DE3390458T1

DE3390458T1 - Verbessertes Verfahren und Vorrichtung zur direkten Beaufschlagung der Oberfläche einer Druckwalze einer elektrostatischen Tiefdruckpresse

Info

Publication number: DE3390458T1
Application number: DE19833390458
Authority: DE
Inventors: Harvey F. West Hempstead N.Y. George; Robert H. Glen Cove N.Y. Oppenheimer
Original assignee: GRAVURE ASS OF AMERICA; Gravure Research Institute Inc NDGesD Staates Illinois Port Washington NY
Current assignee: Gravure Association Of America Inc New York N
Priority date: 1983-02-07
Filing date: 1983-02-07
Publication date: 1985-04-18
Also published as: JPS60500608A; GB8421976D0; US4909147A; GB2141973B; GB2141973A; IT1197700B; IT8348897A0; CA1221268A; WO1984003068A1; EP0138816A4; DE3390458C2; SE8404969D0; EP0138816A1; EP0138816B1; CH667616A5; NL8320067A; SE8404969L; SE460588B

Description

Verbessertes Verfahren und Vorrichtung zur direkten Beaufschlagung der Oberfläche einer Druckwalze einer elektrostatischen Tiefdruckpresse

Die Erfindung betrifft das Gebiet des elektrostatischen Hi1fstiefdrucks und bezieht sich . insbesondere auf ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung, mit denen auf die Druckwalze einer Gravier- oder Tiefdruckpresse direkt eine Ladung aufgebracht werden kann. Das grundlegende elektrostatische HiI f ssys.tem für eine Tiefdruckpresse ist in dem britischen Patent 1 159 923 vom .9.August 1966 offenbart, das der Gravure Research Institut, Inc. gehört und mit VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR FARB-. ÜBERTRAGUNG BEIM TIEFDRUCKEN betitelt ist. Dieser Stand der Technik wird hier vorausgesetzt und auf ihn wird bezug genommen. Auch die korrespondierende anhängige US-Patentanmeldung Nr. 183 401 vom 2.September 1980 ist hier zu nennen, die für Harvey F.George and Robert H. Oppenheimer eingereicht wurde und VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR FARBÜBERTRAGUNG BEIM TIEFDRUCKEN betitelt ist. Das oben genannten britische Patent und die entsprechende US-Patentanmeldung offenbaren eine halbleitende Druckwalze, bei der eine elektrische Ladung direkt auf die Druckwalze aufgebracht wird, um über der Bahn am Einzugsspalt zwischen dem Tiefdruckzylinder und der Druckwalze ein elektrisches Feld zu erzeugen, das die Druckfarbe, die sich in den Tiefdruckzellen am Spalt befindet veranlaßt, während des Drückens schneller auf

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die Bahn überzugehen, so daß das Problem der "skipped dots" (Aussatzpunkte) auf ein Mindestmaß beschränkt wird. Es ist ferner in dem oben genannten britischen Patent und der entsprechenden US-Patentanmeldung offenbart, daß die Ladung unmittelbar auf den inneren Metallkern der Druckwalze durch eine Bürste aufgebracht werden kann, indirekt über einen Koronadraht, der von der Druckwalze mit Abstand getrennt ist oder durch eine Reihe von Kontaken, die mit einer Druckwalze besonderer Konstruktion in direkter Berührung stehen, um eine kapazitive Aufladungswirkung zu erreichen.

Verschiedene andere Aufladeanordnungen, die sich auf die Anordnungen stützen, welche in dem oben genannten britischen Patent und in der US-Patentanmeldung offenbart sind, sind bei der elektrostatischen Unterstützung des Tiefdruckens zur direkten und indirekten Aufladung ebenfalls verwendet worden. Insbesondere ein derartiges System zur indirekten Aufladung ist hier zu erwähnen, das einen Koronaaufladungsstab benutzt, der die Möglichkeit bietet, die Ladung an ausgewählten Stellen der Bahn aufzubringen, um dadurch Änderungen der Bahnbreite zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang wird beispielsweise auf das britische Patent 1 548 098 des Walter Spengler vom 4.JuIi 1979 verwiesen. Derartige Systeme erzeugen jedoch im -al !.gemeinen zu wenig Strom und erfordern sehr hohe Spannungen. Somit sind sie anfällig für Pressenfeuer. Ein anderes System zur indirekten Aufladung ist in dem US-Patent 4 208 965 von Eichler u.a. vom 24.Juni 1980 offenbart. Hierbei wird eine Koronaladung durch mehrere abgekoppelte Elektroden übertragen, um dadurch den Kurzschlußstrom auf einen Wert zu verringern, der unter dem kritischen Durchschlagstrom für die Umgebung liegt.

Ein weiteres direktes Aufladungssystem verwendet eine leitende Walze, die mit einer Druckwalze in Berührung steht, um dadurch eine direkte Beaufschlagung der Aufladung zu erreichen. Ein solches Aufladungssystem hat den Nachteil, daß die leitende Walze bei einer breiten Druckschriftenpresse ziemlich groß sein muß, beispielsweise einen Durchmesser von 23 cm haben muß, um eine zu starke Durchbiegung zu vermeiden, und daß sie schwierig zu installieren ist, und zwar insbesondere auf breiten. Pressen.

Bei indirekten Beladungssystemen die eine Korona erzeugende Vorrichtungen verwenden, wird eine hohe Spannung von annähernd 15 000 V benötigt, um Ionen und Elektronen zu erzeugen und sie von der Korona erzeugenden Vorrichtung zur Druckwalze zu treiben. Der Koronastrom beträgt maximal etwa 400 μΑ pro Presseneinheit. Bei Di rektauf1adungssystemen werden jedoch maximal nur bis zu etwa 2000 V für Papier benötigt, und die gegenwärtig gebräuchlichen Systeme lassen Ströme bis zu etwa 3 mA zu, bevor das Schaltrelais ausgelöst wird. Des weiteren läßt sich der Schaltrelaiswert, falls gewünscht, niedriger einstellen.

