erheblich bessere Registersteuerung
erlaubt.
-
Diese Aufgabe wird zum einen durch eine Registersteuerung bzw. Registersteuereinrichtung
mit einer Markiereinrichtung zum aufeinanderfolgenden Aufbrin-
gen
von Markierungen in vorbestimmter Relation zueinander (Register) auf eine vormarkierte
Materialbahn gelost, die gekennzeichnet ist durch eine Markierstation, in der aufeinanderfolgend
die Markierungen bzw.
-
Marken unter Klemmdruck aufgedruckt bzw. aufgebracht werden, eine
erste und zweite Spannungsquelle, wobei die erste vor bzw. stromaufwärts von der
Markierstation, die zweite hinter bzw. stromabwärts von der Markierstation liegt,
die Spannungsquellen die applizierten Spannungen unbeeinflußt voneinander aufrechterhalten
und wobei die Spannungsquellen ein konstantes Verhältnis zwischen der Zulaufspannung
und der Ablaufs spannung in Bezug auf den Klemmpunkt der Markierstation sicherstilen,einen
Spannungsspeicher zt Steuerung einer der Spannungsquellen, eine RegistersXuerein-richtung
zur Lieferung eines Korrektursignals zur Herbeiführung einer Korrektur eines festgestellten
Registerfehlers, und eine Einrichtung zur Anderung der Bahngeschwindigkeit durch
deiKlemmpunkt in Abhängigkeit von dem Korrektursignal der Registers1iereinrichtung.
-
Die gestellteAufgabe wird andererseits gelöst durch ein Verfahren
zur Registersteuerung bzw. Steuerung der relativen Lage einer nächstfolgenden Markierung
bzw. Marke die an der Klemmstelle einer Markierstation auf eine vormarkierte Materialbahn
aufgedruckt wird, zu der vorhergehenden bzw. vorher aufgedruckten Markierung, bei
dem die vormarkierte Bahn von einer ersten Spannungsquelle, die vor dem Klemmpunkt
der Markierstation angeordnet ist, zu einer zweiten Spannunsquelle, die hinter dem
gehannten Klemmpunkt liegt' läuft, wobei die Spannungsquellen keinen Einfluß aufeinander
ausüben und ein im wesentlichen konstantes Verhältnis zwischen der Zulauf spannung
und Ablaufspannung in Bezug auf den Klemmpunkt während des Markierens Slih-XEellen,
bei dem unter Verwendung eines Spannungsspeichers ene der Spannungsquellen gesteuert
wird,
und zwar in Abhängigkeit von dem festgestellten Register bzw. der Lage der nächstfolgenden
Markierung, und bei dem jeder Registerfehler durch Änderung der Bahngeschwindigkeit
durch den Klemmpunkt korrigiert wird.
-
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für eine Registersteuerung
beim Drucken, Prägen oder ähnlichen Arbeiten.
-
Die vorliegende Erfindung entstand bei der Beobachtung des Verhatltens
einer Materialbahn an bzw. im Bereich einer Druckstelle in einer Rotationsdruckmaschine.
Der Erfinder haffestgestellt, daß die wichtigsten Faktoren für die Registersteuerung
an einer Druckstelle das Verhältnis zwischen der Zulaufspannung und der AblaußpannungWn
Bezug auf die Klemmstelle bzw.
-
den Klemmdruck un-d der Klemmdruck selbst sind. Falls dieses Spannungsverhältnis
und der Druckkonstant sind, wiederholt der Druckzylinder genau die Drucklänge auf
der Bahn. Die Änderung des genannten Spannungsverhältnisses verursacht eine relative
Längung oder Dehnung der Bahn (aufgrund der Bahnelastizität) an der Zulaufseite
relativ zu der Ablaufseite, was natürlich den Druck beeinflußt. So bewirkt z. B.
-
eine relative Zunahme der Zulaufspannung vergleichen mit der Ablaufspannung
eine Längung der Bahn an der Zulaufseite der Klemmstelle bzw. des Klemmpunktes.
-
Dies hat dann einen zweifachen Effekt aufden Druck, der sehr leicht
anhand einer gorgedruckten Bahn erkannt wird, die erneut einem Druckzylinder, wie
er bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zugeführt wird.
-
1. Angenommen, die vorgedruckte Bahn weist eine Referenzmarke auf
und der zweite Zylinder besitzt ebenfalls eine Referenzmarke, die auf die Bahn gedruckt
werden soll. Eine Längung der Bahn an der Zulaufseite bedeutet
dann,
daß die Registriermarke auf der vorgedruckten Bahn etwas in Richtung stromaufwärts
von der Klemmstelle bzw. dem Klemmdruck gezogen wird und daß der Druckzylinder daher
seine Referenzmarke vor die Stelle setzt, an die normalerweise die Marke gedruckt
werden würde, wenn eine Spannungsänderung nicht vorhanden wäre.
-
2. Hat sich die Bahn an der Ablaufsei-te einmal etwas entspannt, wird
die Drucklänge des Musters, das von dem zweiten Zylinder gedruckt wird, etwas kleiner
vergleichen mit einem Muster, das bei einer niedrigeren Zulauf spannung gedruckt
werden würde.
