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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und auf
ein Verfahren für
das digitale Drucken, insbesondere bezieht sie sich auf eine Vorrichtung,
welche lithographisches Druckmaterial kontinuierlich an den Plattenzylinder
einer Flachdruckpresse oder an eine Flachmaterial-Abbildungsvorrichtung
liefert.
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BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK
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Herkömmliche
Verfahren zum Drucken eines Bildes auf ein Aufzeichnungsmedium,
wie zum Beispiel auf Papier, erstrecken sich auf Hochdruck, Tiefdruck
und Offsetdruck. All diese Druckverfahren verlangen den Gebrauch
von Plattenmaterial. Dieses Plattenmaterial wird auf einen drehenden
Plattenzylinder geladen, welcher mit dem Aufzeichnungs-/Druckmedium
in Druckkontakt gebracht wird.
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Im
Hochdruckverfahren wird das Bild auf einem Plattenmaterial in der
Form von erhobenen Oberflächen
dargestellt, welche Druckfarbe bzw. Tinte aufnehmen und dieselbe
an das Medium übertragen.
Umgekehrt umreißen
Tiefdruckplatten Reihen von Senken, in welche die Druckfarbe hinein
deponiert wird. Überschüssige Farbe
wird von dem Plattenmaterial entfernt mit Hilfe eines Abstreifmessers oder
einer anderen, einen engen Kontakt herstellenden Fläche, welche überschüssige Farbe
von dem Plattenmaterial abstreift, bevor das Plattenmaterial mit
den Druckmedien in Kontakt gebracht wird, wobei dann die Druckfarbe
auf das Medium übertragen wird.
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Im
Offsetdruck wird ein Bild auf einer Druckplatte bestimmt durch die
Farbe aufnehmenden (oleophilen) Bereiche, welche von die Farbe abweisenden
(oleophoben) Flächen
umgeben sind. Zwei verschiedene lithographische Verfahren werden üblicherweise
im Offsetdruckverfahren angewandt. Bei einem Trockendrucksystem
wird das Plattenmaterial lediglich mit Druckfarbe eingefärbt, und
das Bild wird auf ein Aufzeichnungs-/Druckmedium übertragen. Zuerst
tritt das Plattenmaterial in Kontakt mit einer nachgiebigen Zwischenfläche, Mitläuferwalze
genannt, welche ihrerseits das Bild auf das Papier oder auf ein
anderes Medium überträgt. Typischerweise wird
das Papier an einen in Rollkontakt mit der Mitläuferwalze stehenden Druckzylinder
befestigt, wobei die Mitläuferwalze
dann Farbe entsprechend dem Bild auf das Papier aufträgt.
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In
einem nassen Offsetdruckverfahren sind die nicht-Bild Bereiche hydrophil
und die erforderliche Fähigkeit
zur Farbenabweisung wird durch ein anfängliches Auftragen einer Benetzungs-
bzw. Anfeuchtlösung
(oder "Wischwasserlösung") auf das Plattenmaterial
erzielt, bevor dasselbe eingefärbt wird.
Das Wischwasser verhindert, dass die Farbe an den nicht-Bild Bereichen
haftet, es beeinflusst aber die oleophile Bereiche nicht.
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Viele
Verfahren sind entwickelt worden, um das Plattenmaterial an den
darunter liegenden Plattenzylindern festzumachen. Grundlegende Offsetdruckverfahren
implizieren ein stationäres
Klemmen einer flexiblen Länge
des Plattenmaterials an den Plattenzylinder, während weiter entwickelte Verfahren,
wie zum Beispiel jene, welche in den U.S. Patenten Nr. 5.355.795
und Nr. 5.727.749 (welche beide dem gleichen Besitzer gehören wie
die vorliegende Anmeldung) beschrieben worden sind, verwenden eine
relativ große
Länge an
Plattenmaterial, welches in der Form von Spulen innerhalb einer
Vertiefung in dem Plattenzylinder gespeichert sind. Bei diesen Systemen
wird ein neues Segment des Plattenmaterials nach Abschluss eines
Druckvorgangs um den Plattenzylinder herum vorgeschoben. Das neue
Segment wird durch einen elektronisch gesteuerten Druckkopf, welcher
ein Druckmuster auf die Oberfläche
aufbringt, mit einem Bild versehen.
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Es
ist wichtig, während
des Druckvorgangs einen wesentlichen Zug entlang dem Plattenmaterial aufrecht
zu halten, welches den Plattenzylinder umgibt. Dieses Material erfährt wesentliche
Tangentialkräfte
als eine Folge der Berührung
mit der Mitläuferwalze,
wobei die Kräfte
primär
von leichten Unterschieden in den Abrolldurchmessern der zusammenpassenden
Zylinderoberflächen
herrühren,
welche unter einem genügend
hohen Druck in Berührung stehen,
um die nachgiebige Oberfläche
der Mitläuferwalze
zu komprimieren. Diese Kräfte
werden die Orientierung des Plattenmaterials verändern oder dieselbe komplett
verschieben, es sei denn, das Plattenmaterial wird mit einer angemessenen
Spannung gegen den Plattenzylinder gehalten. Dementsprechend müssen "Abspul"-Systeme, welche
Plattenmaterial von innerhalb den Zylindern her abwickeln, einen starken
Kontakt zwischen dem Plattenmaterial und der Zylinderoberfläche aufrechterhalten;
jedoch müssen
sie zur gleichen Zeit auch eine genügende Entspannung bzw. Relaxation
gewähren,
um eine weiche Lieferung und Aufnahme des Materials zu gestatten.