Bei den gegenwärtigen Direktauf1adungsanordnungen ruft die Tatsache, daß die Bahnen erheblich schmaler sind als die Druckwalze breit ist, eine Anzahl Probleme hervor. Der Stromverlust während der Aufladung in dem nicht von der Bahn belegten Bereich ist erheblich, und es ergibt sich ein gradueller Aufladungsverlust in der Nähe der Ränder der Bahn, wodurch die Effektivität der elektrostatischen Aufladung sich verringert. Ein Vorschlag zur Lösung dieses Problems ist die Unterschneidung der Druckwalze zur Anpassung an schmale Bahnen. Jedoch ist die Unterschnei dung der Druckwalze zur Anpassung an schmale Bahnen bei Durchbiegungskompensationsdruckwalzen, so bei-

spielsweise die Bügelwalze, hergestellt von MAN in Augsburg, Westdeutschland, die CDR-gesteuerte Durchbiegungswalze, hergestellt von Motter Printing Press Company in York, Pennsylvania, die flexible Druckrolle, hergestellt von Componenti Grafici in Lomellina, Italien und die NIPCO-Rolle, hergestellt von Escher Wyss Ltd.in Zürich, Schweiz, keine wirkliche Alternative. Die NIPCO-Rolle erleichtert dieses Problem etwas dadurch, daß sie es ermöglicht, Druck selektiv auf Bahnfläche einwirken zu lassen, wobei ein minimaler Druck auf die Bereiche zur Einwirkung gelangt, in denen die abdeckende Druckwalze den Tiefdruckzylinder direkt berührt. Die übrigen Durchbiegung kompensierenden Drucksysteme erzeugen gleichmassigen Eindruck über die Oberflächenbreite der Tiefdruckwalzenabdeckung. Alle derartige Tiefdrucksysteme , die die Durchbiegung kompensieren, führen jedoch während der Aufladung zu einem erheblichen Stromverlust.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes elektrostatisches Direkt-Auf1adungshilfssystem für eine Tiefdruckpresse zu schaffen, bei dem der Stromverlust in den Flächenbereichen auf ein Mindestmaß beschränkt oder ganz beseitigt werden kann, in denen die Tiefdruckwalze mit dem Gravierungszylinder in direkter Berührung steht.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes direkt aufladendes, elektrostatisches Hilfssystem für eine Tiefdruck- oder Gravierungspresse zu schaffen, bei dem das Ausmaß der Aufladung rasch eingestellt werden kann, um dadurch eine Anpassung an Bahnen unterschiedlicher Breite zu erreichen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes direkt aufladendes, elektrostatisches Hilfssystem für eine Tiefdruckpresse zu schaffen, bei dem das Ausmaß der Aufladung rasch eingestellt werden kann, um dadurch Anpassungen an Änderungen der Bahnlage zu erreichen

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes direkt aufladendes, elektrostatisches Hilfssystem für eine Tiefdruckpresse zu schaffen, das in einem gewissen Umfang auftretende Fehlausrichtung und Vibration auffangen kann.

Gemäß einer weiteren Aufgabe der Erfindung ist ein verbessertes direkt aufladendes, elektrostatisches Hilfssystem für eine Tiefdruckpresse zu schaffen, das sich leicht installieren läßt und zwar insbesondere auf breiten Pressen.

Gemäß noch einer weiteren Aufgabe der Erfindung ist ein verbessertes direkt aufladendes, elektrostatisches Hilfssystem für eine Tiefdruckpresse zu schaffen, das sich mit Durchbiegungskompensationsdruckwalzen verwenden läßt.

Gemäß noch einer weiteren Aufgabe der Erfindung ist ein verbessertes direkt aufladendes, elektrostatisches Hilfssystem für eine Tiefdruckpresse zu schaffen, das wirtschaftlich ist und gewisse Nachteile bekannter elektrostatischer Hilfsaufladungssysteme überwindet.

Zusammenfassend werden erfindungsgemäß ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung offenbart, mit denen eine Ladung direkt auf eine Druckwalze aufgebracht werden kann, die mit einem Tiefdruckzylinder einer elektrostatischen Hilfspresse in Berührung steht, wobei die Verbesserung in den Schritten zu sehen ist, daß mehrere mit Abstand

getrennte Kontakte, die eine Ladung auf die Druckwalze aufbringen können, mit der Oberfläche der Druckwalze in direkte Berührung bringbar sind, daß der Abstand zwischen den Kontakten und ihre Breite so bemessen wird, daß vorbestimmte Gruppierungen von Kontakten, entsprechend annähernd den unterschiedlichen Bahnbreiten bei der Tiefdruckpresse verwendet werden und daß die von den Kontakten auf die Oberfläche der Druckwalze übertragene Ladung gesteuert wird, um dadurch den Leckstrom zwischen der Druckwalze und dem Tiefdruckzylinder in jenen Bereichen der Druckwalze auf ein Mindestmaß zu beschränken, in denen die Druckwal ze mit dem Tiefdruckzylinder in direkter Berührung steht, ohne daß sich zwischen ihnen eine Bahn befindet.

Andere Aufgaben, Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wie folgt:

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer elektrostatischen Hi1fstiefdruckpresse, die ein Di rektauf1adungssystem aufweist, das eine Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines Teils von Fig. 1, die die Kontakte zeigt, welche durch Drehen außer Berührung mit der Druckwalze gebracht sind;

Fig. 3 ist eine Draufsicht des Di rektauf1adungssystems von Fig. 1;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht einer elektrostatischen Hi1fstiefdruckpresse mit einem Di rektauf1adungssystem, gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 ist eine Draufsicht des Di rektauf1adungssystems von Fig. 4; und

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung einer Form des Aufladungsschaltkreises zur Verwendung mit Direkt auf 1 adungssystemen , die in den Figuren 1 bis 5 dargestellt sind.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines Di rektaufladungssystems gemäß der Erfindung allgemein bei 10 gezeigt. Eine Druckwalze 12 ist neben einem Tiefdruckzylinder 14 so angeordnet, daß sie mit ihm in Berührung steht. Eine Farbquelle 16 erstreckt sich rund um den Tiefdruckzylinder 14, um der Oberfläche des Tiefdruckzylinders 14, wenn dieser mittels einer herkömmlichen Vorrichtung durch die Farbquelle durchgedreht wird, Farbe 18 zuzuführen. Ein nicht dargestellter Abstreifer entfernt überschüssige Farbe von der Oberfläche des Tiefdruckzylinders 14. Die Druckwalze 12 weist vorzugsweise einen hohlen Metallkern 20, eine mittlere isolierende Gummischicht 21 und eine äußere halbleitende Schicht 23 auf. Der Metallkern 20 der Druckwalze 12 ist geschliffen.

