DE68924433T2

DE68924433T2 - Eine Kontrollvorrichtung zur Betätigung einer Befeuchtungssprühanordnung.

Info

Publication number: DE68924433T2
Application number: DE1989624433
Authority: DE
Inventors: Birger Hansson; Sten Hultberg
Original assignee: Jimek AB
Current assignee: Jimek AB
Priority date: 1988-01-19
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1996-05-09
Anticipated expiration: 2009-01-14
Also published as: JPH026863A; EP0325381A2; NZ227640A; EP0325381B1; JP2746975B2; EP0325381A3; DE68924433D1; CA1313388C; AU2856289A

Description

Steuersytem zum Betätigen eines Befeuchtungssprühsystems

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Steuersystem zum Betätigen eines Befeuchtungssprühsystems, insbesondere von der Art, die bei einem gepulsten Befeuchtungssprühsystem verwendet wird.
In der Vergangenheit sind verschiedene Systeme zum Zuführen eines Fluids zu den Walzen von Druckerpressen vorgeschlagen worden. Diese Fluide können beispielsweise zum Befeuchten oder Reinigen der Walzen oder zum Verhindern eines Druck- Offsets verwendet werden. Eine Systemart befeuchtet die Walzen durch Sprühen eines Fluids meistens aus Düsenvorrichtungen, die neben den Walzen positioniert sind. Typischerweise ist eine Vielzahl von Düsenvorrichtungen in einem Sprühstab ausgerichtet.
Eine Sprühvorrichtung, die bisher verwendet worden ist, wird in diesem Text später im Detail in Zusammenhang mit den Figuren 11-13 beschrieben. Kurz gesagt ist jene Sprühvorrichtung durch einen Düsenabschnitt charakterisiert, und ein Ventil mit einem Kolben, der in einer merklichen Entfernung hinter dem Düsenabschnitt positioniert ist. Unter Druck stehendes Fluid wird dem Ventil zugeführt und wird zu einem Sammelbehälter geleitet, wenn das Ventil geschlossen ist, und zum Düsenabschnitt, wenn das Ventil offen ist. Der Kolben wird durch ein Solenoid hin- und herbewegt, um ein pulsierendes Sprühen zu erzeugen.
Wenn die vordere Abdichtfläche des Kolbens abgenutzt wird, ist es nötig, den Solenoidmechanismus auseinanderzubauen, um den Kolben auszutauschen. Dies ist eine zeitaufwendige Aufgabe, die in periodischen Abständen an allen Düsenvorrichtungen durchgeführt werden muß. Darüber hinaus resultiert die Notwendigkeit, Fluid zu einem Sammelbehälter zu führen, wenn das Ventil geschlossen ist, in verbrauchtem Fluid, das entsorgt werden muß. Andererseits ist herausgefunden worden, daß dann, wenn das Merkmal, eines unter Druck stehenden Fluids zu einem Sammelbehälter durchzuführen, eliminiert wird, auf ein Öffnen des Ventils hin ein exzessiver Druck auf ein Restfluid auftritt, das in dem Durchgang zwischen dem Düsenelement und dem Ventilkolben zurückbleibt, was darin resultieren kann, daß eine exzessive Fluidmenge versprüht wird, sowie auch ein Tropfen von Fluid auftreten wird, nachdem das Ventil geschlossen worden ist. Jedoch wird durch ein Durchführen des unter Druck stehenden Fluids zu einem Sammelbehälter kein Druckaufbau stattfinden.
Daher wäre es wünschenswert, eine Sprühvorrichtung zu schaffen, wobei die Abdichtfläche in minimaler Zeit und mit minimaler Anstrengung ausgetauscht werden kann, kein exzessiver Druckaufbau erfolgt und es keine Notwendigkeit zum Entsorgen nicht verwendeter Flüssigkeit gibt.