-
Folglich erzeugt der Druckzylinder bei einer Zunahme der Zulaufspannung
relativ zu der Ablaufspannung bei einer entspannten Bahn eine kürzere Drucklänge;
dieser Druck eilt der vorgedruckten Referenzmarke auf der Bahn vor. Der gegenteilige
Effekt tritt ein bei einer Abnahme der Zulauf spannung relativ zu der Ablaufspannung.
-
Es wird noch hervorgehoben, daß eine Anderung des Spannungsverhältnisses
ein Kriechen des Materials an dem Klemmpunkt hervorruft und zwar in Richtung der
Seite des Klemmpunktes, an der die Spannung relativ zugenommen hat. Dieses Kriechen
trägt zu Änderungen im Druck beit der durch den zweiten Zylinder erzeugt worden
ist. Statt der Zunahme der Zulaufspannung, die zu einem voreilenden Druck und kürzeren
Drucklängen führt, ist es möglich, die Ablaufspannung zu senken.
-
Die übertragung einer Änderung der Ablaufspannung über die Klemmstelle
bzw. den Klemmpunkt hinweg wird zu einem gewissen Teil durch den Klemmdruck blockiert.
-
Es wäre eine große Senkung der Ablaufspannung erforderlich, um den-selben
Effekt wie bei einer leichen Zunahme der Zulaufspannung zu erzielen. (die Zulaufspannung
ist unabhängig von dem Klemmdruck).
-
Die Bewegung der Bahn über den Klemmpunkt hinweg ist von dem Klemmdruck
und dem Spannungsverhältnis in Bezug auf den Klemmpunkt abhängig; wenn das Spannungsverhältnis
konstant gehalten ist, bestimmt der Klemmdruck die Geschwidigkeit,bei welcher das
Material durch den Klemmpunkt bzw. den Druckpunkt hindurchläuft. Der Klemmpunkt
bewirkt jetzt nur, wie schnell diefBahn sich bei einer Änderung des Spannungsverhältnisses
bewegt. Der Klemmdruck bewirkt dabei unmittelbar, wie schnell die Markierungen bzw.
Marken relativ zueinander sich bewegen, d. h. beeinflußt die Ansprechzeit.
-
Aus der vorangegangenen Beschreibung geht hervor, daß die erfindungsgemäße
Registersteuerung dadurch Fekennzeichnet ist, daß man einen konstanten Klemmdruck
abhängig von dem zu markierenden Material aufrechterhält und daß man zunrchst ein
im wesentlichen konstantes Verhältnis zwischen der 7,ulaufspannunz und der Ablaufspannun
sicherstellt. Kleinere Register fehler, hervorgerufen durch Faktoren, wie sie oben
erörtert worden sind, können durch bloße Änderung der Zulaufspannunz korrigiert
wurden und zwar vorzugweise eher unmittelbar als indirekt durch eine Änderun-g der
Ablaufspannung. Durch diese Korrektur erhälttman eine Änderung der Lage und der
Länge des Drucks, der durch den Zylinder erzeugt wird.
-
Wen was konstante Spannungsverhältnis 1:1 ist, wäre die Drucklänge
bei jedem Klemmdruck dieselbe, vorausgesetzt, daß der Druck keine permanente Deformation
der Bahn verursacht, z. B. die Bahn kalandert. Folglich arbeitet das erfindungsgemäße
Verfahren am idealsten bei einem Verhältnis zwischen Zulauf - und Ablaufgannung
von 1:1 bei einem konstanten Klemmdruck.
-
Die vorangehende Beschreibung zeit, daß das Verhältnis zwischen der
Zulaufspannung und der Ablaufspannung im wesentlichen konstant gehalten werden muß,
da, außer
man ändert die Registersteuerung, jede unerwünschte Änderung
dieses Verhältnisses eine unerwünschte Änderung der Drucklänge hervorruft. Es ist
daher erforderlich, eine genaue Spannungssteuerung und - Kontrolle zu haben, insbesondere
sicherzustellen, daß eine Änderung der Spannung an einer Seite des Klemmpunktes
die Spannung an der anderen Seite des Klemmpunktes nicht beein-Eluat. tDas wird
dadurch erhalten, daß jede Spannungsquelle die applizierte Spannung unabhängig von
Anderungen an der anderen Spannungsquelle aufrecht-erhält.
-
Auf diese Art und Weise sind Fluktuationen des Spannungsverhältnisses
aufgrund einer Spannungsübertragung über den Klemmpunkt hinweg vermieden. Die Spannungsquelle
kann z. B. eine Trommel für die Materialbahn sein. Genausogut können als -Spannungsquelle
Rollen zur Zufuhr der Bahn zu oder Rollen zur Abfuhr der Bahn von dem Klemmpunkt
dienen.
-
Eine Änderung der Zulaufspannung zur Korrektur eines Registerfehlers
verursacht natürlich eine Änderung des Verhältnisses zwischen der Zulauf spannung
und der Ablaufspannung. Bei einem normalen Betrieb sind diese Änderungen jedoch
sehr ein, so daß das Verhältnis im wesentlichen als konstant-bleibend betrachtet
werden kann.