Die Druckwalze 12 hat vorzugsweise einen maximalen Leckstrom von 0,2 niA bei 4000 V. Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Druckwalze 12 weist über dem Metallkern 20 zwei Schichten auf. Die erste Schicht oder mittlere Isolierschicht 21 ist annähernd 3 bis 5 mm dick und deckt die

Länge des Kerns 20 ab. Die zweite Schicht oder halbleitende Schicht 22 ist nur massig leitend und ist annähernd 8 bis 13 mm dick. Der Widerstand der halbleitenden Schicht beträgt vorzugsweise etwa 2x10 Ohm/cm. Es versteht sich jedoch, daß die Druckwalze auch nur eine Schicht über dem Kern 20 aufweisen kann oder eine Vielzahl ableitender Schichten veränderlicher Leitfähigkeit, falls dies gewünscht wird. Weitere Einzelheiten, betreffend die elektrostatische Hilfe, einschließlich Pressen und Farbparameter, können dem "Electrostatic Assist Manual" veröffentlicht 1981 durch Gravure Research Institut, Ine. in Port Washington, New York, entnommen werden.

Eine Bahn 22, die zwischen herkömmlichen Liefer- und Aufnahmewalzen (nicht gezeigt) transportiert wird, wird zwischen der Druckwalze 12 und dem rotierenden Tiefdruckzylinder 14 gepreßt. Die Druckwalze 12 wird mit dem Tiefdruckzylinder 14 durch herkömmliche Mittel in Druckberührung gebracht. Im Einzugsspalt zwischen der Druckwalze 12 und dem Tiefdruckzylinder 14 wird von den Tiefdruckzellen des Tiefdruckzylinders 14 auf die Bahn 22 Farbe übertragen. Die Bahn 22 kann eine komplette oder partielle Bahn sein und kann irgenwo längs der Breite der Druckwalze. 12 angeordnet werden, wie dies gewünscht wird.

Das Auf1adekupplungssystem 10 weist einen tragenden Querkörper 24 auf, der entweder aus einem Isoliermaterial, beispielsweise Phenolharz, besteht oder mit einem solchen Isoliermaterial in der Weise beschichtet ist, daß Erdung irgendwelcher elektrisch geladener Teile verhindert wird. Auf dem tragenden Querkörper 24 sind mehrere Kontaktsegmente oder Schleiferblätter 26 gelenkig befestigt, wie dies auch in Fig. 3 dargestellt ist, wo die Schleiferblätter getrennt mit 26a,b, c,d,e,f,g und h bezeichnet sind. Die Schleiferblätter 26 sind mit einem isolierenden Halter 28 fest verbunden, beispielsweise mittels Schrauben;

der Halter 28 und die Schleiferblätter 26 sind an dem tragenden Querkörper 24 durch den Zapfen 30 drehbar angebracht. Die Schleiferblätter 26 sind vorzugsweise abbiegbar und weisen drei Segemente mit unterschiedlichen Längen 23, 25 und 27 auf, um dadurch eine verstärkte Federwirkung zu erzielen. Vorteilhafterweise sind die Segemente 23, 25 und 27 aus rostfreiem Stahl gefertigt und an dem einen Ende, beispielweise mittels Schrauben aneinander befestigt, um dadurch einen blattfederähnlichen Kontakt 26 zu bilden. Das längste Segment 27 steht mit der Oberfläche der Druckwalze 12 in Berührung. Das Segment 27 wird vorteilhafter Weise gegen die Druckwalze 12 geringfügig dadurch angepreßt, daß die Lage des tragenden Querkörpers 24 in bezug auf die Druckwalze 12 so eingestellt wird, daß ein guter Kontakt zwischen der Oberfläche der Druckwalze 12 während deren Drehbewegung beibehalten wird. Somit wird das Schleiferblatt 26 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise geringfügig abgebogen.

In dem tragenden Querkörper 24 sind federbelastete Kontakte 32 angeordnet, die mit den entsprechenden Schleiferblättern 26 in federnder Berührung stehen, wenn sich das Schleiferblatt 26 in seiner Betriebsstellung befindet, in der es mit dem tragenden Querkörper 24 in Kontakt steht, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Die anderen Enden der federbelasteten Kontakte 32 sind dann über die Kontakte 34 elektrisch an einen Aufladeschaltkreis angeschlossen, wie aus Fig. 6 ersichtlich.

In Fig. 2 ist das Schleiferblatt 26 in seiner verschwenkteh Posititon dargestellt, in der es außer Berührung mit der Druckwalze 12 und ihres entsprechenden federbelasteten Kontaktes 32 dadurch gebracht ist, daß es um den Schwenkzapfen 30 in eine Außerbetriebsstellung verschwenkt wurde.

Im einzelnen werden der isolierende Halter 28 und das Schleiferblatt 26 um den Schwenkzapfen 30 beispielsweise dadurch verschwenkt, indem eine Klinke 38 entriegelt wird. Auf diese Weise können die einzelnen Schleiferblätter 26 durch Abheben außer Kontakt mit der Druckwalze 12 in jenen Bereichen gebracht werden, in denen keine Bahn vorhanden ist, wodurch der Leckstrom reduziert wird. Vorteilhafterweise sind die Kontakte 34 in dem tragenden Querkörper 24 untergebracht, der einen Deckelkörper 36 zum Verschließen und Isolieren der Kontakte 34 von den Farbdämpfen aufweist, die normalerweise im Einzugsspaltbereich auftreten.

