DE2946122A1

DE2946122A1 - Vorrichtung zum messen der dicke eines farbfilms

Info

Publication number: DE2946122A1
Application number: DE19792946122
Authority: DE
Inventors: Thaddeus A Niemiro
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1978-11-16
Filing date: 1979-11-15
Publication date: 1980-06-04
Also published as: FR2441489B1; FR2441489A1; SE438987B; CA1129715A; CH643943A5; JPS5571903A; GB2034029A; SE7909430L; JPS6136601B2; GB2034029B; US4207003A

Description

ROCKWELL INTERNATIONAL CORPORATION, 6OO Grant Street, Pittsburgh, PA. 15219, USA

Vorrichtung zum Messen der Dicke eines Farbfilms

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Dicke eines Farbfilms, der in einer Druckpresse von der Farbzuführung mit Hilfe der Rollenanordnung zum Plattenzylinder übertragen wird.

Die Erfindung bezieht sich also auf eine Fühleinrichtung, die Veränderungen in der Farbfilmdicke auf den Farbübertragungsrollen einer Druckpresse anzeigt, insbesondere auch eine solche Einrichtung, welche einen Schalt-

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kreis mit einem Paar auf Abstand angeordneten, lichtemittierenden Dioden verwendet, die zum Zusammenarbeiten mit einer Meß- und einer Vergleichsfläche angeordnet sind, die durch eine Trennung der Umfangsflache einer Meßrolle gebildet sind. Die Differenz zwischen den durch die entsprechende lichtemittierende Diode von jeder der Oberflächen erhaltenen Signalen wird weiterverarbeitet, um ein Signal proportional der Farbfilmdicke zu liefern.

Vorrichtungen zum Messen der Dicke eines Farbfilms sind bereits bekannt. So beschreibt die US-PS 3 707 123 eine derartige Vorrichtung an dem Rollensystem einer Druckpresse, welche ein Paar Fotozellen verwendet. Eine dieser Fotozellen ist in einer transparenten Rolle angebracht, die in Kontakt mit einer Rolle der Druckpresse ist und dazu dient, ein Filmdickensignal hervorzubringen, während die andere dazu dient, ein Referenzsignal zu liefern.

Andere US-Patentschriften zeigen und beschreiben Vorrichtungen, die Lichtstrahlen zur Dickenmessung von blattförmigen Materialien verwenden, zum Beispiel ist die Lehre derartiger Erfindungen in den US-PSen 1 963 und 3 518 441 beschrieben.

Die bekannten Vorrichtungen weisen jedoch bisher die Nachteile auf, daß Unterschiede aufgrund von Expansion, Kontraktion, Abweichungen von der Kreisform und ähnliches erheblichen Einfluß auf die Dickenmessung des Tintenfilms haben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, eine Vor-

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richtung zum Messen der Dicke eines Farbfilms - _zu liefern, deren Genauigkeit nicht von Expansion, Kontraktion, Abweichungen vom kreisförmigen Durchmesser abhängt, die einfach in der Konstruktion ist und zuverlässig arbeitet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine gattungsgemäße Vorrichtung gelöst, die gekennzeichnet ist durch:

(a) eine Farbübertragungsrolle , die drehbar benachbart einer der Rollen der Rollenanordnung zum Aufnehmen des dadurch übertragenen Farbfilms angebracht ist;

(b) eine drehbar befestigte Meßrolle, die

(i) eine Umfangs-Meßflache, die einen

Teil der Breite der Meßrolle einnimmt, welche sich in Quetsch-Kontakt mit der Farbübertragungsrolle zur Übernahme des Farbfilms von derselben befindet, und

(ii) eine Umfangs-Vergleichsflache, die sich von der Meßfläche über die übrige Breite der Meßrolle erstreckt, einschließt;

(c) eine Fühleinrichtung, die lichtemittierende Dioden und mit diesen zusammenarbeitende Photodetektordioden tangential zur Umfangsoberflache jeder Meß- und Vergleichsfläche angeordnet, aufweist; und

(d) einen Schaltkreis, verbunden mit der Fühleinrichtung, der einen Komparator zur Anzeige einer Veränderung eines vorherbestimmten Verhältnisses zwischen den von der Meß- und der Vergleichsfläche abgeleiteten Meßsignalen einschließt.