-
Er Bei einer Ausführungsform dertfindunP, bei der der Klemmdruck
konstant gehalten wird, sind vorzugsweise zwei Spannungsspeicher vorsehen, von denen
jeweils einer eine Spannungsquelle steuert. Ein Spannungsspeicher soll in Abhängigkeit
von Korrektursignalen einer Registersteuereinrichtung die applizierte Spannung so
ändern, daß eine kleine Änderung der Bahngeschwindigkeit durch den Klemmpunkt erzeugt
wird, um auf diese Weise das Register zu steuern. Vorzugweise
sind
die Spannungsspeicher Schwingwalzen, die vorzugsweise so angeordnet sind, daß die
Bahn S-förmig über diese Walzen bzw. durch den Spannungsspeicher läuft.
-
Vorzugweise dient der vor dem Klemmpunkt bzw. stromaufwärts voWdem
Klemmpunkt liegende Spannungspeicher zur Registersteuerung. Die Ablaufspannung wird
durch einen herkömmliecmhen Spannungsspexher konstant gehalten, der hinter/Klemmpunkt
bz. der Markierstation bzw.
-
stromabwärts von dieser liegt.
-
Die Spannungssteuereinrichtung, die die Anpassung bzw.
-
Korrektur bewirkt, soll auf festgestellte Registerfehler sehr schnell
reagieren, um den Druck sehr schnell wieder ins Register bzw. in die vorgegebene
relative Lage zu dem zuerst gedruckten Muster zu bringen.
-
Der Spannungsspäicher bzw. Spannungsakkumulator ist arm vorzugsweise
eine schwenkbare Schwinz die mit unterschiedlicher Kraft beaufschlagt werden kann,
um die gewünschten Spannungsänderungen zu erhalten.
-
Eine derartige Schwingarmanordnung wirkt als Spannungsspeicher, um
die Spannung so lange auf einem konstanten Wert zu halten, bis dieser Wert durch
einen neuen Wert aufgrund einer anderen angelegten Kraft geändert wird.
-
Die Kraft kann mechanisch, elektronisch oder pneumatisch angelegt
werden. Vorzugsweise weist die Schwingarmanordnung jedoch eine Zahnstangen-Ritzel-Einheit
bzw.
-
einen Zahnstangen-Ritzel-Antrieb auf, an der bzw. an dem ein Gewicht
befestigt ist, wobei die Schwingarmanordnung ferner einen Motor zum Drehantrieb
des Ritzels umfaßt.
-
Die Registersteuerung kann auch bei einem anderen Verhältnis als 1:1
zwischen der Zulauf spannung und der Ablaufspannung durchgeführt werden, wenn nur
dieses Verhältnis konstant gehalten wird. Der Klemmdruck wird dann durch geeignete
Mittel in Abhängigkeit von festge-
um stellten Registerfehlern
geändert , die Geschwindigkeit zu ändern, mit der das Material durch den Klemmpunkt
läuft, um so das "Register" zu steuern. Bei dieser Ausführungsform sind die Spannungsquellen
so austebildet, daß die Werte für die Zulauf spannung und die Ablauf spannung jeweils
konstant halten. Vorzugsweise sind die Spannungsspeicher zwischen jeder Spannungsquelle
und dem Klemmpunkt angeordnet-- Diese Spannungs speicher gewährlezten dann eine
konstante Spannung an den entsprechenden Spannungsqubllen. Die Spannungsspeicher
zur Sicherstellung einer konstanten Spannung an den Spannungsquellen können in Form
von herkömmlichen Schwingarmsystemen Ausgebildet sein.
-
Die Einrichtung zur Feststellung eines Registerfehlers kann im Falle
einer Rotationsdruckmaschine ein "Mar-Zer-ung-zu-Markierung" - oder "Zylinder- zu
-Markierung" - Registriersystem sein.
-
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für eine Tiefdruck-Einstufen-Presse
bzw. -Maschine.
-
Die vorliegende Erfindung wird nun anhan + ines Ausführungsbeispieles,
das in den anliegenden Zeichnungen schematisch dargestellt ist, näher erläutert.
-
Es zeigen: Fig. 1 - eine Einstufendruckvorrichtung gem. vorliegender
Erfindung in blockbildlicher Darstellung sowie den Weg einer zu bedruckenden Materialbahn
durch die Vorrichtung, und Fig. 2 - eine Explosionsdarstellung einer Schwingan armòrdnung,
die als Spannungssteuereinrichtung für die Vorrichtung gem. Fig. 1 dient.
-
Die Einstufendruckvorrichtung gem. Fig. 1 weist eine Rotationsdruckstation
1 auf.
-
Vor dieser Station 1 ist eine Schwingarmanordnung 2 (eine Ausführungsform
wird weiter unten näher beschridben) angeordnet, zu der ein Motor 3 zur Steuerung
der Spannkraft gehört, die durch ein Gewicht 4 auf die Schwingarmanordnung 2 ausgeübt
wird. Die Einstufendruckvorrichtung umfaßt ferner ein Registersteuersystem 5, das
von Fotodetektoren 6,7 und 8 Signale erhält und das Registerfehlersignal an eine
Steuereinrichtung 9 für den Motor 3 liefert. Die Vorrichtung. weist auch eine manuell
bedienbare Steuereinrichtung 10 auf, mittels der eine Bedienunpsperson eine vorbestimmte
Spannkraft vorgeben kann, die auf die Schwingarmanordnung 2 wirken soll.
-
Ferner ist eine ewichtsstellunrcmeldeeinheit 11 vorgesehen, deren
Funktion weiter unten nher beschrieben wird.