Fig. 3 zeigt die getrennten Schleiferblätter 26a - h, wie in Fig. 1 dargestellt, und zwar quer über die Breite der Druckwalze 12 angeordnet. Der Abstand oder Spalt zwischen den Schleiferblättern 26 beträgt vorzugsweise etwa 3,2 bis etwa 9,6 mm. Ferner ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, die Breite der Bahn 22 häufig erheblich kleiner als die Breite der Druckwalze 12. Vorteilhafterweise entsprechen die Breite und der Abstand der Schleiferblätter 26 voll und teilweise den Bahnbreiten, so daß die Schleierblätter 26, die nicht auf der Bahn aufliegen und die sich über die Breite der verwendeten Bahn 22 oder Teilbahn 22 hinauserstrecken, entfernt werden können. D.h., die zur Aufladung der Druckwalze zu verwendenden Schleiferblätter 26 entsprechen annähernd der Bahn- oder Teil bahnbreite, die auf der Druckwalze 12 vorhanden ist, und die Schleiferblätter 26, die die Oberfläche der Druckwalze 12 berühren, welche mit dem Tiefdruckzylinder 14 in direktem Kontakt steht, sind entfernt. So zeigt Fig. 3 die Schleiferblätter 26a, b, g und h, die durch Verschwenken außer Berührung mit der Oberfläche der Druckwalze 12 gebracht worden sind, während

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die Gruppe von Schleiferblättern 26 c, d, e und f, die annähernd der Bahnbreite entspricht, die auf der Tiefdruckpresse benutzt wird, mit der Oberfläche der Druckwalze 12 Berührung bleibt.

In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform eines Direktauf 1 adungssystems gemäß der Erfindung ganz allgemein bei 50 dargestellt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Ausführungsformen in den Fig. 1 bis 3 und 4 sowie 5 miteinander zu einer einzigen Direktaufladungsvorrichtung kombiniert werden können, falls es gewünscht wird. Ein solches System 50 weist einen Träger 52 auf, der die Schleiferblattkontakte 54 und zugeordneten elektrischen Komponenten voneinander und von der Erdung mit den an ihnen beispielsweise mittels Schrauben befestigten Schleiferblattkontakten 54 isoliert. Die Schleiferblattkontakte 54 weisen vorzugsweise 3 Segmente unterschiedlicher Längen 56, 58 und 60 auf, die denjenigen ähnlich sind, die oben unter Bezug auf die Fig. 1 bis 3 beschreiben wurden. Die Segmente 56, 58 und 60 bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl und sind aneinander beispielsweise durch Schrauben oder Verschweißen befestigt, um einen blattfederähnlichen Kontakt 54 zu bilden. Das längste Segment 60 steht mit der Oberfläche einer Druckwalze 62 in derselben Weise wie der Kontakt 26 in Fig. 1 in Berührung, wobei auf die Druckwalze 62 Druck ausgeübt wird, so daß sich während der Drehbewegung der Druckwalze 62 ein guter Kontakt und eine geringe Biegung der Kontakte 54, wie aus Fig. 4 ersichtlich, einstellen.

In Fig. 5 sind mehrere mit Abstand getrennte Schleiferblattkontakte 54a, b, c, d, e, f und h dargestellt, die quer über die Breite der Druckwalze 62 angeordnet sind. Ein Spalt, wie er beispielsweise unter Bezug auf Fig. 3 diskutiert worden ist, wird zwischen den Kontakten 54a - h aufrechterhalten. Ferner unterscheidet sich diese Aus-

führungsform der Kontakte 54a - f von den Kontakten 26a - h darin, daß die Kontakte von der Druckwalze 62 in jenen Bereichen, in denen sich keine Bahn 62 befindet, nicht entfernt worden sind. Statt dessen sind die Kontakte 54a - h elektrisch an einen Aufladeschaltkreis durch einen Hauptstrang 64 mit Spannungswi derständen 66a - h angeschlossen, die mit den Kontakten 54a - f entsprechend in Reihe angeordnet sind. Die Widerstände 66a - h, die vorzugsweise einen Widerstand von etwa 10 bis etwa 20 Megaohm besitzen und eine Spannung bis zu 6000 V,bewirken eine teilweise elektrische Abkupplung der Kontakte 54, die an der Stelle belassen werden, an der sie direkt auf der Druckwalze 62 aufliegen. Darüberhinaus begrenzt eine solche teilweise elektrische Abkupplung Stromstösse, wodurch ein zusätzlicher Sicherheitsfaktor erhalten wird.

Darüberhinaus kann, wie bereits erwähnt, die Ausführungsform der Fig. 4 und 5 in die Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 eingebaut werden, indem die Widerstände 55a - f einfach mit den Kontakten 34 der Schleiferblätter 26 in den Fig. 1-3 in Reihe geschaltet werden. Der Zusammenbau beider Ausführungsformen zu einer einzigen Di rektauf1adungsvorrichtung ermöglicht es den Schleiferblattkontakten, mit der Druckwalze während eines Kurzschlusses in Kontakt zu bleiben und bietet zusätzlichen Schutz für den Fall, daß die die Presse bedienende Person vergessen sollte, die Schleiferblattkontakte zu entfernen, die mit jenen Teilen der Oberfläche der Druckwalze in Berührung stehen, welche direkt den Tiefdruckzylinder berühren, ohne daß zwischen ihnen sich eine Bahn befindet.