Die Erfindung liefert also verbesserte Mittel zum Messen der Farbfilmdicke auf Farbrollen von Druckpressen, da Referenz- und Meßoberflächen auf der gleichen Basis einer drehbaren Meßrolle ausgebildet sind, welche im

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Betrieb mit den Farbrollen zusammenarbeitet, wodurch alle Variablen konstant gehalten werden.Mit anderen Worten wird dadurch, daß diese Oberflächen eine gemeinsame Basisfläche haben, jeglicher Unterschied aufgrund von Expansion, Kontraktion, Abweichungen vom kreisförmigen Durchmesser u. s. f. keine Auswirkungen auf die Dickenmessung des Farbfilms haben.

Insgesamt weist die Vorrichtung zum Messen der Farbfilmdicke nach der Erfindung eine Einheit mit einem Paar auf Abstand angeordneten Seitenplatten auf, zwischen denen eine Ubertragungsrolle und eine Meßrolle drehbar angeordnet sind. Diese Einheit ist auf einem Querteil einer Druckerpresse so angebracht, daß die Ubertragungsrolle durch eine Farbübertragungsrolle der Presse in Drehung versetzt wird und einen Farbfilm erhält. Die Meßrolle ist zwischen ihren Enden mit einem Ringelement versehen, welches eine Vergleichsfläche auf einer Seite des Rings und eine Meßfläche auf der anderen Seite des Rings liefert. Die Meßflächenseite der Meßrolle ist in M2uetsch-Kontakt mit der Ubertragungsrolle, welche die Meßrolle dreht und einen Farbfilm auf die Meßfläche überträgt, während die Vergleichsoberfläche durch das Ringelement frei von Farbe gehalten wird.

Die Einheit weist einen Schaltkreis mit zwei lichtemittierenden Dioden auf, die auf Abstand benachbart einer Seite der Meßrolle angeordnet sind. Zur Zusammenarbeit mit jeder lichtemittierenden Diode ist ein Photo-Detektor benachbart der gegenüberliegenden Seite der Meßrolle angeordnet. Der Strahl von einer Diode fällt auf die Vergleichsoberfläche und liefert ein Basissignal. Der Strahl von der anderen wirkt mit der mit Farbe versehenen Meßoberfläche.

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Die Differenz dieser beiden Signale wird weiterverarbeitet, um ein Ausgangssignal proportional der Farbfilmdicke zu liefern.

Durch irgendwelche geeignete Anzeigemittel kann jegliche Änderung in der Farbfilmdicke auf der Meßfläche sofort angezeigt werden, wenn ein Unterschied im Verhältnis zwischen den vorgewählten Signalen der Meß- und Vergleichsflächen auftritt.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine verbesserte Vorrichtung zur Überwachung der Farbfilmdicke auf den Farbrollen einer Druckpresse geliefert wird, welche Einfachheit der Konstruktion und der Wirkungsweise kombiniert, um eine zuverlässige Arbeitsweise zu gewährleisten.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine verbesserte gattungsgemäße Vorrichtung geliefert wird, die sofort jegliche Änderungen der Farbdicke, die um eine vorherbestimmte Größe auftreten, entdeckt und anzeigt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum überwachen der Farbfilmdicke auf den Farbrollen einer Druckpresse zu liefern, welche eine Vergleichs- und eine Meß-Oberflache besitzt, die auf einem gemeinsamen Basiselement ausgebildet sind, wodurch alle möglichen Varianten in den Flächen konstant sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen erläutert ist. Dabei zeigt:

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Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teils einer Druckpresse, die die erfindungsgemäße Fühleinrichtung, angewandt auf diese, zeigt;

Fig. 2 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung von hinten, wie in Fig. 1 von links gesehen;

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich der Fig. 2, aber

von der rechten Seite der Fig. 1 gesehen;

Fig. 4 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammen mit unterschiedlichen Elementen einer Druckpresse;

Fig. 5 eine schematische Zeichnung des Steuerkreises für die Fühleinrichtung.