-
Die Vorrichtung gem. Fig. 1 wird im Betrieb von einer zu bedruckenden
Materialbahn 12 in Richtung des Pfeiles A durchlaufen. Die Materialbahn 12 wird
von einer Trommel 13 abgespult bzw. abgerollt, die von einem Motor 14 drehangetrieben
ist.
-
Die Trommel 13 wirkt auch als Spannungsquelle. Es ist ein Schwingarmstellungsfühler
15 vorgesehen, der Signale entsprechend der Stellung der Schwingarmanordnung 2 an
eine Steuereinrichtung 16 für den Motor 14 liefert, zu einem Zweck, der weiter unten
beschrieben wird. An der stromabwärtigen Seite der Fotoköpfe 7 und-
8
ist schließlich eine Aufrolltrommel 17, die ebenfalls als Spannungsquelle dient,
angeordnet; ferner ist ein herkömmlicher Schwingarm 18 vorgesehen, der diese Spannungsquelle
in einer Art steuert, die ähnlich der Steuerung der Trommel 13 durch die Schwingarmanordnung
2 ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die Spannungssteuereinrichtung als
herkömmlicher Schwingarm mit einem Gewicht 18 a ausgebildet. Andere bekannte Mittel
zur Steuerung der Spannungsquelle können ebensogut verwendet werden. Die Spannung,
die durch die Spannungs steuerung 18 hervorgerufen wiS, ist durch eine Steuereinrichtung
10 vorgegeben und zwar durch nicht dargestellte Maßnahmen und Methoden.
-
Statt der Schwingsysteme 2 und 18, die die Trommeln 13 und 17 steuern,
könnten Zufuhrrollen verwendet werden, die an der stromaufwärtigen Seite des Klemmpunktes
als Spannungsquellen dienen. Diese Rollen könnten durch die Schwingsysteme 2 und
18 gesteuert werden.
-
Die Druckstation 1 ist von herkömmliher Bauart und weist einen anze-triebenen
Druckzylinder 19 und einen Andruckzylinder 20 auf. Der Klemmdruck zwischen den Zylindern
19 und 20 wird durch einen Standard-Klemmdruck-Geber 20a konstant gehalten. Der
Zylinder 19 ist mit einer Registriermarke 21 versehen, die bei jeder Umdrehung des
Zylinders 19 durch den Fotokopf 6 erfaßt bzw. aufgenommen wird, wobei der Fotokopf
6 als Phasendetektor wirkt. Die Fotoköpfe 6, 7 und 8 bilden zusammen eine "Markierung-
zu -Markierung -Aufnahme- bzw. Registrieranordnung für die Registersteuerung.
-
Am stromaufseitigen Ende der Druckvorrichtung bzw.
-
am rechten Ende der Vorrichtung in Fig. 1 ist eine Trommel 13 angeordnet,
auf die eine unbedruckte Bahn aufgespult ist, die bedruckt werden soll.
-
Die Bahn 12 läuft fortschreitend um die Schwingarmanordnung 2 ,durch
die Druckstation 1, die zweite Spannungssteuereinrichtung 18 und dann schließlich
auf eine Aufrolltrommel 17.
-
Beim ersten Dunchgang der Bähn 12 durch die Vorrichtung istjdie Druckstation
1 mit einem entsprechenden Zylinder l9versehen, um auf die Bahn ein sich wiederholendes
Muster in einer einzigen Farbe zu drucken.
-
Im folgenden wird der Druckzylinder, der für den Druckder ersten Farbe
verwendet wird, mit dem Bezugs zeichen 19' *kennzeichnet. Der Klemmdruck, der durch
den Geber 20a bewirkt wird, wird als konstanter Wert vorgegeben und zwar abhängig
von dem zu bedruckenden Materials Dieser Wert ist einer, der die gewünschte Ansprechzeit
der Schwingarmanordnung 2 während ihrer Funktion als Registersteuerung vorgibt bzw.
beeinflußt. Wie das geschieht, wird weiter unten beschrieben.
-
Während des ersten Durchgangs der Bahn 12 durch die Vorrichtung arbeitet
die Registersteuerung offensichtlich nicht, da die Reistersteuerung nur für das
Auftragen der zweiten und folgenden Farben erforderlich ist. Dementsprechend arheiten
während des ersten Durchganges auch die Fotoköpfe 6, 7 und 8 sowie das Register
steuersystem 5 nicht.
-
Der erste Druckzylinder 19' hat eine Registriermarke 21' (z. B. einen
I-Balken), so daR die bewegte Bahn mit einer entsprechenden Registriermarkierung
bzw.
-
Registriermarke bedruckt werden kann. Eine derartige Registriermarke
21' wi-rd auf dem Zylinder 19 in einem vorbestimmten Umfangsabstand von einer Referenzmarke
(nicht dargestellt) angeordnet, wobei die Referenzmarke sich auf dem Zylinder an
einer bestimmten Stelle befindet.