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Typischerweise
ist ein mechanischer Spannmechanismus in dem Vorschubsystem eingebaut, um
während
des Druckvorganges eine passende Spannung auf das Plattenmaterial
aufrecht zu erhalten. Dieses System beinhaltet eine Lieferspule
und eine Aufnahmespule für
das Plattenmaterial. In dem Maße
wie neues Plattenmaterial benötigt
wird, kann die Aufnahmespule durch den Eingriff eines Kupplungsmotors
in Drehung versetzt werden, während eine
Verschlussvorrichtung (typisch ist eine Vorrichtung mit Ratsche
und Sperrklinke) an der Lieferspule gelöst wird, wodurch es neuem Plattenmaterial
gestattet wird hiervon abgezogen zu werden. Insbesondere offenbart
das '749 Patent
einen Plattenzylinder, der den Zug auf das Plattenmaterial um den
Umfang des Zylinders herum einstellt. Gemäß diesem Patent wird das Plattenmaterial
vorgeschoben und unter Spannung gehalten durch ein selektives Verriegeln und
Entriegeln der Lieferspule, während
der Kupplungsmotor die Aufnahmespule betätigt.
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Gemäß dem '749 Patent wird die
Lieferspule selektiv entriegelt durch ein Wegschieben der Sperrklinke
von der Ratsche, um es neuem Material zu gestatten von der Lieferspule
abgespult zu werden. Die Aufnahmespule zieht das benützte Plattenmaterial um
den Zylinder herum, bis frisches Material auf der Zylinderoberfläche erscheint.
Anschließend
wird es der Sperrklinke wieder erlaubt in die Ratsche der Lieferspule
einzugreifen, wodurch die Lieferspule verriegelt wird, um einem
weiteren Abziehen des Plattenmaterials von derselben vorzubeugen.
Der Kupplungsmotor jedoch fährt
fort, die Aufnahmespule zu drehen und er erzeugt hierdurch einen
Zug auf das Plattenmaterial um den Umfang des Plattenzylinders herum
zwischen der nun verriegelten Lieferspule und der angetriebenen
Aufnahmespule. Der Zug wird geregelt durch das vorher bestimmte
Bremsmoment des Kupplungsmotors (das heißt, das Moment, bei welchem
die Kupplung es dem Motor erlaubt relativ zu der Antriebswelle der
Aufnahmespule zu rutschen). Der Motor wird abgeschaltet, wenn er
rutscht, und der auf diese Weise hergestellte Zug wird durch ein
Einweglager an der Aufnahmespule aufrecht gehalten.
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Ein
potentieller Nachteil des oben beschriebenen Systems liegt darin,
dass während
der Phase des Vorschiebens des Plattenmaterials die Zugspannung
dazu neigt, sich an der Aufnahmespule zu konzentrieren, insbesondere
in der Nachbarschaft der Vertiefung in dem Zylinder, innerhalb welcher
das Getriebe des Vorschubes untergebracht ist. Dies rührt von
einer inhärenten
Coulomb'schen Reibung her, welche
durch die Interaktion zwischen der Rückseite des Plattenmaterials
und der Zylinderoberfläche
entsteht, während
die Zugspannung auf das Plattenmaterial erhöht wird. Es wurde herausgefunden, dass
dieser Reibungswiderstand selbst dann entsteht, wenn die Zylinderoberfläche auf
Hochglanz poliert wird. In der Tat kann die Aufnahmespule eine Zugspannung
ausüben,
welche grob gesehen zehn Mal höher
ist als jene der Lieferspule. Eine Folge einer solchen Zugspannung
besteht darin, dass es schwierig ist, das Plattenmaterial während des
Vorschiebens zu steuern. Zusätzlich
kann die ungleichmäßige Zugspannung,
die in der Nachbarschaft der Aufnahmespule erzeugt wird, unerwünschte Durchbiegungen
am Zylinder hervorrufen. Dieses Ungleichgewicht der Zugspannung
verlangt ebenfalls nach stärkeren
und aus diesem Grunde größeren Motoren
und Getrieben für
den Vorschubmechanismus, um eine minimale Zugspannung über die
gesamte freiliegende Länge
des Plattenmaterials herzustellen. Ein weiterer Nachteil dieser
Systemart besteht in der Notwendigkeit von dickem Plattenmaterial,
welches fähig
ist, der durch die Coulomb'sche
Reibung erzeugten Zugspannung zu widerstehen; aber die größere Dicke
erhöht
nicht nur die Materialkosten, sondern begrenzt auch die Menge an
Plattenmaterial, das innerhalb des Plattenzylinders untergebracht
werden kann.
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Ein
Verfahren zur Verminderung der Reibung (und der anschließenden Zugspannung
auf das Plattenmaterial, während
es um den Plattenzylinder herum vorgeschoben wird) besteht darin,
dass zusätzliche
Paare von Lieferspulen und von Aufnahmespulen eingeführt werden.
Multipaarige Aufnahmespulen und Lieferspulen werden beschrieben,
zum Beispiel in dem U.S. Patent No. 4.057.343 und in der U.S. Patentanmeldung
Serial No. 09/245.104 (wobei letztere demselben Besitzer gehören wie
die vorliegende Anmeldung). Diese Annäherung reduziert die Länge der Oberfläche des
Plattenzylinders, über
welche ein jeder Abschnitt des Plattenmaterials vorgeschoben werden
muss, was wiederum die zugehörige
Zugspannung in einem jedem Abschnitt des Plattenmaterials reduziert.
Des Weiteren stehen zwei Abschnitte des Plattenmaterials gleichzeitig
für die
Bebilderung und das Drucken von demselben Plattenzylinder zur Verfügung.
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Ein
Nachteil für
diese Anordnung ist jedoch, dass sie mechanisch kompliziert und
teuer ist, und sie erfordert redundante Mechanismen für ein einwandfreies
Vorschieben des Plattenmaterials. Ein weiterer Nachteil besteht
darin, dass wertvoller Raum innerhalb des Plattenzylinders durch
das Unterbringen von verdoppelten Komponenten verloren geht, was
erneut zu einer entsprechenden Reduzierung der Menge an Plattenmaterial
führt,
welches in den Plattenzylinder hinein geladen werden kann.
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DE 4224332A beschreibt
einen Mechanismus, um eine ein Bild tragende Folie dadurch auf die Oberfläche eines
Druckzylinders zu leiten, dass eine Leitkante der Folie zwischen
der Zylinderoberfläche und
einer Rolle eingespannt wird.