Das US-Patent mit der Nr. 4,469,024 von Schwartz et al. betrifft einen gepulsten Sprühbefeuchter, wobei die Fluidmenge, die ausgegeben wird, durch eine gemessene Druckgeschwindigkeit gesteuert wird. Bei diesem offenbarten Ausführungsbeispiel erzeugt ein Geschwindigkeitssensor ein sinusförmiges Sensorsignal mit einer Frequenz, die auf die Druckgeschwindigkeit bezogen ist. Ein Impulsbreitenmodulator empfängt das sinusförmige Sensorsignal und erzeugt ein Rechteckwellen- Steuersignal, wobei die Impulsdauer konstant gehalten wird. Die Zeit zwischen Impulsen in dem Rechteckwellen-Steuersignal wird als Funktion der Druckgeschwindigkeit verändert. Das Steuersignal wird in pneumatische Impulse umgewandelt, die zum Betätigen von durch Luft betätigten Ventilen verwendet werden, die Fluid zu den Sprühdüsen führen.
Ein weiteres Befeuchtungssprühsystem ist in dem US-Patent mit der Nr. 4,649,818 von Switall et al offenbart. Ein Geschwindigkeitssensor liefert ein Sensorsignal zu einer Hauptsteuerung, die auf der Basis des Sensorsignalwertes eines einer Vielzahl oszillierender elektrischer Signale mit diskreten Frequenzen auswählt. Das ausgewählte Frequenzsignal wird zu einem monostabilen Multivibrator geführt, der in Antwort auf die führende Flanke jedes Zyklus des Frequenzsignals einen Impuls fester Länge erzeugt. Die Impulse des monostabilen Multivibrators werden dann verwendet, um Sprühdüsen-Solenoide zu betätigen. Die Breite des Impulses des monostabilen Multivibrators kann manuell eingestellt werden.
Das US-Patent mit der Nr. 3,926,115 von Alsop offenbart eine Befeuchungssprühvorrichtung, wobei die Fluidausgabe durch eine teilweise oder vollständige Unterbrechung der Sprühers temporär verändert werden kann. Ein festes Hindernis kann in den Sprühpfad plaziert werden, oder ein ablenkender Gebläsewind kann zum Verändern der Sprühausgabe verwendet werden. In dem Sprühbefeuchter, der in dem US-Patent mit der Nr. 3,924,531 von Klinger offenbart ist, kann die Sprühausgabe durch Verändern der Position verschiedener mechanischer Teile gesteuert werden.
Alle bekannten Sprühbefeuchter haben einige Nachteile. Beispielsweise gibt es bei den gepulsten Sprühbefeuchtern oft Schwierigkeiten, die zu schlechten Sprühmustern und ähnlichem führen. In einem System, bei dem die Befeuchtungsfluidmenge durch Ändern der "EIN"-Zeit der Sprühdüsen verändert wird, ist die Steuerung der Befeuchtungsfluid-ausgabe während einer Druckoperation mit niedriger Geschwindigkeit durch physikalische Beschränkungen bezüglich der Sprühdüsen, der Ventile und ähnlichem beschränkt. Zusätzlich ist in Systemen, bei denen die "AUS"-Zeit der Sprühdüsen gesteuert wird, die Steuerung durch die Möglichkeit eines Austrocknens beschränkt, wenn es lange Zeitperioden zwischen Sprühimpulsen gibt. Systeme, bei denen eine physikalische Technik zum Verändern der Sprühausgabe verwendet wird, zeigen Schwierigkeiten beim Erhalten eines geeigneten Sprühmusters. Demgemäß gibt es eine Notwendigkeit für ein Befeuchtungsprühsystem, das die Schwierigkeiten überwindet, denen bei bisherigen Befeuchtungssprühsystemen begegnet wird.
Es wäre wünschenswert, ein Befeuchtungssprühsystem zu schaffen, das Änderungen bezüglich der Betriebsparameter auf leichte Weise und effektiv einstellt.
Es wäre weiterhin wünschenswert, ein Befeuchtungssprühsystem mit einem verbesserten Sprühmuster zu schaffen.