-
Für die Steuerung während des Druckens der erster. und
folgenden
Farben ist es wünschenswert, wenn die sich w'ederholenden Drucklängen der ersten
Farbe (d. h., der Abstand zwischen nacheinanderfolgenden Registriermarken 21', die
auf die Bahn durch den ersten Druckzylinder 19' gedruckt werden) in etwa konstant
sind. Eine exakte Drucklänge ist jedoch nicht erforderlich, da die Registersteuerung,
die während der folgenden Druckvorgänge arbeitet, automatisch eine Anpassung an
die unterschiedlichen Drucklängen bzw. Abstände zwischen den gedruckten Registriermarkierungen
bewirkt. Die Vorrichtung isialso gegenüber kleineren Änderungen in der ersten Drucklänge
unempfindlich.
-
Eine im wesentlichen konstante erste sicb wiederholende Drucklänge
kann dadurch erhalten werden, daß man ein konstantes Verhältnis zwischen der Spannung
an der Zulaufseite und der Spannung an der Ablaufseite des Klemmpunktes zwischen
dem Druckzylinder 19' und dem Andruckzylinder 20 aufrechterhält bzw. sicherstellt.
Dieses konstante Verhältnis erhält man durch das Schwingarmsystem 2 und die Spannungssteuereinrichtung
le, wie im folgenden näher beschrieben ist.
-
Die sich wiederholende Länge des ersten Drucks ist, wie oben ausgeführt
worden ist, abhängig von dem Verhältnis zwischen der Spannung an der Zulaufseite
und der Spannung an der Ablaufseite des genannten Klemmpunktes zwischen den beiden
Zylindern 19' und 20.
-
Vor dem ersten DRuck gibt die Bedienungsperson eine vorbestimmte Zulauf-Spannung
vor bzw. g-ibt diese Spannung der Steuereinrichtung 10 ein,die eine Drehung des
Motors 3 bewirkt, um das Gewicht 4 zu bewegen, bis die Gewichtstellungrückmeldeeinheit
11 anzeigt, daß das Gewicht 4 in der richtigen Lage für die vorgegebene bzw. eingegebene
Spannung ist. Gleichzeitig bewirkt ein Signal der Steuereinrichtung 10, daß die
Spannungskraft der Spannungssteuereinrichtung 180einen
Wert annimmt,
der so groß ist, daß das gewünschte Zulauf-/Ablaufspannungs-VerhAltnis erhalten
ist. Dieses Verhältnis beträgt gewöhnlich 1:1. Aber auch andere Verhältnisse sind
denkbar.
-
Anschließend kann der Druck beginnen. Nach wenigen Sekunden stabilisiert
sich die Bahn 12 und läuft bei einem vorgegebenen Zulauf-/Ablaufspannungs-Verhältnis
durch die Vorrichtung.
-
Die Bahn läuft fortgesetzt bei der vorgegebenen Zulaufspannung, da
jede Tendenz einer Spannungsminderung) z. B. durch Dehnung der Bahn oder durch Änderung
der Drehgeschwindigkeit des Druckzylinders 19' hervorrufen, automatisch durch eine
Schwenkbewegun, der Schwingarmanordnung 2 um ihre horizontale DRehachefs kompensiert
wird. Die Schwingarmanordnung 2 wirkt also als Spannungsspeicher. Jede Bewegung
der SchwinZ-armanordnung 2 um ihre horizontale Schwenkachse wird durch einen Sensor
15 registriert, der ein Signal an die Kontrolleinrichtung 16 liefert. Die Kontrolleinrichtung
16 bewirkt dann eine Änderung der Geschw-indigkeit des Motors 14, derart, daß die
Bahn vonder Trommel mit einer Geschwindigkeit ahläuft, die eine Bewegung.
-
der Schwingarmanordnung 2 zurück in eine vertikale ?wge erlaubt, wobei
natürlich stets die Zulauf spannung konstant bleibt.
-
Während die Schwingarmanordnung 2 eine im wesentlichen konstante Zulaufspannung
aufrecht-erhält, stellt die zweite Spannungssteuereinrichtunz 18 eine konstante
Ablaufsspannung sicher. Auf diese Weise wird eine Bahn hergestellt, die eine im
wesentlichen konstante, sich wiederholende erste Drucklänge aufweist.
-
Zur Vorbereitung des DRucks mit der zweiten Farbe wird di«Bahn von
der Aufrolltrommel 17 auf die Zufuhrtrommel 13 2urückgespult. Ferner wird der erste
Druckzylinder
19' durch einen zweiten Druckzylinder 19 "ersetzt,
der die zweite Farbe auf die Bahn 12 druckt. Der Druckzylinder kann einen Referenzpunkt(nicht
dargestellt) aufweisen, der an der eichen Stelle wie beim ersten Zylinder 19' liegt.
Ferner kann der Druckzylinder 19 eine Registriermarke, z. B. einen I-Balken 21"
aufweisen, der von der Referenzmarke bzw. von dem Referenzpunkt einen Umfangsabstand
aufweist, der größer ist als der Abstand zwischen der Registriermarke 21' . punkt
und'dem Referenz/des ersten Druckzylinders.
-
Die beiden Fotoköpfe 7 und 8 eisen einen linearen Abstand voneinander
auf entsprechend dem erwartete-n Abstand zwischen der Registriermarke 21', die auf
die Bahn durch den ersten Zylinder 19' gedruckt worden ist, und der Registriermarke
21", die durch den zweiten Zylinder 19" auf die Bahn gedruckt wird. Falls z. B.