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DE 2948489A enthüllt die
starre Anordnung einer Gummimitläuferwalze,
wobei die Zugspannung durch eine axial herausragende Rolle aufrecht
erhalten bleibt.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden eine Vorrichtung, so wie dieselbe in dem Anspruch
1 definiert ist, und ein Verfahren, so wie dasselbe in dem Anspruch
13 definiert, geliefert. Ausführungsformen
beinhalten einen multifunktionalen Aufbau zum Spannen und Vorschieben
des Plattenmaterials. Der Aufbau verwendet einen oder mehrere "Spannrollen"-Mechanismen, um
eine geeignete Zugspannung auf das Plattenmaterial zu übertragen,
während
sich der Plattenzylinder beim Druckvorgang befindet.
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Diese
Anordnung enthüllt
einen oder mehrere separate, gegenüberliegende Abschnitte des
Plattenmaterials auf dem Plattenzylinder, verwendet aber lediglich
einen einzelnen Satz an Liefer- und Aufnahmespulen. Als Resultat
wird interner Raum innerhalb des Zylinders bewahrt. Zusätzlich unterstützt der
Aufbau zum Spannen und Vorschieben gemäß der vorliegenden Erfindung
das Vorschieben von Plattenmaterial rund um den Plattenzylinder
herum, durch eine durch den Betrieb bedingte Reduzierung der Spannung
und der Reibung auf das Plattenmaterial während des Vorganges des Vorschiebens
des Plattenmaterials und durch die wahlweise Bereitstellung einer
zusätzlichen
Tangentialkraft an das Plattenmaterial, während dasselbe um den Plattenzylinder
herum vorgeschoben wird (hiermit wird das Moment reduziert, welches
für die
Aufnahmespule zum Vorschieben des Plattenmaterials erforderlich
ist).
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Aus
diesem Grunde werden in einer bevorzugten Ausführung drehbare Lieferspulen
und Aufnahmespulen für
des Plattenmaterials innerhalb einer ersten Vertiefung eines Plattenzylinders
angeordnet, während
eine Spannrolle und wahlweise eine Vorschubrolle in paralleler Anordnung
zum Plattenzylinder eingerichtet werden. Die Rollen zum Spannen und
zum Vorschieben können
in einer zweiten Vertiefung des Plattenzylinders oder im Wesentlichen
tangential zu dem Plattenzylinder und gegenüber der ersten Vertiefung angeordnet
werden. Die Lieferspule ist konfiguriert, um Plattenmaterial über eine
Laufbahn um den Plattenzylinder herum, vorbei an der Spannrolle
und wahlweise an der Vorschubrolle und auf die Aufnahmespule zu
liefern. Die Rolle oder die Rollen gemäß der Erfindung funktionieren
derart, dass eine Spannung aufgebracht wird sobald das Plattenmaterial
um den Plattenzylinder herum vorgeschoben worden ist, und dass beim
Ablauf des Vorschiebens entweder eine Interferenz vermieden wird oder
der Ablauf aktiv unterstützt
wird. Falls erwünscht,
können
zusätzliche
Spanmechanismen rund um den Zylinder herum (vorzugsweise gleichmäßig) verteilt
werden, und derart das freiliegende Plattenmaterial in weitere diskrete
Abschnitte unterteilt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorhergehende Erläuterung
wird ohne weiteres leicht verstanden werden wenn man sich auf die
nachfolgende detaillierte Beschreibung der Erfindung basiert und
den Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen in Betracht zieht,
Zeichnungen welche folgende Darstellungen veranschaulichen:
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1 ist
eine schematische Teilansicht einer Offsetpresse, welche eine gemäß der vorliegenden Erfindung
hergestellte lithographische Druckplatte darstellt;
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2 ist
eine isometrische Ansicht in einem größeren Maßstab, welche den Plattenzylinderteilabschnitt
der Presse gemäß der 1 mit
weiterreichenden Details zeigt;
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3 ist
eine Seitenansicht eines Plattenzylinders, welcher die Anordnung
eines Doppelplattenmaterials mit zwei diametral einander gegenüberlegenden
Druckabschnitten verwendet, und sie zeigt zwei Paare von Liefer-
und Aufnahmekomponenten, die in einander gegenüberlegenden Vertiefungen des Plattenzylinders
verteilt sind;
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4 ist
eine Seitenansicht eines Plattenzylinders, welcher die Komponenten
gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält;
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5 ist
eine Seitenansicht des Plattenzylinders gemäß 4, welcher
eine verschiedene Anordnung der Komponenten zeigt; und
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6 ist
eine Seitenansicht eines Zusammenbaus eines Plattenzylinders, welcher
die Komponenten einer alternativen Ausführung nach der vorliegenden
Erfindung enthält.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG VON ILLUSTRATIVEN AUSFÜHRUNGEN
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So
wie vorher bemerkt, ist die Erfindung nützlich im Zusammenhang mit
gleich welchem Typ von Mechanismus, der ein Blatt oder ein Gewebematerial
um einen Zylinder herum vorschiebt. In einer als Beispiel angeführten Ausführung wird
die Erfindung in dem Umfeld einer on-press Bildwiedergabe benützt, so
wie dies in den 1 und 2 dargestellt ist.
Es wird zuerst Bezug genommen auf die 1 der Zeichnungen,
welche eine mehr oder weniger gebräuchliche Offsetdruckpresse
allgemein unter 10 dargestellt, welche Kopien drucken kann
unter Einsatz von lithographischen Platten, die entsprechend dieser
Erfindung hergestellt werden.