Es wäre auch wünschenswert, ein verbessertes Impuls- Befeuchtungssprühsystem zum Befeuchten einer Druckerpreßwalze zu schaffen, wobei die Befeuchtungsfluidmenge, die auf die Walze gesprüht wird, in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit der Druckerpresse und einer programmierten Befeuchtungskurve verändert wird.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Steuersystem zum Betätigen eines Befeuchtungssprühsystems mit einer Vielzahl von Sprühdüsen zum Zuführen von Befeuchtungsfluid zu einer Walze einer Druckerpresse, wobei das Steuersystem folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Erhalten eines Geschwindigkeitssignals, das eine Druckgeschwindigkeit der Druckerpresse darstellt, eine Einrichtung zum Erzeugen von Rechteckimpulsfolgen und eine Einrichtung zum Betreiben der Düsen in Antwort auf die Rechteckimpulsfolgen; dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfolge-Erzeugungseinrichtung geeignet ist, in Antwort auf das Geschwindigkeitssignal Rechteckimpulse fester Dauer zu erzeugen, wobei die Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen von unterschiedlicher Dauer ist, wenn der Wert des Geschwindigkeitssignals unter einem ersten Geschwindigkeitswert ist, und daß die Impulsfolge-Erzeugungseinrichtung geeignet ist, Rechteckimpulse unterschiedlicher Dauer zu erzeugen, wobei die Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen von fester Dauer ist, wenn der Wert des Geschwindigkeitssignals über dem ersten Geschwindigkeitswert ist.
Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Befeuchtungssprühsystems mit einer Vielzahl von solenoid-betätigten Sprühdüsen zum Zuführen von Befeuchtungsfluid zu einer Walze einer Druckerpresse, das folgende Schritte aufweist: Erhalten eines Signals, das eine Druckgeschwindigkeit der Druckerpresse darstellt, Erzeugen einer Rechteckimpulsfolge und Antreiben der Solenoide in Antwort auf die Rechteckimpulsfolge, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Geschwindigkeit der Druckerpresse unter einem ersten Geschwindigkeitswert ist, jeder Rechteckimpuls in der Rechteckimpulsfolge eine feste Dauer aufweist und die Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen als Funktion des Geschwindigkeitssignals verändert wird, und dann, wenn die Geschwindigkeit der Druckerpresse über dem ersten Geschwindigkeitswert ist, die Periode zwischen benachbarten Impulsen in der Recht-eckimpulsfolge fest ist und die Dauer der Impulse als Funktion des Geschwindigkeitssignals verändert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Befeuchtungssprüh-Steuersystem eine Einrichtung zum Erfassen der Druckerpressengeschwindigkeit. In Antwort auf die erfaßte Druckgeschwindigkeit wird eine Rechteckimpulsfolge erzeugt. Wenn die erfaßte Druckgeschwindigkeit unter einem bestimmten Wert ist, hat jeder Impuls in der Rechteckimpulsfolge eine feste Dauer und die Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen wird in Antwort auf die Druckgeschwindigkeit verändert. Wenn die Druckgeschwindigkeit über dem bestimmten Wert ist, ist die Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen fest und die Dauer der Impulse wird in Antwort auf die erfaßte Geschwindigkeit verändert. Sprühdüsen werden in Antwort auf die Rechteckimpulsfolge angetrieben.
Bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand lediglich eines Beispiels lediglich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Sprühmechanismus mit Teilen eines phantommäßig bzw. gestrichelt gezeigten Druckmechanismus ist;
Figur 2 ein Seitenaufriß einer Sprühvorrichtung ist;
Figur 3 eine um 90º versetzte Ansicht der Figur 2 ist;
Figur 4 eine Ansicht des hinteren Endes der Sprühvorrichtung ist, wobei ihr Solenoidgehäuse gestrichelt gezeigt ist;
Figur 5 eine Ansicht des vorderen Endes der Sprühvorrichtung ist;
Figur 6 eine längsgeschnittene Explosionsansicht der Sprühvorrichtung ist;
Figur 7 eine aufgebrochene Ansicht eines Sprühabschnitts ist, der abdichtend von einem Ventilstößel berührt wird, wobei Teile des Düsenabschnitts weggebrochen sind;
Figur 8 eine längsgeschnittene aufgebrochene Ansicht durch die Sprühvorrichtung ist, wenn der Düsenabschnitt durch den Ventilstößel geschlossen ist;
Figur 9 eine längsgeschnittene aufgebrochene Explosionsansicht durch einen Ventilabschnitt der Sprühvorrichtung ist, wobei der Ventilstößel von dem Kolben entfernt gezeigt ist;
Figur 10 eine der Figur 8 gleiche Ansicht ist, wobei der Ventilstößel in einer zurückgezogenen Position ist, um einen Fluidfluß zur Düse auszusenden;
Figur 11 eine seitliche Schrägansicht einer Sprühvorrichtung nach dem Stand der Technik ist;
Figur 12 eine Explosionsansicht der Sprühvorrichtung nach dem Stand der Technik ist, wobei Teile davon längsgeschnitten sind;
Figur 13 eine seitliche Schrägansicht eines Düsenabschnitts nach dem Stand der Technik ist, wobei Teile weggebrochen sind;
Figur 14 eine zum Betätigen eines Sprühdüsen-Solenoids verwendete Rechteckimpulsfolge darstellt;
Figur 15 eine Befeuchtungskurve zum Korrelieren einer Druckgeschwindigkeit mit Sprühdüsen-Betriebsparametern darstellt;
Figur 16 eine schematische Zeichnung eines Ausführungsbeispiels eines Befeuchtungssprüh-Steuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
Figur 17 die Beziehungen zwischen Sprühdüsen, Steuerkanälen und gedruckten Seiten gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellt.