-
die Registriermarke 21' auf dem Zylinder 19' von der Referenzmarke
bzw. dem Referenzpunkt auf dem-selben Zylinder einen Abstand von lOmm aufwies, und
der entsprechende Abstand zwischen den beiden Marken auf dem zweiten Zylinder 30
mm beträgt, werden die beiden Fotoköpfe 7 und 8 in einem Abstand von 20mm voneinander
angeordnet, da dieser Abstand der exakte Abstand zwischen den gedruckten Registriermarken
ist, der für einen Registerdruck erforderlich ist.
-
Das Aufeinanderpassen des zeiten Drucks auf den ersten Druck wird
natürlich am besten dadurch erreicht, wenn für den zweiten Druck dasselbe Verhältnis
zwischen der Zulauf- un4Ablaufspannung gewählt wird. Dies wird in einfacher Weise
dadurch erreicht, daß man die Steuereinrichtung 10 so ausrüstet, daß eine einmal
eingestellte Spannung durch einfaches Drücken eines Knopfes wieder eingestellt wird.
Natürlich wird für den zweiten Druck derselbe Klemmdruck wie für den ersten DRuck
verwendet. Ein genaues Aufeinanderpassen der Farben wird
erreicht,
wenn man eine Referenzmarke auf dem zweiten Zylinder 19" mit einer Marke auf der
vorgedrucktan Bahn in Dckung bringt. Nach Anpassung der genannten Spannung und Durchführung
der genannten Maßnahmen kann der zweite Druck beginnen. Man erhält ein Register
bei einem Minimum an Bahnausschuß.
-
Während der zweite Druck durchgeführt wird, erfaßt der Fotokpf 6 (d.
h. der Phasendedektor) die Registriermarken 21" bei jeder Umdrehung des zweiten
Druckzylinders 19" und gibt über das Registersteuersystem 5 Anweisung an den Fotokpf
7, Registermarken auzusuchen, die durch den ersten Druckzylinder 19' gedruckt worden
sind. Ferner gibt der Fotokopf 6 Anweisung an den Totokopf 8, nach Registermarken
zu suchen, die durch den zweiten Druckzylinder 19" gedruckt worden sind.
-
Falls die zweite Farbe exakt in der vorgegebenen Aufeinanderpassung
ge,aenüber der ersten Farbe gedruckt worden ist, nehmen die beiden Fotoköpfe 7 und
8 die entsprechenden Registermarken zu genau derselben Zeit auf und es ist keine
Registerkorrektur erforderlich.
-
Falls der zweite Druck jedoch außerhalb des Musters des ersten Druckes
liegt, werden die von dem ersten und zweiten Zylinder gedruckten Registriermarken
von den Fotoköpfen 7 und 8 zu verschiedenen Zeiten erfaßt bzw. gelesen. Diese Zeitdifferenz
ist ein Maß über das Ausmaß des Auseinanderliegens der DRuckmuster. Das Registersteuersystem
5 arbeitet bei jeder Zeitdiffeenz bei der Erfassung der gedruckten Reçistrierungsmarken
und liefert ein Korrektursianal entsprechend der Größe des "Registerfehlers", der
korrigiert werden soll.
-
Dieses Korrektursignal weist die Motorsteuerung 9an, den Motor 3 so
zu betcitizen, daß das Gewicht 4 in eine Position bewegt wird, in der die Zulaufspannung
so geändert ist, daß der Druck wieder im gewünschten Register liegt bzw. die Drucke
wieder genau aufeinander-
passen. Die Veränderung, die durch eine
Veränderung der Zulaufannung hervorgerufen werden, sind oben näher erörtert worden.
-
Die ersten und zweiten Registrierungsmarken bzw. Re-Ejsterkennzeichen
werden in der oben beschriebenen WEise kontinuierlich kontrolliert. Das Gewicht
4 wird dabei kontinuierlich bewegt, so daß die Zulaufspannung entsprechend geändert
wirdq Dadurch ist sichergestellt, daß ein korrekter Registerdruck (Mehrfarbendruck)
erhalten wird.
-
Jede Bewegung de-s Gewichtes 4 in der oben beschriebenen Art verursacht
natürlich eine Bewegung der Schwingarmanordnung 2 aus ihrer vertikalen Lage. Diese
Bewegung wird durch den Sensor 15 festgestellt, der die Steuereinrichtung 16 anweist,
die Geschwidigkeit des Motors 14 so zu ändern, daß die Bahn 12 von der Trommel mit
einer Geschwikeit abläuft, die eine Rückkehr der Schwingarmanordnung 2 in eine verikale
LEe bei der neuen Zulauf spannung erlaubt.
-
Es wird darauf hingewiesen, daß die Ansprechzeit der Schwingarmanordnung
2 auf irgendwiche erforderlichen Spannungsänderungen extrem schnell ist, da das
Gewicht 4 bewegt wird, sobald sich der Motor 3 dreht. Die Korrektur kleiner Fehler
(Registerversetzung)ist deshalb ebenfalls extrem schnell. Dies ist ein wichtiger
Fortschritt der vorliegenden Erfindung geenüber dem Stand der Technik. Aufgrund
der schnellen und genauen Registersteuerung ist es bei der vorliegenden Erfindung
nicht erforderlich, daß die sich wiederholende Druckläie der zuerst gedruckten Farbe
extrem genau längs der Bahn ist, da kleinere Anderungen automatisch eine Anpassung
der Zulaufspannunglbewirken, so daß sichergestellt ist, daß die zweite Farbe im
Register mit der ersten bzw. in vorbestimmter Relation zur ersten Farbe gedruckt
wird. Ein gewisser
Spielraum bezüglich der Drucklänge der ersten
Farbe ist deshalb erlaubt.