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Die
Druckpresse 10 umfasst einen Druckzylinder oder eine Druckwalze 12,
um welchen eine lithographische Platte 13 gewickelt ist,
deren entgegengesetzte Außenstege
mit Hilfe einer herkömmlichen,
im Zylinder 12 eingebauten Klemmvorrichtung 12a an
der Platte festgehalten werden. Der Zylinder 12, oder genauer
die hierauf angebrachte Platte 13, berührt die Oberfläche einer
Mitläuferwalze 14,
welche ihrerseits unter Berührung
mit einem Druckzylinder 16 dreht. Das Blatt Papier P, auf
welches gedruckt werden soll, ist auf der Oberfläche des Druckzylinders 16 angebracht,
so dass es den Walzenspalt zwischen den Zylindern 14 und 16 durchläuft, bevor es
am Austritt der Druckpresse 10 ausgestoßen wird. Druckerfarbe für die Farbplatte 13 wird
aus einem Farbvorrat 22 geliefert, wobei sich die unterste
Rolle 22a hiervon im Rolleingriff mit der Platte 13 befindet, wenn
die Druckpresse 10 druckt. So wie bei Druckpressen dieses
Typs üblich,
werden die verschiedenen Zylinder alle miteinander durch ein Getriebe
angetrieben, so dass sie zusammen von einem einzelnen Antriebsmotor
angetrieben werden.
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Die
dargestellte Druckpresse 10 ist sowohl zu einem trockenen
als auch einem nassen Druck fähig.
Dementsprechend beinhaltet sie eine herkömmliche Anfeucht- oder Farbwerkvorrichtung 24,
welche zum Zylinder 12 hin und vom Zylinder 12 weg
beweglich angeordnet ist, so wie dies durch den Pfeil A in der 1 dargestellt
wird, und zwar in einer aktiven und in einer inaktiven Position.
Die Einheit 24 beinhaltet einen herkömmlichen Wasserbehälter, allgemein
als 26 bezeichnet, welcher Wasser von einer Schale 26a an
eine Rolle 26b leitet, welche, wenn die Anfeuchtvorrichtung
aktiv ist, im Rolleingriff mit der Platte 13 und der Zwischenrolle 22b des
Farbvorrats 22 steht.
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Wenn
die Druckpresse 10 in ihrem trockenen Druckmodus arbeitet,
dann ist die Anfeuchtvorrichtung 24 inaktiv, so dass die
Rolle 26b von der Rolle 22b und der Platte weggezogen
ist, und dass kein Wasser an die Platte abgegeben wird. Die lithographische
Platte auf dem Zylinder 12 ist in diesem Falle für einen
solchen trockenen Druckvorgang ausgelegt. Wenn der Zylinder 12 sich
dreht, wird die Platte von der mit Farbe beschichteten Rolle 22a des
Farbvorrats 22 berührt.
Die beschriebenen und somit oleophil gemachten Bereiche der Plattenoberfläche nehmen
Farbe von der Rolle 22a auf. Die Bereiche der Plattenoberfläche, welche
nicht beschrieben wurden, erhalten keine Farbe. Somit wird das auf
der Platte aufgemalte Bild nach einer Umdrehung des Zylinders 12 eingefärbt sein.
Dieses Bild wird anschließend
auf die Mitläuferwalze 14 übertragen
und schließlich
auf das Blatt Papier, welches in eine Berührung mit der Mitläuferwalze
gedrückt
wird.
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Wenn
die Druckpresse 10 in ihrem nassen Druckmodus arbeitet,
dann ist die Anfeuchtvorrichtung 24 aktiv, so dass die
Wasserrolle 26b die Farbrolle 22b und die Oberfläche der
Platte 13 berührt, welche
für einen
Nassdruck ausgelegt ist. Dieselbe hat eine hydrophile Oberfläche mit
Ausnahme von denjenigen Bereichen auf derselben, welche beschrieben
worden sind, um sie oleophil zu machen. Jene Bereiche, welche den
bedruckten Bereichen des Originaldokumentes entsprechen, meiden
das Wasser. Bei diesem Arbeitsmodus werden, während der Zylinder 12 sich
dreht (im Uhrzeigersinn in 1), Wasser
und Farbe durch die jeweiligen Rollen 26b und 22a der
Oberfläche
der Platte 13 dargeboten. Das Wasser haftet an den hydrophilen
Bereichen dieser Oberfläche,
welche dem Hintergrund des Originaldokumentes entsprechen, und jene
mit Wasser beschichteten Bereiche nehmen keine Farbe von der Rolle 22a auf.
Auf der anderen Seite nehmen die oleophilen Bereiche der Plattenoberfläche (welche nicht
mit Wasser durch die Rolle 26 benetzt wurden) Farbe von
der Rolle 22a auf, und bilden wieder ein gefärbtes Bild
auf die Oberfläche
der Platte. So wie vorher beschrieben, wird dieses Bild via Mitläuferwalze 14 auf
das Blatt Papier P auf dem Zylinder 16 übertragen.
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Während das
auf die lithographische Platte 13 aufzutragende Bild auf
die Platte aufgeschrieben werden kann wenn die Platte "off press" ist, so eignet die
vorliegende Erfindung sich selbst dazu eine Platte zu bebildern,
welche bereits auf dem Druckzylinder 12 montiert ist. So
wie in der 2 gezeigt, wird der Druckzylinder 12 während er
sich dreht durch den Druckrahmen 10a getragen und durch
einen handelsüblichen
Elektromotor 34 oder durch eine andere herkömmliche
Einrichtung in Drehung versetzt. Die Winkelposition des Zylinders 12 wird
mit den üblichen Hilfsmitteln überwacht,
wie zum Beispiel mit einem Drehgeber 36, welcher sich mit
dem Motoranker und dem zugehörigen
Detektor 36a dreht.
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Auf
dem Rahmen 10a, in der Nachbarschaft des Zylinders 12,
wird ebenfalls eine Schreibkopfeinheit allgemein unter 42 angedeutet.
Diese Einheit enthält
eine Antriebsspindel 42a, deren gegenüberliegende Enden von dem Druckrahmen 10a drehend getragen
werden, wobei dieser Rahmen ebenfalls die gegenüberliegenden, parallel zu der
Antriebsspindel 42a verlaufenden Enden einer Führungsrolle 42b trägt. Ein
Wagen 44 ist im Hinblick auf eine Fortbewegung entlang
der Antriebsspindel und der Führungsrolle
montiert. Wenn die Antriebsspindel durch einen Stellmotor 46 gedreht
wird, so wird der Wagen 44 axial in Bezug auf den Druckzylinder 12 bewegt.