In Fig. 6 ist eine Aufladungsschaltung für die hier beschriebene Erfindung ganz allgemein bei 70 dargestellt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß auch andere geeignete Aufladungsschaltungen benutzt werden könnten, die über-

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Stromschutz mit einer kurzen Anspruchzeit bieten. Bei der Schaltung 70, die auch in dem oben erwähnten britischen Patent beschrieben ist, sind zwei Anschlußklemmen 72, die mit einer nicht dargestellten Stromquelle von 115 V und 60 Hz verbunden sind, an die Primärwicklung 74 eines Heiztransformators 76 angeschlossen. Der Transformator 76 besitzt eine Sekundärwicklung- 78, .die über eine Relaiswicklung 80 mit dem Heizfaden 82 eines Thyratrons 84 mit positiven Steuergitter in Reihe geschaltet ist. Die Anschlußklemmen 72 sind außerdem mit der Primärwicklung 86 eines Netztransformators 88 verbunden. Die Verbindung der Primärwicklung 86 weist normalerweise offene Schaltkontakte 90 und die normalerweise geschlossenen Schaltkontakte 92 auf.

Der Transformator 88 ist mit einer Sekundärwicklung 94 mit Mittelabgriff versehen, an die eine Zweiweggleichrichterschaltung 96 und ein LOFi 1 ternetz 98 angeschlossen sind. Die positive Ausgangsklemme 100 des Filternetzes 98 ist über einen Plattenwiderstand 102 mit der Anorde 104 des Thyratrons 84 verbunden. Die Kathode 106 des Thyratrons ist über einen kathodischen Widerstand 108 mit der negativen Ausgangski enime 110 des Filternetzes 98 verbunden. Ein Strombegrenzungswiderstand 112 verbindet die Platte 104 des Thyratrons 84 mit einer Ausgängsklemme 114, der an die in den Fig. 3 und 5 gezeigten Leitungen angeschlossen ist.

Wie bereits erwähnt wurde, ist der Tiefdruckzylinder 14 geerdet. Der Schaltkreis wird durch eine Verbindung von der Erde durch ein Mi 11.!amperemeter■ 116 und ein Potentiometer 118 mit der negativen Ausgang skiemme 110 des Filternetzes 98 vervollständigt. Der einstellbare Kontakt 120 des Potentiometers 118 ist über einen Strombegrenzungswiderstand 122 mit dem Steuergitter 124 des Thyratrons 84 verbunden. Falls gewünscht, läßt sich ein Voltmeter 126 mit einem Bemessungswiderstand 128 zwischen der Austrittsklemme

114 und der Verbindung zwischen dem Mi11!amperemeter 116 und dem gezeigten Potentiometer 118 in Reihe schalten.

Die Kathode 106 des Thyratrons 84 ist über einen Kopplungskondesator 180 und die Strombegrenzungswiderstände 132 und 134 an die Steuergitter 136 bzw. 138 der Schutzgitterthyratrons 140 und 142 angeschlossen. Die Abschaltspannung für die Steuergitter 136 und 138 der Thyratrons 140 bzw. 142 wird durch Anschluß der Verbindung zwischen den Widerständen 132 und 134 über einen Gitterwiderstand 144 an eine Ausgangsklemme 146 erzeugt, die mit einer nicht gezeigten negativen Spannungsquelle von 15 V verbunden ist. Die Kathoden 148 und 150 der Thyratrons 140 bzw. 142 sind geerdet. Das Schutzgitter 152 des Thyratrons 140 ist über einen Spannungsbegrenzungswiderstand 154 geerdet. Das Schutzgitter 156 des Thyratrons 142 ist über einen Strombegrenzungswiderstand 148 mit einer Spannungsteilerschaltung verbunden, bestehend aus den zusammengeschlossenen Widerständen 160 und 162. Das andere Ende des Widerstandes 162 ist an der Anschlußklemme 146 mit der negativen Spannungsquelle von 15 V verbunden. Das andere Ende des Widerstandes 160 ist an einen festen Kontakt 164 angeschlossen, der zu dem beweglichen Kontakt 166 gehört, welcher von einer Relaiswicklung 168 gesteuert wird. Die Relaiswicklung 168 ist mit den Widerständen 170 und 172 zwischen einer Anschlußklemme 174 und dem beweglichen Relaiskontakt 166 in Reihe geschaltet. Die Anschlußklemme 174 ist an eine nicht dargestellte positive Spannungsquelle von 110 V angeschlossen.

Der Relaiskontakt 166 steht normalerweise mit einem festen Kontakt 176 in Berührung, der an die Platte oder Anode 178 des Thyratrons 140 angeschlossen ist. Die Verbindung zwischen der Relaiswicklung 168 und dem Widerstand 172 ist über einen normalerweise geschlossenen, von Hand betätigbaren

Schalter 180 und einen Strombegrenzungswiderstand 182 an die Anode 183 des Thyratrons 142 angeschlossen. Ein Kondensator 184 verbindet die gemeinsame Verbindung 183 der Widerstände 158, 160 und 162 mit der Erde, wie gezeigt. Ein Kondensator 188 und ein Widerstand 190 sind über der Wicklung 168 in Reihe geschaltet.

Eine Anschlußklemme 192, die mit einer nicht dargestellten positiven Spannungsquelle von 12 V verbunden ist, ist durch Reihenschaltung mit einer Relaiswicklung 194 an einen ersten Verriegelungsschalter 196 und einen zweiten Verriegelungsschalter 198 angeschlossen. Von dem Verriegelungsschalter 198 läuft die Schaltung weiter in Reihe über die normalerweise offenen Kontakte 200 eines wärmegesteuerten Zeitverzögerungsschalters 202, die normalerweise offenen Kontakte 204 des Relais 80, die normalerweise offenen Kontakte 206 des Relais 194 und die normalerweise geschlossenen, handbetätigbaren Schalter 208 zur Erde. Im Nebenschluß mit den normalerweise offenen Kontakten 206 ist ein normalerweise offener, handbetätigbarer Schalter 210 geschaltet. Das Heizelement 212 für den Schalter 202 ist mit der Sekundärwicklung 78 des Heiztransformators 76 parallel geschaltet.