In Figur 1 ist ein Teil eines Offset-Druckgeräts 10 mit einer Druckzylinderwalze 12, einer Wasserformwalze 14, einer Befeuchtungswalze 16 und einem Befeuchtungssprühmechanismus 18 gezeigt.
Der Befeuchtungssprühmechanismus 18 sendet ein pulsierendes Sprühen befeuchtender Flüssigkeit aus, wie beispielsweise Wasser, das bestimmte Additive enthalten kann, wobei die Flüssigkeit auf die Befeuchtungswalze gesprüht wird und von dort zur Wasserformwalze übertragen wird.
Der Befeuchtungsmechanismus besteht aus einem Gehäuse 30, an dem eine Vielzahl von Sprühvorrichtungen 32 montiert ist. Diese Sprühvorrichtungen 32 sind parallel zu einer Fluid- Einlaßdurchführung 34 zum Empfangen von unter Druck stehender befeuchtender Flüssigkeit mittels einzelner Abnahmeleitungen 36 angeschlossen, die von der Einlaßdurchführung 34 zu den jeweiligen Düsenvorrichtungen 36 führen.
Jede Sprühvorrichtung 32 besteht aus einem Düsenabschnitt 38 und einem Ventilabschnitt 40. Der Düsenabschnitt 38 besteht aus einem im allgemeinen zylindrischen Düsengehäuse 42 (Figur 7), das einen transversalen Schlitz 44 an seinem vorderen Ende enthält. In eine zentrale Bohrung des Düsengehäuses 42 ist ein Düsenelement 46 mittels Preßpassung montiert, das vorzugsweise aus hartem ausdauerndem Material wie beispielsweise Hartmetall bzw. Wolframkarbid ausgebildet ist. In ein hinteres Ende der zentralen Bohrung ist ein Haltering 48 eingepaßt, und in ein zentrales Loch des Rings 48 ist ein Ventilsitz 50 eingepaßt. Allgemein hat der Ventilsitz die Form eines Hohlzylinders und enthält ein kegelstumpfförmiges Ende 52. Das Düsenelement 46 enthält einen Schlitz 54 in seinem vorderen Ende, welcher Schlitz mit einem zentralen Durchgang 56 des Ventilsitzes 50 durch einen zentralen Durchgang 58 in dem Düsenelement 46 in Verbindung steht.
Das Düsengehäuse 42 ist in dem vorderen Ende einer Durchgangsbohrung 59 entfernbar angeordnet, die in einem Deckel 60 (Figur 6) von der Art ausgebildet ist, die in dem US-Patent mit der Nr. 4,527,745 von Butterf ield et al. beschrieben ist. Der Deckel 60 enthält aus Gründen, die nachfolgend erklärt werden, Schlitze 62 in seiner äußeren Wand.