Der Zylinder-Antriebsmotor 34 und der Stellmotor 46 werden
synchron durch eine Steuervorrichtung (nicht gezeigt) betrieben,
welche ebenfalls Signale vom Detektor 36a erhält, so dass
sich der Wagen 44 axial entlang der Trommel bewegt während sich
die Trommel dreht, wobei die Steuervorrichtung die augenblickliche,
relative Position des Wagens und des Zylinders zu jedem Augenblick "kennt". Der Steuerkreislauf,
welcher dies erreicht, ist bestens auf dem Gebiet der Scanner und
Plotter bekannt; siehe ebenfalls U.S. Patent No. 5.174.205.
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So
wie oben erläutert,
kann die Platte die Form eines aufgerollten Zufuhrmaterials annehmen, welches
innerhalb des Zylinders 12 gelagert ist (im Gegensatz zu
der üblichen
Blattkonfiguration, die einzeln um den Zylinder herum gewickelt
werden muss). Weiterhin können
mehrfache kontinuierliche Zufuhren von Plattenmaterial benützt werden,
um die durch den Plattenzylinder auf das Plattenmaterial ausgeübten Reibungskräfte zu verringern
und um für mehrfache
Druckabschnitte zu sorgen. 3 zeigt die
Komponenten einer Liefer- und Aufnahmevorrichtung des Plattenmaterials
gemäß dem Stande
der Technik, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist für eine Doppelplattenanordnung
mit diametral gegenüberliegenden
Druckabschnitten. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
im Vergleich zu dieser Vorrichtung gemäß dem Stande der Technik ersichtlich.
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Bei
Bezugnahme auf die 3 sieht man, die Komponenten
der Liefer- und Aufnahmevorrichtung des Platenmaterials sind in
einem Paar von einander gegenüberliegend
angeordneten Vertiefungen 50, 52 innerhalb des
Zylinders 12 untergebracht. Ein erster Abschnitt 541 des Platten- (oder eines anderen Aufzeichnungs-)
Materials wickelt sich um einen Teil der Oberfläche des Zylinders 12 und
erstreckt sich von einer innerhalb einer Vertiefung 50 drehend
angeordneten Lieferspule 601 bis
zu einer innerhalb einer Vertiefung 52 drehend angeordneten
Aufnahmespule 62. Dementsprechend veranlasst die Drehung
der Aufnahmespule 621 die Lieferspule 601 Aufnahmematerial über eine Laufbahn abzugeben,
welche sich um einen Teil 651 des
Zylinders 12 herum erstreckt, von der Vertiefung 50 bis
zu der Vertiefung 52.
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Ein
zweiter Abschnitt 542 des Plattenmaterials
ist um einen gegenüberliegend
angeordneten Teil der Oberfläche
des Zylinders 12 gewickelt, welcher sich von einer in der
Vertiefung 52 drehend angeordneten Lieferspule 602 bis zu einer in der Vertiefung 50 drehend
angeordneten Aufnahmespule 622 erstreckt. Die
Laufbahn des Abschnitts 542 erstreckt
sich um einen Teil 652 des Zylinders 12 herum,
von der Vertiefung 52 bis zu der Vertiefung 50.
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In
dieser Ausführung
weist eine jede Lieferspule 601 , 602 eine entsprechende Ratsche 681 , 682 auf.
Ein Paar Sperrklinken 701 , 702 , wovon eine jede einen entsprechenden,
hiervon abstehenden Nockenstößel 721 , 722 enthält, sind
drehbar um entsprechende, drehbare Drehzapfen 741 , 742 angeordnet. Der Zahn einer jeden Sperrklinke 701 , 702 greift
in die entsprechende Ratsche 681 , 682 ein. Eine Sperrklinkenfeder 781 , 782 ,
welche sich zwischen dem Arm der Sperrklinke 701 , 702 und einem Punkt innerhalb des Plattenzylinders 12 erstreckt,
welcher mit Bezug auf die Sperrklinke 701 , 702 unbeweglich bleibt, drängt die
Sperrklinke gegen die entsprechende Ratsche 681 , 682 .
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Die
Wirkungsweise der Mechanismen der Plattenaufwicklung dieser Vorrichtung
ist wie folgt. Üblicherweise
dreht eine zentrale Welle den Zylinder 12, während die
Zahnräder 98, 104, 106 und 108 mit Bezug
auf die zentrale Welle feststehend verbleiben; die Antriebswelle
ist mit einer (nicht gezeigten) Bremse über ein zentrales Getriebe 92 verbunden,
welches die zentrale Welle umgibt. An diesem Punkt leistet die Bremse
der Drehung des Zylinders 12 keinen Widerstand. Um zu veranlassen,
dass Plattenmaterial zum Beispiel auf die Aufnahmespule 621 aufgewickelt wird, gibt ein Bedienungsmann
einen Befehl an ein Kontrollelement, welches den Rückzug einer
Steuerwelle veranlasst, wodurch die Sperrklinke 701 ausgeklinkt
und die Lieferspule 601 freigestellt wird.
Das Kontrollelement tritt ebenfalls mit der Bremse in Eingriff,
welche das Drehen der zentralen Welle arretiert. Der Zylinder 12 dreht
sich jedoch weiter, er geht ein Drehen gegen den Uhrzeigersinn ein
(so wie in der 3 durch den Pfeil angedeutet)
und, mit dem nun unbeweglich gemachten zentralen Getriebe 92,
veranlasst das Drehen des Zylinders 12 das Zwischengetriebe 104 sich
um das zentrale Getriebe 92 als "Planetengetriebe" zu drehen, und er dreht das Aufnahmegetriebe 981 im Uhrzeigersinn, um Plattenmaterial
von der Lieferspule 601 (nun selbst
zum Drehen frei infolge der Freigabe der Sperrklinke 701 ) abzuziehen. Ein Drehen der Aufnahmespule 621 in die entgegengesetzte Richtung wird
durch eine Einwegkupplung verhindert.