Der Verriegelungsschalter 196 läßt sich mit dem nicht dargestellten Antriebsmotor für die Presse so verbinden, daß er nur dann schließt, wenn die Presse mit voller Produktionsgeschwindigkeit läuft. Dies läßt sich durch beliebige bekannte Art und Weise erreichen.

Der Schalter 198 ist mit dem üblichen Druckmechanismus verbunden, der die Druckwalze 12 an dem Tiefdruckzylinder so anordnet, daß er nur dann geschlossen ist, wenn auf den Tiefdruckzylinder 14 Druck übertragen wird. Die in Fig. 6 gezeigten Kontakte und Schalter befinden sich in dem Zustand,

der vorherrscht, wenn die Aufladungsschaltung 10 vollständig abgeschaltet ist. Die an den Anschlußklemmen 72, 146, 174 und 192 auftretenden Spannungen werden von nicht dargestellten Stromquellen erzeugt. Diese Stromquellen werden eingeschaltet, sobald eine Hochspannung an der Ausgangsklemme 114 verlangt wird, und zwar über die Schiene zu den Schleiferblattkontakten 26 oder 54 und damit zur Druckwalze 12. Sobald an den Anschlußklemmen 72 Spannung auftritt, wird dem Thyratron 84 Heizstrom zugeführt. Mittels/ einer separaten, nicht dargestellten Stromzufuhreinrichtung wird den Thyratrons 140 und 142 ebenfalls ein Heizstrom zugeführt. Sobald der Transformator 76 unter Strom gesetzt wird, liefert er an dem Heizelement 212 des Thermoschalter 202 Spannung und bewirkt, daß das Relais 80 arbeitet. Dadurch werden sofort die Kontakte 204 geschlossen, und eine gewisse Zeitspanne später wird der Thermoschalter 202 geschlossen. Nimmt man an, daß die .Tiefdruckpresse mit einer Betriebsgeschwindigkeit von bei spielsweise 660 m/min, läuft und sich die Druckwalze 12 in ihrer Betriebs- oder Druckbeaufschlagungsstellung befindet, dann sind auch die Schalter 196 und 198 geschlossen. Somit wird, sobald der von Hand betätigbare Schalter 210 geschlossen wird, über die Relaiswicklung 194 ein Stromkreis geschlossen. Das Schließen des Stromkreises bewirkt das Schließen der Relaiskontakte 90 und 206.

Man erkennt, daß die Kontakte 206 für das Relais 194 als Haltekontakte wirken. Das Schließen der Kontakte 90 führt zum Schließen des Schaltkreises zum Transformator 88, wodurch eine hohe Spannung von beispielsweise bis annähernd 2000 V für Papier an die Anschlußklemme 114 angelegt wird.Wird angenommen, daß die Tiefdruckpresse mit einer Bahn 22 zwischen dem Tiefdruckzylinder 14 und der Druckwalze 12 zugriedenstel1 end arbeitet, dann strömt durch den Aufladeschaltkreis 70 und insbesondere durch das Potentiometer

ein Strom, der nicht ausreicht, um die Spannung des Steuergitters 124 des Thyratrons 84 auf dessen Zündpotential zu heben. Um den Triggerstromwert einzustellen, läßt sich der Schieber 120 näherungsweise verstellen. Es wurde gefunden, daß der maximal zulässige Strom auf etwa 3 inA für Pressen begrenzt werden sollte, die eine maximale Bahnbreite von etwa 254cm ausgelegt sind.

FaI1s infolge .eines Fehlers in der Bahn 22 oder aus irgendeinem anderen Grund zwischen der Druckwalze 12 und dem Tiefdruckzylinder 14 ein zu starker Strom zu fließen beginnt, so wird das Thyratron 84 durch den erhöhten Spannungsverlust über dem Potentiometer 118 getriggert. Dadurch wird sofort die Spannung zwischen der Anschlußklemme 114 und der Erde gesenkt. Dazu kommt, daß der Strom, der jetzt über den kethodischen Widerstand 108 fließt, bewirkt, daß ein positiver Spannungsimpuls über den Kondensator 130 auf die Steuergitter 136 und 138 der Thyratrons 140 und 142 übertragen wird. Das Thyratron 142 wird durch die negative Spannung auf seinem Schutzgitter 156 im ausgeschalteten Zustand gehalten. Das Thyratron 140 jedoch wird getriggert.

Wenn das Thyratron 140 Strom leitet, bewirkt es, daß Strom durch die Relaiswicklung 168 fließt. Dadurch wird sofort der Stromkreis zum Transformator 88 durch öffnen der Kontakte 92 unterbrochen. Des weiteren wird der Kontakt 166 mit dem Festkontakt 176 außer Berührung und mit dem festen Kontakt 164 in Berührung¹ gebracht. Da der Plattenstromkreis zum Thyratron 140 unterbrochen ist, ist das Thyratron 140 abgeschaltet. Der Strom fließt jedoch weiter durch die ReIaiswicklung 168 und den Widerstand 140, um den Kondensator 184 positiv. aufzuladen. Die Zeitkonstante des Kondensators 130 und des Widerstands 144 ist so gewählt, daß der positive Impuls auf das Steuergitter 138 abklingt, bevor die Spannung an dem Steuergitter 156 des Thyratrons

den Abschaltpunkt übersteigt. Somit bleibt das Thyratron 142 ausgeschaltet. Die Erregung der Wicklung 168 wird durch den Kondensator 188 und den Widerstand 190, der mit ersterem im Nebenschluß liegt, verlängert. Dies stel11 si eher, daß der Kondensator 184 ausreichend aufgeladen wird, um die Spannung an dem Steuergitter 156 des Thyratrons 142 über dessen Abschaltpunkt zu halten.