Der Ventilabschnitt 40 (Figur 6) besteht aus einem Ventilgehäuse 70, das eine Durchgangsbohrung 72 enthält, deren vorderes Ende ein Innengewinde 74 enthält. Eine Flüssigkeit, wie beispielsweise eine Befeuchtungslösung, wird mittels eines Toranschlusses 71 zum Ventilgehäuse 70 geführt, wobei der Toranschluß mit einem Gewinde versehen sein kann, um eine Durchführung mit entsprechendem Gewinde aufnehmen zu können. An einem hinteren Ende des Ventilgehäuses ist ein hohler Pfosten 76 entfernbar angebracht. Der Pfosten 76 enthält einen vergrößerten Flansch 78 an seinem vorderen Ende, der in eine Gegenbohrung 80 paßt, die an einem hinteren Ende der Durchgangsbohrung 72 angeordnet ist. Eine Platte 82 weist eine zentrale Öffnung 84 auf, durch die der Pfosten 76 verläuft, wobei die Platte 82 mittels Schrauben 88 an der hinteren Seite 86 des Ventilgehäuses 70 befestigt ist. Ein elastischer Abdichtring 90 ist zwischen der Platte 82 und dem Flansch 78 angeordnet, um ein abgeflachtes hinteres Ende 92 der Gegenbohrung 80 zu berühren, um mit ihm eine Fluidabdichtung herzustellen.
An einem hinteren Ende des Pfostens 76 ist ein herkömmliches Solenoidspulengehäuse vom Einstöpseltyp 96 montiert. Jenes Gehäuse enthält eine Bohrung 98, durch die sich der Pfosten 76 erstreckt. Eine ringförmige externe Nut 100 ist an dem hinteren Ende des Pfostens 76 ausgebildet, um einen Haltering (nicht gezeigt) oder ähnliches zum Halten des Gehäuses 96 an dem Pfosten aufzunehmen. Eine Feder (nicht gezeigt) kann zwischen einem solchen Haltering und einer hinteren Oberfläche 97 des Gehäuses angeordnet sein, um das Gehäuse gegenüber der Platte 82 vorzuspannen. Die Feder wäre nachgiebig, um zu erlauben, daß das Gehäuse etwas entfernt von der Platte 82 versetzt ist, um um die Achse des Pfostens 76 gedreht zu werden, so daß die drei Einstöpselspitzen 102 neu positioniert werden könnten.
Der Pfosten 76 hat ein hohles vorderes Ende, in dem ein Ventilkolben 104 gleitbar angeordnet ist, um innerhalb des Solenoidspulengehäuses 96 positioniert zu werden. Der Kolben ist geeignet, in Antwort auf eine Anregung der Solenoidspule, die in dem Gehäuse 96 enthalten ist, nach hinten versetzt zu werden (das heißt in Figur 6 nach oben). Eine Spulenkompressionsfeder 106 umgibt den Kolben 104 und wirkt zwischen dem Flansch 78 und einem Flansch 108, der an einem vorderen Ende des Kolbens 104 angeordnet ist. Der Flansch 108 kann beispielsweise durch einen Halte-Spaltring ausgebildet sein. Somit wird, wenn der Kolben durch die Solenoidspule nach hinten zurückgezogen wird, die Feder 106 komprimiert.
In einem vorderen hohlen Ende des Kolbens ist ein Ventilstößel 110 entfernbar montiert. Der Ventilstößel 110 enthält einen hinteren Teil 112, der durch Reibpassung in dem Kolben 104 montiert ist, und einen vorderen Teil 114 mit vergrößertem Querschnitt, der in einer Durchgangsbohrung 116 eines Körperelements 118 gleitet. Das Körperelement enthält ein Außengewinde 120 an seinem hinteren Ende, das in das Innengewinde 74 des Ventilgehäuses geschraubt ist. Das Körperelement 118 enthält eine innere Buchse 119, in der ein vorderes Ende des Ventilstößels 110 gleitet. Der Ventilstößel enthält eine Vielzahl von Längskanälen 121 in seiner äußeren Umgebung zum Durchführen von Flüssigkeit nach vorn hinter der Buchse 119 (siehe Figur 10).
Von dem vorderen Ende des Stößels 110 steht eine Platte 122 vor, die aus elastischem Material ausgebildet ist. Die Platte bzw. Scheibe 122 hat einen größeren Durchmesser als das hintere Ende des Durchgangs 56, der in dem Ventilsitz 50 ausgebildet ist, und ist geeignet, dagegen unter der Vorspannung der Feder 106 abdichtend zu lagern. Es wird angenommen, daß die Durchgänge 56, 58, der Stößel 114, der Kolben 104 und der Pfosten 76 entlang einer gemeinsamen Längsachse ausgerichtet sind.