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Die
vorliegende Erfindung liefert eine alternative Annäherung an
den Vorschieben und das Spannen von mehreren Abschnitten des Plattenmaterials.
Die 4 und 5 veranschaulichen die grundlegenden
Bestandteile einer ersten Ausführung gemäß der Erfindung,
welche für
eine Ausführung
eines Doppelplatten-Materialabschnitts mit entgegengesetzt angeordneten
Druckabschnitten angepasst ist. Es sollte jedoch erkannt werden,
dass diese Ausführung
nur als Beispiel dient; die vorliegende Erfindung kann mehr als
ein einzelnes Paar von Aufnahmespulen und von Lieferspulen und/oder
mehr als eine einzelne Spannvorrichtung und einen Vorschubmechanismus
beinhalten, welche gleichmäßig oder anderswie
um den Zylinder herum verteilt sind.
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So
wie vorher erläutert,
ist es im Verlaufe des Druckvorgangs wichtig, eine wesentliche Spannung entlang
dem Plattenmaterial aufrechtzuerhalten, welches den Plattenzylinder
umgibt. Mit Bezug auf 4 enthält eine Zylindervorrichtung
einer automatischen Plattenbeladung 100 eine Vorrichtung
zum Spannen und zum Vorschieben, welche allgemein mit 102 gekennzeichnet
wird. Die Zylindervorrichtung der automatischen Plattenbeladung 100 umfasst
einen Plattenzylinder 104, einen Satz von drehbaren Lieferspulen
und Aufnahmespulen 106, 108, welche innerhalb einer
Vertiefung 110 angeordnet sind und eine Zufuhr an Plattenmaterial 112.
Die Vorrichtung zum Spannen und zum Vorschieben 102 umfasst
eine Spannrolle 114, welche während des Druckvorgangs eine Spannung
an dem Plattenmaterial 112 aufrechterhält.
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Um
das Plattenmaterial vor dem Druckvorgang richtig zu spannen, manövriert ein
Transportmechanismus 116 die Spannrolle 114 in
eine Vertiefung 118 entlang der Achse A-A' des Plattenzylinders 104.
Der Transportmechanismus 116 weist ein Paar Klemmvorrichtungen
(wovon eine unter 120 gezeigt wird) auf, welche entlang
den entgegengesetzten Enden des Zylinders 104 angeordnet
sind. Jede Klemmvorrichtung besitzt eine Zwinge 122, welche
einen Schaft oder einen Stängel 124 lösbar greift,
welcher aus einem der Endflächen
der Rolle 114 herausragt.
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Während die
Spannrolle 114 in den Plattenzylinder 104 hinein
manövriert
wird, berührt
sie das Plattenmaterial 112, welches die Vertiefung 118 bedeckt.
Das Plattenmaterial wird in die Vertiefung 118 hinein getrieben
(siehe 5), wodurch die Spannung auf das Plattenmaterial 112 um
den Plattenzylinder 104 herum symmetrisch von beiden Seiten
(mit Bezug auf die Achse B-B')
erhöht
wird. Eine oder mehrere Zugeinrichtungen 126, 128 können an
den Liefer- oder Aufnahmespulen 106, respektiv 108,
angebracht werden. Die Zugeinrichtungen 126, 128 gestatten
entweder der einen oder beiden Liefer- und Aufnahmespulen 106, 108 zusätzliches
Plattenmaterial 112 abzuspulen, wenn die Spannrolle 114 in
die Vertiefung 118 eingeführt wird. Dies verhindert,
dass das Plattenmaterial 112 überspannt wird, was zu einer
unerwünschten
Verformung oder einem Abriss des Plattenmaterials 112 führen könnte. Die
Zugeinrichtungen 126, 128, so wie jene die in
den U.S. Patenten Nr. 5.358.196 und Nr. 5.740.975 beschrieben worden
sind, können
so eingestellt werden, dass sie eine vorher bestimmte Menge an zusätzlichem
Plattenmaterial freigeben, während
die Rolle 114 in die Vertiefung 118 fährt, wobei
die vorher bestimmte Menge durch die Natur des Plattenmaterials
und die nach innen zurückgelegte
Distanz der Rolle 114 bestimmt wird.
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Das
auf diese Weise durchgeführte
Spannen des Plattenmaterials 112 erfordert ein kleineres
Moment auf die Aufnahmespule 108, als dies durch die Systeme
zum Vorschieben gemäß dem Stand
der Technik aufgezwungen wird. Als Resultat wird die angesetzte
Kraft zum Spannen des Plattenmaterials 112 um Zylinderabschnitte 130, 132 gleichmäßiger über den
gesamten freiliegenden Abschnitt des Plattenmaterials 112 verteilt,
was ein Gebrauch von dünnerem
Plattenmaterial gestattet. Dies bedeutet, dass mehr Plattenmaterial 112 auf
die Lieferspule 108 aufgewickelt werden kann. Zusätzlich gestattet
das Zugmerkmal der vorliegenden Erfindung ein Aufwickeln von Plattenmaterial 112 um
den Plattenzylinder 104 herum, ohne zuerst ein Abspulen
von überschüssigem Plattenmaterial 112 zu
verlangen, um so die Einführung
der Spannrolle 114 anzupassen. Dieses Merkmal vermindert
die Möglichkeit,
dass sich irgendein überschüssiges Plattenmaterial 112 von dem
Plattenzylinder 104 abhebt und irgendwelche anderen Teile
der Druckvorrichtung ungünstig
berührt.
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Unter
Bezug auf 5 wird die Spannrolle 114 durch
die nach innen gerichtete Verschiebung des Transportmechanismus 116 in
die Vertiefung 118 eingeführt. Eine feststehende Greifvorrichtung
umfasst ein Paar mit Zwischenraum angeordneten Klemmvorrichtungen
(von denen nur eine unter 134 dargestellt ist), welche
mit der Klemmvorrichtung des Transportmechanismus 116 ausgerichtet
angeordnet sind. Jede Klemmvorrichtung hat eine freigebende Klemme 136.