In den Figuren der Zeichnung ist genügend von einer Druckpresse gezeigt, um als Basis für die detaillierte Beschreibung der auf sie angewandten Erfindung zu dienen.

In den Figuren 1, 2 und 3 ist eines der Querteile gezeigt, die die Seitenrahmen einer Druckpresse verbinden und durch das Bezugszeichen 10 gekennzeichnet sind. Ein Paar davon herabhängende Halteklammern 12, 14 sind durch geeignete, nicht gezeigte Mittel auf der Unterseite des Querteils 1O angebracht und liefern dadurch ein Mittel, die erfindungsgemäße Fühleinrichtung zur Zusammenarbeit mit einer der Farbrollen 16 der Presse zu halten.

Die erfindungsgemäße Fühleinrichtung ist im ganzen durch das Bezugszeichen 18 gekennzeichnet und schließt unter ihren vielfältigen Einzelteilen ein Paar auf Abstand angeordnete Seitenplatten 20, 22 ein, die an ihren unteren Enden durch ein Plattenglied 24, das zwischen diesen durch

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Kappenschrauben 26 (Fig. 1) befestigt ist, verbunden. Diese Seitenplatten 20, 22 sind an ihren oberen Enden durch c i nc Abdeckplatte 28 verbunden, die zwischen den Seitonplatt.en mit Hilfe von Kappenschrauben 3O angeordnet ist. Die Abdeckplatte 2 8 erstreckt sich über die oberen Enden der Seitenplatten 20, 22 und schließt einstückig ausgebildete Vorsprünge 32, 34 ein, die mit den Seitenplatten in Eingriff kommen und sich jenseits von diesen nach außen erstrecken. Der Teil der Vorsprünge 32, 34, der sich über die Seitenplatten 20, 22 heraus erstreckt dient als Mittel zum Befestigen der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf den herabhängenden Halteklammern 12, 14.

Eine Meßrolle 36 ist drehbar zwischen den Seitenplatten 20, 22 auf einer Welle 38 angebracht, die an ihren Enden in entsprechend in den Seitenplatten vorgesehenen Öffnungen gelagert ist. Die Meßrolle 36 ist in zwei Zonen oder Oberflächen durch einen fest zwischen den Enden der Meßrolle angebrachten Ring 40 geteilt, welcher sich um den gesamten Umfang derselben erstreckt. Die Oberfläche auf einer Seite des Rings 40 definiert eine Meßfläche, die durch das Bezugszeichen 42 bezeichnet ist und die gegenüberliegende Seite definiert eine Vergleichsoberfläche, die durch das Bezugszeichen 44 identifiziert ist.

Eine Farbübertragungsrolle 46 ist ebenfalls zwischen den Seitenplatten 20, 22 auf einer Welle 48 drehbar befestigt, welche in der Nähe ihrer Enden in entsprechenden, in den Seitenplatten ausgebildeten öffnungen gelagert ist. Diese Farbübertragunsrolle 46 ist derart an einem Ort zwischen den Seitenplatten gehalten, so daß ein wesentlicher Teil ihrer Umfangsoberflache nach außen über diese Seitenplatten hinausragt.

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Wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt, befindet sich die Farbübcrtragungsrolle 46 in Quetsch-Kontakt mit der Farbrolle 16 der Presse und mit der Meßfläche 42 der Meßrolle 36.