Der Stößel 110 ist im Querschnitt nicht größer als die Durchgangsbohrung 116 des Körpers 118, wodurch der Stößel 114 aus dem Kolben 104 herausgezogen werden kann und in einer Vorwärtsrichtung vollständig aus der Sprühvorrichtung 32, nachdem der Deckel 60 und der Düsenabschnitt 38 davon entfernt worden sind.
Anstatt mittels Reibpassung montiert zu sein, könnte der Stößel an dem Kolben durch andere schnell lösbare Verbindungen angebracht sein, wie beispielsweise eine Gewindeschraubverbindung.
Ein Anbringen und ein Entfernen des Düsenabschnitts 38 wird durch den Deckel 60 auf eine herkömmliche Weise bewirkt. Das bedeutet, daß die Schlitze 62 in dem Deckel so angeordnet sind, daß sie radial vorstehende Haken 124 aufnehmen, die an der Außenwand des Körpers 118 ausgebildet sind. Die Seitenwände der Schlitze 62 enthalten Nockenteile 162, die zum Ziehen des Deckels zum Körper 118 in Antwort auf eine relative Drehung zwischen ihnen dienen. Dies führt dazu, daß die vordere Wand 128 in Längsrichtung gegen einen elastischen Abdichtring 130 gezwungen wird, der zwischen der vorderen Wand 128 und einer hinteren Wand 132 des Düsengehäuses 42 positioniert ist. Eine Gegendrehung des Deckels wird auf nachgiebige Weise durch den so komprimierten Ring 130 verhindert. Der Ring 130 stellt auch eine Fluidabdichtung her, wenn er einmal auf diese Weise komprimiert worden ist.
Im Betrieb wird unter Druck stehende Flüssigkeit durch den Toranschluß 71 zu der Sprühvorrichtung eingeführt. Wenn das Solenoid nicht angeregt ist, das heißt in einer nicht sprühenden Betriebsart, wird der Ventilstößel gegen den Ventilsitz 50 vorgespannt, um das Düsenelement zu schließen. Wenn das Solenoid einmal betätigt worden ist, werden der Kolben und der Stößel zurückgezogen, um dadurch eine Blockierung des Ventilsitzes aufzuheben. Sofort wird unter Druck stehende Flüssigkeit durch den Ventilauslaß 54 und auf die Walze ausgestoßen. Nachdem die Abdichtplatte 122 abgenutzt worden ist, wird ihre Entfernung durch einfaches Losschrauben des Körperelements 118 und Ziehen des Stößels 110 in axialer Richtung von dem Kolben aus erreicht. Ein Einfügen eines neuen Stößels wird durch Umkehren jener Schritte erreicht.
Die Düsenvorrichtung bietet signifikante Vorteile gegenüber einer Düsenvorrichtung, die bisher in Sprühbefeuchtern verwendet wird. Eine solche Düsenvorrichtung 236 nach dem Stand der Technik, die in den Figuren 11-13 gezeigt ist, besteht aus einem Düsenabschnitt 238 und einem Ventilabschnitt 240. Der Düsenabschnitt 238 besteht allgemein aus einem zylindrischen Düsengehäuse 242, das einen transversalen Schlitz 244 an seinem vorderen Ende enthält. In einer zentralen Bohrung des Düsengehäuses 242 ist ein Düsenelement 246 mittels Preßpassung montiert, das vorzugsweise aus hartem abnutzungsbeständigen Material ausgebildet ist, wie beispielsweise Hartmetall bzw. Wolframkarbid. In ein hinteres Ende der zentralen Bohrung ist ein Halterring 248 mittels Preßpassung eingefügt. Das Düsenelement 246 enthält einen Schlitz 254 in seinem vorderen Ende, welcher Schlitz mit einem zentralen Durchgang 258 in dem Düsenelement 246 in Verbindung steht. Das Düsengehäuse 238 ist in dem vorderen Ende einer Durchgangsbohrung entfernbar angeordnet, die in einem Deckel 260 von dem Typ, der in dem US-Patent mit der Nr. 4,527,745 von Butterfield et al beschrieben ist, ausgebildet ist (Figur 12).
Der Deckel 260 enthält Schlitze 262 in seiner Außenwand, wofür die Gründe nachfolgend erklärt werden.