Der Transportmechanismus reicht die Rolle 114 weiter, so
dass hiervon die Stängel 124 von den
Klemmen 122 zu den Klemmen 136 übergehen, und
während
dieses Vorganges wird Plattenmaterial nach innen getrieben. Als
ein Resultat erstreckt sich die Laufbahn des Plattenmaterials 112 von
der Lieferspule 106 um einen ersten Abschnitt 130 des
Plattenzylinders 104 herum, vorbei an der Spannrolle 114, um
einen zweiten Abschnitt 132 des Plattenzylinders 104 herum,
bis zu der Aufnahmespule 108. Von den freiliegenden Abschnitten
des Plattenmaterials, entlang den Zylinderabschnitten 130, 132,
steht ein jeder gleichzeitig zur Verfügung zum Bebilderungs- und
zum Druckvorgang. So wie vorher erläutert, stellt die Fähigkeit
der Aufrechterhaltung von getrennten Druckabschnitten unter Verwendung
eines einzelnen Satzes von Liefer- und Aufnahmespulen einen wesentlichen
Vorteil der vorliegenden Erfindung dar.
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Während des
Druckvorgangs hält
die Klemmvorrichtung 134 die Spannrolle 114 in
einer feststehenden Position in der Vertiefung 118 fest. Wenn
der Druckzyklus beendet ist (oder falls das Plattenmaterial 112 anderswie
vorgeschoben werden muss), wird die Spannrolle 114 aus
der Klemmvorrichtung 134 in den Transportmechanismus hinein entlassen
und wird durch den Transpormechanismus 116 entlang der
Achse A-A' von dem
Plattenzylinder 104 weg manövriert, und dabei weg vom Plattenmaterial 112,
und somit wird das Spannen des Plattenmaterials 112 erleichtert.
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Nachdem
die Spannrolle 114 vom Plattenzylinder 104 entfernt
worden ist, kann frisches Plattenmaterial 112 vorwärts um den
Plattenzylinder 104 herum vorgeschoben werden, weitgehend
in derselben Art und Weise, wie oben zum Stande der Technik beschrieben.
Zuerst wird eine Sperrklinke 140 aus einer Ratsche 142 ausgekuppelt,
wodurch gewährleistet wird,
dass Plattenmaterial 112 von der Lieferspule 106 abgespult
wird. Eine Vorrichtung mit Welle und Getriebe, ähnlich jener nach des Standes
der Technik kann benützt
werden, um Plattenmaterial 112 auf die Aufnahmespule 108 aufzuwickeln.
Wenn das Plattenmaterial genügend
vorgeschoben wurde, dann führt
der Transportmechanismus 116 die Spannrolle 114 wieder
in die Klemmvorrichtung 134 ein, wodurch das Plattenmaterial 112 um
den Plattenzylinder 104 herum wieder gespannt wird. Ein
Vorteil dieser Ausführung
ist das Fehlen eines Kontaktes während
des Vorschiebens zwischen der Spannrolle 114 und der äußeren Fläche des
Plattenmaterials 112. Weil der Abschnitt des Plattenmaterials
am Zylinderabschnitt 130 entlang während des Gebrauchs eingefärbt wird, verhindert
ein Rückzug
der Rolle 114 weg vom Zylinder 104 eine Verunreinigung
der Oberfläche
der Rolle 114.
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Bei
einer alternativen Ausführung
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird während
der Phase des Vorschiebens der Platte die Spannrolle 114 mit
der Klemmvorrichtung 134 auf der Stelle festgehalten, anstatt
an den Transportmechanismus 116 weitergereicht zu werden.
Eine Vorschubrolle 144 (siehe 3) kann
in Zusammenarbeit mit der Spannrolle 114 benützt werden,
um ein Vorschieben von Plattenmaterial 112 um den Plattenzylinder 104 herum
zu unterstützen.
Die Vorschubrolle 144 ist parallel zur Spannrolle 114 ausgerichtet,
so dass ein Walzenabstand 146 zwischen den beiden Rollen 114, 144 hergestellt
wird. Der Walzenabstand 146 besitzt eine genügende Breite,
um Plattenmaterial 112 unterzubringen.
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Um
die Vorschubrolle 144 beim Vorschieben des Plattenmaterials 112 um
den Plattenzylinder 104 herum zu unterstützen, kann
die Vorschubrolle 144 durch einen Hilfsvorschubmotor 158 gedreht
werden. Die Drehung der Vorschubrolle 144 schafft eine
Tangentialkraft zwischen der Spannrolle 114 und der Vorschubrolle 144,
welche auf das Plattenmaterial 112 in dem Walzenspalt 146 einwirkt.
Die von der Spannrolle 114 und der Vorschubrolle 144 ausgeübte zusätzliche
Tangentialkraft erlaubt dem Plattenmaterial 112 mit weniger
Kraft von der Aufnahmespule 108 um den Plattenzylinder 104 herum
vorgeschoben zu werden, welches die allgemeine, durch das Plattenmaterial 112 während seines
Vorwärtsschiebens
erfahrene Spannung mindert. In dieser Ausführung bewirkt die durch die
Spannrolle 114 und die Vorschubrolle 144 ausgeübte Kraft,
dass das Plattenmaterial 112 in der Gegend des Abschnitts 130 des
Plattenzylinders gespannt wird, während die Aufnahmespule 108 bewirkt,
dass das Plattenmaterial 112 in der Gegend des Abschnitts 132 des
Plattenzylinders gespannt wird. Offensichtlich braucht diese Ausführung einen
kontinuierlichen Kontakt zwischen der äußeren Oberfläche des
Plattenmaterials 112 und der Spannrolle 114. Eine Übertragung
von Restfarbe auf die Rolle 114 kann minimiert werden durch
die Verwendung eines Trennmaterials auf der Oberfläche der Rolle 114 (wie
zum Beispiel Silicon oder Fluorpolymer, und vorzugsweise ein Verbundwerkstoff
aus Fluorpolymer wegen seiner Beständigkeit), an welchem Trennmaterial
die Farbe nicht haften bleibt. Alternativ kann das Plattenmaterial 112 vor
dem Vorwärtsschieben
gesäubert
werden.