Wenn die Kontakte 92 geöffnet werden, um dadurch die an dem Transformator 88 liegende Eingangsspannung zu beseitigen, wird die Hochspannung an der Ausgangsklemme 114 beseitigt. Infolgedessen wird auch das Thyratron 84 ausgeschaltet. Nach einer bestimmten Zeitspanne wird eine Wiederherstellung des vorherigen Zustandes versucht. Die Relaiswicklung 168 wird stromlos, wodurch der Kontakt 166 zu dem festen Kontakt 176 zurückkehrt und sich die Kontakte 92 schließen. Dadurch wird die Hochspannung an der Ausgangsklemme 114 wieder hergestellt. Wenn noch ein Fehler vorhanden ist, so daß der Strom weiter über den Spalt fließt, dann wird das Thyratron 84 wieder gezündert, wodurch ein positiver Impuls über den Kondensator 130 an die Steuergitter 136 und 138 der Thyratrons 140 bzw. 142 abgegeben wird. Die Ladung des Kondensators 184 hat nicht ausreichend Zeit gehabt, um sich über den Widerstand 162 abzubauen, um dadurch unter das Ausschaltniveau für das Schutzgitter 156 abzusinken. Somit zünden beide Thyratrons 140 und 142, und die Relaiswicklung 168 wird erregt. Wenn das Relais 168 erregt ist, besteht über das Thyratron 142 ein Halteschaltkreis. Demzufolge bleiben die Kontakte 92 geöffnet und die Hochspannung an der Anschlußklemme 114 wird solange nicht wiederhergestellt, bis der Aufladeschaltkreis 70 von Hand durch Betätigen des Schalters 180 geschlossen wird, um dadurch die Plattenspannung an dem Thyratron 142 zu unterbrechen.

Man erkennt jedoch, daß dann, wenn der Fehler von kurzer Dauer war, so daß er wieder verschwindet, bevor das Thyratron 84 zum zweiten Mal getriggert wird, der Aufladeschaltkreis 7-0 seine Funktion ohne weitere Unterbrechung wieder aufnimmt und die Aufladung der Schleiferblätter oder 54 wieder einsetzt. Nach einem kurzen Intervall klingt die Aufladung des Kondensators 184 über den Widerstand ab, so daß der Aufladeschaltkreis 70 in seinen ursprünglichen Bereitschaftszustand zurückkehrt. Falls der Auf1 adeschaltkreis 70 ausgeschaltet werden soll, wird der Schalter betätigt, wodurch das Relais 194 entriegelt wird und die Stromzufuhr abgeschaltet wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß der Zeitverzögerungsschalter 202 dazu dient, den Heizdraht 82 des Thyratrons 84 auf Betriebstemperatur zu bringen, bevor die Plattenspannung angelegt wird. Die Stromzufuhr läßt sich mit einer ähnlichen Anordnung in an sich bekannter Weise zum Schütze der Thyratrons 140 und 142 bewerkstelligen.

Im Betriebszustand gibt die Erregung des Aufladeschaltkreises 70 an die Schleiferblätter 26, die mit der Oberfläche der Druckwalze 12 in direkter Berührung stehen, eine Ladung ab. Jene Schleiferblätterkontakte 26, die weggeschwenkt worden sind oder mit der Oberfläche der Druckwalze 12 außer Berührung gebracht wurden, wie in Fig. 2 gezeigt, empfangen keine Ladung. Wenn jedoch die Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 verwendet wi rd, empfangenal 1 e Schleiferblätterkontakte 54 über die Entkopplungswiderstände 66 ei η Ladung.

Es ist anzunehmen, daß verscheidene Abwandlungen, die für die Fachleute offensichtlich sind, an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne daß von deren Grundgedanken abgewichen wird, wie sie in der Beschreibung erläutert und in den anhängenden Ansprüchen definiert worden sind

Claims

P ΑΤΞ NlAN WAKl E

Albert-Rosshaupter-Strasse 65 D 8000 München 70 Telefon (089) 7605520 Telex 05-212284 patsd Telegramms Kernpatent München

Grav-7273 Ke/hö
2. m

GRAVURE RESEARCH INSTITUTE , INC. 22 Manhasset Avenue, Manorhaven Port Washington, New York 11050 USA

Patentansprüche

1. Verfahren zur direkten Aufladung einer Druckwalze, die einen Tiefdruckzylinder einer elektrostatischen Hilfstiefdruckpresse berührt, gekennzeichnet durch die Schritte:

es werden mehrere voneinander getrennte Kontakte, die die Druckwalze mit einer Ladung versehen können, mit der Oberfläche der Druckwalze in direkte Berührung gebracht;

der Abstand zwischen den Kontakten und ihre Breite werden so gewählt, daß vorbestimmte Gruppen von Kontakten annähernd den verschiedenen Bahnbreiten entsprechen, die auf der Tiefdruckpresse benutzt werden; und

die von den Kontakten auf die Oberfläche der Druckwalze übertragene Ladung wird so gesteuert, daß der Leckstrom zwischen der Druckwalze und dem Tiefdruckzylinder in jenen Bereichen der Druckwalze, in denen sie mit dem Tiefdruckzylinder iη direkter Berührung steht, ohne daß sich zwischen ihren eine Bahn befindet, auf ein Mindestmaß beschränkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch !,gekennzeichnet durch die Sch ri tte:

die Kontakte werden voneinander quer zur Breite der Druckwalze in einem bestimmten Abstand angeordnet;

jene Kontakte werden außer Berührung mit der Oberfläche
der Druckwalze in den Bereichen der Oberfläche der Druckwalze gebracht, in denen keine Bahn vorhanden ist.
3. Verfahren nach Anspruch !,gekennzeichnet durch die Schri tte:

die einzelnen Kontakte werden aus mehreren abbiegbaren,
leitenden Segmenten unterschiedlicher Länge gebildet;

die abbiegbaren, leitenden Segmente, die die größte Länge
haben, werden mit der Druckwalze in Druckberührung gebracht
4. Verfahren nachAnspruch 1, g e k e η η ζ e i c h η e t durch di e Schri tte:

die Kontakte werden aus rostfreiem Stahl gebildet;

die Kontakte werden teilweise elektrisch voneinander abgekoppelt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet du rch den Schritt:

die getrennten Kontakte werden mit der Oberfläche der
Druckwalze in Druckberührung gebracht:
6. Verfahren nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet , daß die Aufladung der Kontakte durch teilweises elektrisches Abkoppeln der Kontakte gesteuert wird, um Leckagestrom zwischen der Druckwalze und dem Tiefdruckzylinder in jenen Bereichen der Druckwalze zu reduzieren, in denen die Druckwalze mit dem Tiefdruckzylinder in direkter Berührung steht, ohne daß sich zwischen ihnen eine Bahn befindet.
7. Verfahren zur direkten Aufladung einer Druckwalze,

die einen Tiefdruckzylinder einer elektrostatischen Hilfstiefdruckpresse berührt, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

mehrere Kontakte werden mit Abstand voneinander angeordnet, die in der Lage sind, der Druckwalze in direkter Berührung mit ihrer Oberfläche eine Ladung zuzuführen-,

die Kontakte werden partiell elektrisch abgekuppelt, um Leckagestrom zwischen der Druckwalze und dem Tiefdruckzylinder in jenen Bereichen der Druckwalze auf ein Mindestmaß zu beschränken, in denen die Druckwalze mit dem Tiefdruckzylinder in direkter Berührung steht, ohne daß sich zwischen ihnen eine Bahn befindet; und

den partiell elektrisch abgekuppelten Kontakten wird eine Ladungzugeführt.
8. Verfahren nach Anspruch 7,gekennzei chnet durch di e Schri tte:

der Abstand zwischen den Kontakten und ihre Breite werden so gewählt, daß vorbestimmte Gruppen von Kontakten annähernd unterschiedlichen Bahnbreiten entsprechen, die auf der Tiefdruckpresse verwendet werden;

jene Kontakte werden mit der Oberfläche der Druckwalze in jenen Bereichen der Oberfläche der Druckwalze außer Berührung gebracht, in denen sich keine Bahn befindet.
9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch den Schritt, daß die entfernten Kontakte abgeschaltet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch di e Sch ri tte:

die einzelnen Kontakte werden aus mehreren abbiegbaren, leitenden Segmenten unterschiedlicher Längen gebildet; die abbiegbaren, leitenden Segmente, die die größten Längen aufweisen, werden mit der Druckwalze in Druckberührung gebracht.
11. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e η η · zeichnet, daß die Kontakte aus rostfreiem Stahl geb ildet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e η η zeichnet, daß das partielle elektrische Abkuppeln mit Widerständen durchgeführt wird, die mit den Kontakten in Reihe geschaltet sind.
13. Vorrichtung zur Direktaufladung einer Druckwal ze , die mit einem Tiefdruckzylinder einer elektrostatischen Hilfsdruckpresse in Berührung steht, gekennzeichnet durch mehrere mit Abstand getrennte Kontakte, die mit der Oberfläche der Druckwalze in direkte Berührung bringbar sind und durch die auf die Druckwalze eine Ladung übertragbar ist, wobei die Kontakte so angeordnet sind, daß ihr Abstand und die Breiten vorbestimmte Kontaktgruppen bilden, die annähernd den unterschiedlichen Bahnbreiten entsprechen,

für die die Tiefdruckpresse benutzt wird, und daß eine Vorrichtung zur Steuerung der auf die Kontakte übertragenen Ladung vorgesehen ist, um dadurch Leckagestrom zwischen der Druckwalze und dem Tiefdruckzylinder in jenen Bereichen der Druckwalze, in denen sie mit dem Tiefdruckzylinder in direkter Berührung steht, ohne daß sich zwischen ihnen eine Bahn befindet, auf ein Mindestmaß zu beschränken.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, d a d u rc h ge-, kenn ze i c h η e t , daß jeder dieser Kontakte aus mehreren leitenden, abbiegbaren Segmenten unterschiedlicher Längen aufgebaut ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, d ad u r c h gekennzeichnet ,daß die die Aufladung steuernde Einrichtung einenAuf1 adeschaltkreis aufweist, der mit den Kontakten über eine Hauptschiene elektrisch verbunden ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 12, d a du r c h g e kennzei chnet , daß die Kontaktsegmente in einem vorbestimmten Abstand in bezug aufeinander quer über die Breite der Druckwalze angeordnet sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die die Aufladung steuernde Einrichtung Mittel zum Wegschwenken ausgewählter Kontakte aus ihrer Berührung mit der Druckwalze aufweist, um dadurch die übertragung einer Ladung auf letztere zu unterbrechen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e kennzeichnet, daß die die Aufladung steuernde Einrichtung Mittel zur teilweisen elektrischen Abkupplung der Kontakte aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18,dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur teilweisen elektrischen Abkupplung der Kontakte Widerstände sind, die mit jedem der Kontakte in Reihe angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 13, da durch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mit der Kontakte gegen die Druckwal ze gepreßt werden können.
21. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die die Aufladung steuernde Einrichtung einen Aufladeschaltkreis aufweist, der elektrisch mit den Kontakten über eine Hauptschiene verbunden ist, daß Mittel zur Entfernung einzelner Kontakte aus ihrer Berührung mit der Druckwalze vorhanden sind und daß Mittel vorhanden sind, die die Kontakte elektrisch mit dem Aufladeschaltkreis verbinden, um den Stromfluß zu den Kontakten zu unterbrechen, sobald die Kontakte mit der Druckwalze außer Berührung gebracht werden, um Leckstrom zwischen Druckwalze und den Tiefdruckzylinder in jenen Bereichen zu verringern, in denen die Druckwalze mit den Kontakten des Tiefdruckzylinders in direkter Berührung steht, ohne daß sich zwischen ihnen eine Bahn befindet.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, g e k e η η ze i c h net durch Widerstände, die mit jedem der Kontakte und der Hauptschiene in Reihe geschaltet sind, um die Kontakte in jenen Bereichen der Druckwalze, in denen diese mit dem Tiefdruckzylinder in direkter Berührung steht, ohne daß sich zwischen ihnen eine Bahn befindet, teilweise elektrisch abzukuppeln.