Der Ventilabschnitt 240 besteht aus einem Ventilgehäuse 270, das erste und zweite Gewindebohrungen 271, 272 enthält, die durch eine Trennwand 273 getrennt sind. Die Bohrungen 271, 272 sind miteinander und mit dem Durchgang 258 in dem Düsengehäuse 242 ausgerichtet. In dem Ventilgehäuse 270 ist rechtwinklig zu den Bohrungen 271, 272 eine dritte Bohrung 274 angeordnet. Jene dritte Bohrung 274 steht mit der ersten und der zweiten Bohrung 271, 272 durch einen ersten bzw. einen zweiten Durchgang 275A, 275B in Verbindung. An einem hinteren Ende des Ventilgehäuses ist ein hohler Pfosten 276 entfernbar befestigt. Der Pfosten 276 enthält einen vergrößerten Flansch 278 an seinem vorderen Ende, der in eine Gegenbohrung 280 an einem hinteren Ende der dritten Bohrung 274 paßt. Eine Platte 282 hat eine zentrale Öffnung 284, durch die der Pfosten 276 verläuft, wobei die Platte 282 mittels Schrauben 288 an der hinteren Seite 286 des Ventilgehäuses 270 befestigt ist. Ein elastischer Abdichtring 290 ist zwischen der Platte 282 und dem Flansch 278 angeordnet, um ein abgeflachtes hinteres Ende 292 der Gegenbohrung 280 zu berühren, um mit ihm eine Fluidabdichtung herzustellen.
An einem hinteren Ende des Pfostens 276 ist ein herkömmliches Solenoidspulengehäuse 296 vom Einstöpseltyp montiert. Jenes Gehäuse enthält eine Bohrung 298, durch die sich der Pfosten 276 erstreckt. Eine ringförmige externe Nut 300 ist am hinteren Ende des Pfostens 276 ausgebildet, um einen Haltering (nicht gezeigt) oder ähnliches zum Halten des Gehäuses 296 an dem Pfosten aufzunehmen. Eine Feder (nicht gezeigt) kann zwischen einem solchen Haltering und der hinteren geite 297 des Gehäuses angeordnet sein, um das Gehäuse gegen die Platte 282 vorzuspannen. Eine solche Feder wäre nachgiebig, um zuzulassen, daß das Gehäuse etwas entfernt von der Platte 282 versetzt ist, damit es um die Achse des Pfostens 276 gedreht werden kann, so daß die drei Stöpselspitzen 302 neu positioniert werden könnten.
Der Pfosten 276 hat ein hohles vorderes Ende, in dem der Ventilkolben 304 gleitbar angeordnet ist, um innerhalb des Solenoidspulengehäuses 296 positioniert zu werden. Der Kolben ist geeignet, in Antwort auf eine Anregung der in dem Gehäuse 296 enthaltenen Solenoidspule nach hinten versetzt zu werden (das heißt in Figur 12 nach rechts). Eine Spulenkompressionsfeder 306 umgibt den Kolben 304 und wirkt gegen den Flansch 278 und einen Flansch 308, der an einem vorderen Ende des Kolbens 304 angeordnet ist. Der Flansch 308 kann beispielsweise durch einen Halte-Spaltring ausgebildet sein. Somit wird, wenn der Kolben durch die Solenoidspule nach hinten zurückgezogen wird, die Feder 308 komprimiert, so daß der Kolben nach vorn vorgespannt ist.
In einem vorderen Ende des Kolbens 304 ist ein elastisches Abdichtelement 310 angeordnet, das geeignet ist, gegen einen kegelförmigen Sitz 312 unter der Vorspannung der Feder 306 zu lagern, der den Durchgang 275A umgibt, wann immer die Solenoidspule nicht erregt ist. Bei einer derartigen Handlung wird der Durchgang 275A geschlossen, während der Durchgang 275B offen bleibt.
Der Kolben 304 enthält wenigstens einen Längskanal 314, der geeignet ist, einen Fluidfluß vom Durchgang 275B zum hinteren Ende des hohlen Pfostens 276 zu führen. Ein solches Fluid würde um einen äußeren Rand des Flansches 308, durch den Kanal 314 und durch ein kleines Loch (nicht gezeigt) am hinteren Ende des Pfostens 276, und von dort zu einer geeigneten Durchführung (nicht gezeigt), die an dem hinteren Ende des Pfostens 276 angeschlossen ist, fließen.