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6 stellt
die alternative Ausführung
dar, wobei die Spannrolle 114 als "Pendelrollen"-Anordnung
gehalten wird. Gemäß dieser
Ausführung
können
die Spannrolle 114 und wahlweise eine Vorschubrolle 144 stationär innerhalb
der Vertiefung 118 im Plattenzylinder 104 festgehalten
werden, oder vorteilhafter können
sie sich axial entlang A-A' bewegen lassen,
senkrecht zum Umfang 148 des Plattenzylinders 104,
um so die Spannung auf das Plattenmaterial 112 einzustellen.
Ein Paar Stellarme (wovon einer unter 150 dargestellt ist)
hält die
Spannrolle 114 und wahlweise die Vorschubrolle 144 in
einer parallelen Ausrichtung mit dem Plattenzylinder 104.
Ein Paar pneumatische oder hydraulische Zylindervorrichtungen (wovon
einer unter 154 dargestellt ist) wirken zur Steuerung der
radialen Position der Stellarme 150 längs der Achse A-A'.
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Eine
Steuervorrichtung 156 regelt die Bewegung der Zylindervorrichtungen 154.
Bei einem Vorschubzyklus des Plattenmaterials betätigt die
Steuervorrichtung 156 die Zylindervorrichtungen 154,
um die Spannrolle 114 und die Vorschubrolle 144 nach außen hin
entlang der Achse A-A' zu
manövrieren, weg
von der Mitte des Plattenzylinders 104. Während die
Spannrolle 114 und die Vorschubrolle 144 nach außen hin
manövriert
werden, wird die Spannung auf das Plattenmaterial 112 reduziert,
was zu einer Reduktion der Reibungskräfte zwischen dem Plattenzylinder 104 und
dem Plattenmaterial 112 führt.
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So
wie vorher bemerkt, kann der Kontakt zwischen der Rolle 114 und
der eingefärbten
Oberfläche
des Plattenmaterials 112 in einer unerwünschten Übertragung von Farbe auf die
Rolle 114 enden, und die dargestellte Ausführung spiegelt
schon eine weitere Annäherung
zur Minimierung des Problems wieder: die Anwendung einer Reinigungseinrichtung 175,
welche zum Beispiel eine Drehbürste
(siehe zum Beispiel U.S. Patent 5.870.954) oder einen angefeuchteten,
verschiebbaren Lappen (siehe zum Beispiel U.S. Patent 5.755.158,
insbesondere im Zusammenhang mit der Reinigungseinrichtung 20), oder
irgend eine andere angemessene Vorrichtung beinhaltet. Während des
Vorschiebens bringt die radiale Bewegung der Rolle 114 dieselbe
in Rolleingriff mit der Reinigungseinrichtung 175, wodurch
die auf die Rolle 114 übertragene
Farbe sofort entfernt wird.
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So
wie ebenfalls vorher bemerkt, kann die Vorschubrolle 144 durch
einen Hilfsvorschubmotor 158 angetrieben werden, um das
Vorschieben des Plattenmaterials 112 zu unterstützen. Noch
ein weiteres Hilfsmittel zur Unterstützung des Vorschiebens der
Platte besteht in der Verwendung einer porösen Zylinderoberfläche entlang
den Abschnitten 130, 132. Dadurch, dass während des
Vorschiebens Luft durch die Poren gepresst wird, bildet sich ein
Luftkissen zwischen dem Plattenmaterial 112 und den Zylinderoberflächen, wodurch
die Reibung wesentlich reduziert wird. Dies wird gefördert durch
die Bildung eines Paares ringförmiger
Luftkammern (wovon nur eine unter 180 dargestellt ist)
innerhalb des Zylinders 104 und gleich groß mit den
Abschnitten 130, 132. Eine Lufthandhabungseinheit 182,
deren Betrieb von der Steuervorrichtung 156 geregelt wird,
liefert während
des Vorschiebens Luft in die ringförmigen Kammern. Die resultierende
Minderung der Reibung fördert
die Verwendung von dünnerem
Plattenmaterial 112 und dimensionsmäßig größeren Plattenabmessungen.
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Nachdem
die Etappe des Vorschiebens des Plattenmaterials vollendet ist,
sendet die Steuervorrichtung 156 ein Signal an die Zylindervorrichtungen 154,
um die Stellarme 150 nach innen zurückzuziehen, was die Spannrolle 114 gegen
das Plattenmaterial 112 zieht, wobei das Spannen des Plattenmaterial
in sehr ähnlicher
Weise geschieht wie in der oben beschriebenen ersten Ausführung. Des
Weiteren, falls die Einheit 182 alternativ betrieben werden
kann, um ein Vakuum zu liefern, kann das Plattenmaterial 112 nach
dem Vorschieben in einen festen Kontakt mit den Abschnitten 130, 132 gesaugt
werden. Das Timing und die Steuerung der Lufthandhabungseinheit
werden wiederum durch die Steuervorrichtung 156 geregelt.
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Schließlich ist
es möglich,
eine kompressible Oberfläche
für die
Abschnitte 130, 132 zu verwenden, um ein direktes
Drucken zu gestatten (das heißt, Platte-zu-Papier
statt über
eine Mitläuferwalze.).
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Es
wird daher ersichtlich, dass wir einen verlässlichen und angemessenen Mechanismus
zum Spannen, Vorschieben, Abspulen und Aufrollen von Material, welches
um einen Zylinder herum gewickelt wird, entwickelt haben und dass
derselbe besonders für
lithographische Drucksysteme geeignet ist. Die in dieser Beschreibung
verwendeten Bezeichnungen und Ausdrücke werden als Ausdrücke der
Beschreibung angewendet und nicht als Begrenzung, und es besteht
keine Absicht beim Gebrauch solcher Bezeichnungen und Ausdrücke irgendwelche Äquivalente
der gezeigten und beschriebenen Merkmalen oder Teilen hiervon auszuklammern,
aber es wird zugegeben, dass verschiedene Änderungen innerhalb des Bereiches
der Erfindung möglich
sind.