Da die Farbrolle 16 in bekannter Art und Weise mit anderen Färbrollen zusammenarbeitet, um Farbe von einer Spenderolle (fountain roller) 50 zu einem Plattenzylinder 42 (Fig. 4) zu übertragen, wirkt die Farbübertragungsrolle 46 durch Aufnahme eines Farbfilms von der Farbrolle 16 und Weitergabe desselben auf die Meßoberfläche 42 der Meßrolle 36. Der auf die Meßfläche 42 gebrachte Farbfilm entspricht in Dicke demjenigen, der durch die Farbrollen übertragen wird. Die Vergleichsfläche 44 wird durch den Ring 4O von Farbe freigehalten, der eine definierte Trennung zwischen beiden Oberflächen und Funktionen wie bei einem Schleuderelement (slinger element) bewirkt. Zusätzlich zu der Maßnahme, eine weitere Kontrolle des Farbfilms vorzusehen, wie zum Beispiel dadurch, daß die Verunreinigungsmöglichkeit durch Fremdmaterial herabgesetzt wird und um den Farbnebel, der sich während des Ubertragens des Films bilden könnte, zu begrenzen, ist ein im wesentlichen U-förmiges Ablenkblech 54 vorgesehen. Dieses Ablenkblech ist derart an der Vorrichtung angebracht, so daß sich seine Schenkel im wesentlichen nach oben benachbart den beiden Seiten der Meßrolle 36 erstrecken, wobei das untere Ende an dem Plattenglied 24 mit Hilfe einer Schraube 56 befestigt ist.

Die Fühleinrichtung zum Messen der Farbfilmdicke auf der Meßfläche 42 schließt einen Schaltkreis mit zwei lichtemittierenden Dioden 58, 60 (LED) (Fig. 1 und 3) ein, welche auf einer auf der Abdeckplatte 28 geeignet befestigten Halte-

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klammer 62 angebracht sind. In wirksamer Anordnung mit jeder LED 58, 60 ist ein Photo-Detektor benachbart der gegenüberliegenden Seite der Meßrolle auf einem Fortsatz 64 des Plattengliedes 24 befestigt. Diese Photo-Detektoren sind durch die Bezugszeichen 66, 68 identifiziert und in wirksamer räumlicher Anordnung mit den LEDs 58, 60 gesetzt. Der Lichtstrahl von der LED 60 wirkt mit der Vergleichsfläche 44 zusammen, um ein Basissignal zu liefern. Der Lichtstrahl von der LED 58 wirkt mit der farbüberzogenen Obermeßfläche 42 zusammen. Die Differenz zwischen beiden Signalen wird durch einen Computer umgewandelt, um ein Signal proportional der Dicke des Farbfilms zu liefern.

Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, ist die Vorrichtung mit einem zweiten Ablenkblech 70 ausgerüstet, das dazu dient, die Photo-Detektoren 66, 68 vor einer Färb-Ansammlung zu schützen, die sie an ihrer beabsichtigten Funktion hindern würde.

Die Lichtquelle oder Lichtstrahlen der beiden LED 58, 60 sind durch einen Oszillator oder irgendeinen anderen geeigneten Zeitgeber (nicht gezeigt) gepulst und werden von den Photo-Detektoren 66, 6 8 empfangen. Der Photo-Detektor 68 befühlt die Vergleichsfläche 44 der Meßrolle und der Photo-Detektor 66 die Meßfläche 42 der gleichen Rolle.

In Fig. 5 bedeutet R das Referenzspannungssignal. A bedeutet ein der Farbfilmdicke auf der Meßfläche 42 der Meßrolle 36 invers proportionales Spannungssignal. Jeder Signalpuls wird integriert und so lange gehalten, bis die

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Abfrage-Gatter 72, 74 in einer Steuereinheit 76, gesteuert durch einen Zeitgeberkreis 78 zu einem Subtraktionskreis 80 und anschließend zu einem Divisionskreis 82 geöffnet werden. Durch dieses Zeitschalten wird die Funktion (1 ——) hergestellt, die proportional der Farbfilmdicke auf der Meßfläche 42 der Meßrolle 36 ist. Das Signal wird bei 84 weiterverstärkt und zum linearen Ablesen von 2 Volt pro 0,00254 cm (0,001 inch) Farbfilmdicke geeicht.