-
Eine Anderung der Zulaufspannung hat eine geringe Wirkung auf die
Ablaufgeschwirdigkeit der Bahn aus der Druckstation 1.Die Spannungskontrolleinrichtung
18 gewährleistet automatisch, daß bei der neuen Ablaufgeschwindigkeit eine konstante
Ablauf spannung aufrecht erhalten wird. Natürlich verursacht eine Änderung der Zulaufspannung
eine Änderung des Verhältnisses zwischen der Zulaufspannung uS der Ablauf-spannung.
Aber die erforderlichen Änderungen für die Korrektur von Registerfehlern sind so
gering, daß das Verhältnis im wesentlichen als konstant- betrachtet werden kann.
-
Während des Drucks der zweiten Farbe wird natürlich jede Änderung
der Drehgeschwidigkeit des Zylinders oder jede Längung der Bahn automatisch durch
die Bewegung der Schwingarmanordnung 2 um ihre horizontale Achse kompensiert, wobei
in der Folge eine Anpassung der Anlaufgeschwidigkeit der Bahn 12 von der Trommel
13 erfolgt und zwar in der oben für den ersten DRuck beschrebenen Art und Weise.
-
Für den Druck einer dritten Farbe wird die Bahn wiederum von der Trommel
17 auf,/die Trommel 13 zurückgespult.
-
Der zweite Druckzylinder 19" wird durch einen driften Zylinder 19"'
zum Druck der dritten Farbe ersetzt.
-
Dieser dritte Zylinder 19"' hat eine dritte Registriermarke 21"',
z. B. einen I-Balken, und eine Referenzmarke (nicht dargestellt) an einer STelle,
die identisch ist mit der Stelle der Referenzmarke des ersten Zylinders 19'. Die
Registriermarke 21"' ist von der Referenzmarke in einem Umfangsabstand angeordnet,
der größer ist als der Abstand zwischen der Registriermarke und Referenzmarke auf
dem zweiten Zylinder 19".
-
Der DRuck der dritten Farbe erfolgt in genau derselben Weise wie der
Druck der zweiten Farbe,wobei die
Fotoköpfe 7 und 8 nunmehr einen
Abstand von-einander aufweisen, der dem erwarteten Abstand zwischen der durch den
ersten Druckzylinder 19' gedruckten Regist-riermarke und der durch den dritten DRuckzylinderl9'''
gedruckten Registriermarke entspricht.
-
In ähnlicher Weise können nach dem oben beschriebenen Verfahren vierte
und folgende Farben gedruckt werden.
-
In einer nicht dargestellen Abwandlung der oben beschriebenen Vorrichtung
kann die Registersteuerung durch Änderung des Klemmdruckes erfolgen, wobei das Ungleichgewicht
zwischen der Zulaufspannung und der Ablaufspannung konstant gehalten wird.
-
Bei dieser abgewandelten Ausführungsform liefert das Register steuersystem
5 ein entsprechendes Korrektursignal an eine Einrichtung zur Änderung des Klemmdruckes,
der durch den Klemmdruckgeber 20 a bestimmt ist. Es besteht keine Verbindung zwischen
dem Register steuersystem 5 und der Motorsteuerung 9. Im übrigen entspricht die
modifizierte Vorrichtung im wesentlichen derjenigen in Fig. 1.
-
Bei der abgewandelten Ausführungsform werden die Werte für die Zulauf-
und Ablaufspannung in einem bestimmten Verhältnis zueinander (Ungleichgewicht, das
abhängig ist von dem zu bedruckenden Material) vor dem Druckbeginn eingestellt.
Diese Werte werden während des gesamten Drucks aufrecht erhalten, da die Zulaufspannung
durch das Registersteuerungssystem 5 nicht geändert werden kann.
-
Jeder von den Fotoköpfen festgestellter Registerfehler bewirkt eine
Änderung des Druckes des Druckgebers 20 a, und zwar entsprechend dem Signal von
dem Registersteuerungssystem5, derart, daß die BAhngeschwindigkeit durch den Klemmdruck
geändert wird. Man erhält auf
diese Art und WEise eine Registersteuerung.
Es ist natürlich auch möglich, Registerfehler derart zu korrigier-en, daß man die
beiden beschriebenen Systeme (Anderung des Klemmdruckes und Anderung der Spannung
durcjeinen Schwingarm) miteinander kombiniert.
-
Die vorliegende Erfindung ist natürlichXauch für Mehrstufendruckpressen
geeignet. Bei einer solchen Mehrstufenpresse ist zwischen jeder DRuckstation eine
Schwingarmanordnung 2 angeordnet. Der Schwingarm steuert eine Spannungsquelle, dadurch
den Klemmpunkt bzw. durch den Spalt zwischen dem angrenzenden Druckzylinder und
Andruckzylinder gebildet wird, in einer Art ähnlich der oben beschriebenen Art für
die Steuerung der Trommel 13 durch den Schwingarm 2, nur mit dem Unterschied, daß
bei einer Mehrstufenpresse die Geschwindigkeit des Druckzylinders geändert wird.