Obwohl die Erfindung bisher so dargestellt und beschrieben wurde, als ob sie an einer festen Stelle in einer Druckpresse angeordnet sei, kann sie gemeinsam mit jeder geeigneten Umlaufvorrichtung (travering apparatus) angebracht werden und dazu veranlaßt werden, die Breite der Presse zu überstreichen, um nacheinander die Farbfilmdicke entsprechend jeder Farbzuführung 86 (ink fountain key) (Fig. 4) zu überwachen.

Das Signal der Fühleinrichtung 18 wird mit einem Steuersignal 88 für eine vorgegebene Zuführung verglichen. Wenn die algebraische Summe beider ungleich Null ist, beaufschlagt die Steuereinheit 76 einen die Zuführung einstellenden, nicht gezeigten Motor, um eine Bewegung der Zuführung um einen Betrag entsprechend der Signaldifferenz zu veranlassen.

Ein anderes Verfahren zur Steuerung der Fühlvorrichtung ist mit Hilfe einer geschlossenen Steuerschleife zum Einstellen der Zuführung möglich. Mit einer derartigen Steuerung kann die Vorrichtung dazu veranlaßt werden, zwischen aufeinanderfolgenden Zuführungen zu schalten und in einer bestimmten Zuführungs-Position zu bleiben,

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bis die algebraische Summe des Steuersignals und des Filmdickesignals gleich Null ist.

Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den nachfolgenden Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

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Claims

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R 999

15. November 19 79

ANSPRÜCHE

1 J Vorrichtung zum Messen der Dicke eines Farbfilms, der in einer Druckpresse von der Farbzuführung mit Hilfe der Rollenanordnung zum Plattenzylinder übertragen wird; gekennzeichnet durch:

(a) eine Farbübertragungsrolle (46), die drehbar benachbart einer der Rollen(16) der Rollenanordnung zum Aufnehmen des dadurch übertragenen Farbfilms angebracht ist;

(b) eine drehbar befestigte Meßrolle (36), die

(i) eine Umfangs-Meßflache (42), die einen Teil der Breite der Meßrolle (36) einnimmt, welche sich in Quetsch-Kontakt mit der Farbäbertragungsrolle (46) zur Übernahme des Farbfilms von derselben befindet, und

(ii) eine Umfangs-Vergleichsflache (44), die sich von der Meßfläche(42) über die übrige Breite der Meßrolle (36) erstreckt, einschließt;

(c) eine Fühleinrichtung (1 8 ) ,die lichtemittierende Dioden (58, 60) und mit diesen zusammenarbeitende Photodetektordioden (66, 68), tangential zur Umfangsoberflache jeder

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ORIGINAL INSFECTED

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Meß- (42) und Vergleichsfläche (44) angeordnet, aufweist; und

(d) einen Schaltkreis (76) , verbunden mit der Fühleinrichtung (18), der einen Komparator zur Anzeige einer Veränderung eines vorherbestimmten Verhältnisses zwischen den von der Meß- (42) und der Vergleichsfläche (44) abgeleiteten Meßsignalen einschließt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbar angeordnete Meßrolle (36) Mittel zum Trennen der Meßfläche (42) von der Vergleichsfläche (44), um gegenseitiges Überstrahlen der lichtemittierenden Dioden (58,60) zu verhindern und die Aufnahme des Farbfilms auf der Meßfläche (42) zu begrenzen, aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Trennen einen Ring (40) aufweisen, der um die Umfangsflache, zwischen den Enden der Meßrolle (36), angebracht ist.

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