Unter der Annahme, daß der Klemmdruck konstant gehalten wird, erfolgt die Korrektur
von Registerfehlern durch Änderung der von der Schwingarmanordnung applizierten
Spannung.
-
In Fig. 2 ist eine Konstruktion einer Schwingarmanordnung 2 im Detail
näher dargestellt, die geeignet ist, sowohl für die oben beschriebene Einstufen-
als auch für eine Mehrstufenpresse.
-
Die Schwingarmanordnung 2 weist ein Paar sich parallel und horizontal
erstreckender Walzen 22, 23 auf, die zwischen zwei Walzenhaltern 24 und 25 gelagert
sind.
-
Die Anordnung weist ferner einen Motor 26 (entsprechend dem Motor
3 in Fig. 1) und eine Gewichtsanordnung 27 auf, die zwischen den beiden Walzenhaltern
24 und 25 angeordnet ist.
-
Die Walzenhalter 24 und 25 sind an einem Rahmen (nicht dargesRt) der
Druckvorrichtung bzw. der DRuckmaschine so gelagert, daß sie eine Schwenkbewegung
um eine horizontale Achse ausführen können, die sich in der Mitte
zwischen
den beiden Walzen 24 und 25 und etwa parallel zu diesen erstreckt.
-
An der Innenseite eines jeden Walzenhalters 24 bzw. 25 befindet sich
eine entsprechende Platte 28 bzw. 29, die mit vier Rollen 30 (von denen nur eine
gezeigt ist) versehen ist1wobei die Rollen 30 längs ihres Umfanges jeweils eine
V-Nut aufweisen. Die vier Rollen sind jeweils an den Ecken der Platte 28 bzw. 29
angeordnet.
-
Die Platte 28 ist an einer Hohlwelle 31 befestigt, die relativ zu
dem Walzenhalter 24 drehbar ist. An die Platte 28 ist eine Zahnstangen-einheit 32
angeschlossen, die eine obere und untere Zahnstange 33 und 34 aufweist, die parallel
zueinander liegen. Die Zahnstangen 33, 34 sind an einer Platte 35 befestigt, deren
obere und untere Kante in die Nuten der Rollen 30 passen, derart, daß die Platte
35 zwischen den oberen und unteren Rollenpaaren 30 geführt ist. Eine ähnliche Zahnstangenenheit
32 a ist an der Platte29 29 befestigt, wobei die untere Zahnstange 34 weggelassen
ist.
-
Zwischen den Platten 28 und 29 ist ein Gewichtsbalken 36 (entsprechend
dem Gewicht 4 in Fig. 1)angeordnet bzw. befestigt. Zusätzlich erstreckt sich zwischen
den beiden Platten eine (le 37, deren Enden jeweils mit einem Ritzel 38 versehen
sind, die mit den Zahnstangen 33 zusammenwirken. Ferner ist eine Verbindungsstange.
39 zwischen den beiden Zahnstangeneinheiten 32 und 32 a vorgesehen.
-
Der Motor 26 weist eine Ausgangswelle 26 a auf, die über eine Rutschkupplung
40 mit einer Welle 41 verbunden ist, die sich durch die Hohlwelle 31 hindurcherstreckt
und die mit einem Ritzel 42 versehen ist, das mit der unteren Zahnstange 34 der
dem Walzenhalter 24 zugeordneten Zahnstangeneinheit 32 zusammenwirkt.
-
Die Hohlwelle 31 ist an einem Flansch 43 befestigt, der um die Welle
41 drehbar ist. Der Flansch 1+3 ist mit einem weiteren Flansch 44 verbunden, an
dem der Motor befestigt ist.
-
Beim Betrieb der Schwingarmanordnung 2 lauft eine Materialbahn um
die Walzen 22 und 23 in einer Art entsprechend Fig. 1. Die Bahnspannung hängt von
der Lage des Gewichtsbalkens 36 relativ zu den Walzen 22 und 23 ab. Die Position
des Gewichtsbalkens 36 kann durch Betätigung des Motors 26 verändert werden. Wenn
der Motor 26 sic aufgrund eines Signals von einem Steuersystem entsprechend Fig.
1 dreht, wird die Drehung durch die Rutschkupplung 40 und diehTelle 41 auf das Ritzel
42 übertragen. Dadurch bewegt sich die Zahn stangeneinheit 32. Diese Bewegung wird
auf die Zahnstangeneinheit 32a durch die Welle 37 und die Verbindungsstange 39 übertragen.
Durch die Bewegung des Gewichtes 36 wird die von der Schwingarmanordnung applizierte
Spannung bzw. Spannkraft geändert.
-
Schließlich wird jede Schwenkbewegung der Walzenhalter 24 und 25 über
die Hohlwelle 31 und Flansche 43 und 44 auf den Motor 26 übertragen, der eine entsprechende
Schwenkbewegung ausführt. Die Schwingarmanordnung 2 arbeitet also als integrierte
Einheit. Eine Betätigung des Motors 26 verursacht sofort eine Lageänderung des Gewicktsbalkens
36.
-
Die beschriebene Schwingarmanordnung gewährleistet eine schnelle Ansprechzeit,
was für die Effektivität der erfindungsgemäßen Registersteuerung von großer Bedeutung
ist.
-
L e e r s e i t e