An der ersten Bohrung 271 ist über ein Gewinde ein hohles Körperelement 318 befestigt, an dem das Düsengehäuse mittels des Deckels 260 zu montieren ist. Diesbezüglich sind die Schlitze 262 in dem Deckel derart angeordnet, daß sie radial vorstehende Haken 324 aufnehmen können, die an der äußeren Wand des Körpers 318 ausgebildet sind. Die Seitenwände der Schlitze 262 enthalten Nockenteile 326, die zum Ziehen des Deckels zu dem Körper 318 in Antwort auf eine relative Drehung zwischen ihnen dienen. Dies führt dazu, daß eine vordere Wand des Körperelements 318 in Längsrichtung gegen einen elastischen Abdichtring (nicht gezeigt) gezwungen wird, der zwischen der vorderen Wand und einer hinteren Wand des Düsengehäuses 242 positioniert ist.
Im Betrieb des Geräts nach dem Stand der Technik, das in Zusammenhang mit den Figuren 11-13 offenbart ist, wird unter Druck stehendes Fluid zur zweiten Bohrung 272 ausgegeben, und es fließt durch den Durchgang 275B. Wenn das Solenoid nicht angeregt ist, öffnet der Ventilkolben 304 den Durchgang 275A, so daß das Fluid durch den Kanal 314 und aus dem hinteren Ende des Pfostens 276 zu einem geeigneten Sammelbehälter läuft. Wenn das Ventil angeregt ist, was dazu führt, daß der Kolben 304 zurückgezogen wird, wird der Durchgang 275A geöffnet, was ermöglicht, daß das Fluid dort hindurch und von dort zum Düsenelement fließt. Wenn der Kolben zurückgezogen wird, berührt eine Abdichtung an der Wand 330 des Kolbens das kleine Loch (nicht gezeigt) an einem hinteren Ende des Kolbens, so daß der Fluß zum Sammelbehälter gesperrt wird.
Es wird angenommen, daß diese Sprühvorrichtung ermöglicht, daß ein abgenutzer Ventilstößel durch ledigliches Abschrauben des Körperelements 118 und nach vorn Ziehen des Stößels 110 mit einer Kraft, die ausreichend stark ist, den Widerstand der Reibpassung des Stößelteils 112 in dem Kolben 104 zu überwinden, ausgetauscht werden kann. Ein neuer Stößel kann dann dadurch, daß er in den Kolben gestoßen wird, eingefügt werden. Daher ist kein nennenswertes Auseinanderbauen der Ventilvorrichtung erforderlich.
Weiterhin kann durch Vorsehen eines eingestoßenen über Reibpassung angebrachten Ventilsitzes 50 für das hintere Ende des Düsenelementes ein herkömmlicher Düsenabschnitt nach dem Stand der Technik in einen Düsenabschnitt umgewandelt werden, wie er beschrieben ist.
Ein solcher Aufbau ermöglicht, den Fluidfluß an der hinteren Seite des Düsenabschnitts sofort zu stoppen. Die kurze Entfernung zwischen dem Ventil und dem Sprühschlitz 54 vermeidet das Auftreten von Druckwellen und ein Tröpfeln und vermeidet die Notwendigkeit, unbenutztes unter Druck stehendes Fluid zu einem Sammelbehälter abzulenken, wenn das Ventil geschlossen ist. Somit gibt es keine Notwendigkeit, große Mengen nicht verwendeter Flüssigkeit zu entsorgen.
Nimmt man nun auf Figur 14 Bezug, enthält ein Signal 402 eine Folge von Rechteckimpulsen P und kann zur Steuerbetätigung der Sprühdüsen-Solenoide verwendet werden. Kurz gesagt wird, wenn das Signal 402 in einem "HOHEN" oder "EIN"-Zustand ist, Strom zugeführt, um ein Sprühdüsen-Solenoid zu betätigen. Das Solenoid, und somit die Sprühdüse, wird deaktiviert, wenn das Signal 402 in einem "NIEDRIGEN" oder "AUS"-Zustand ist. Der Arbeitszyklus der Impulsfolge wird durch die Breite eines Impulses P relativ zur Zykluszeit bestimmt. Anders ausgedrückt kann der Arbeitszyklus D durch Nehmen des Verhältnisses der EIN-Zeit tON und der Zykluszeit tTOT bestimmt werden. Die Zykluszeit tTOT ist natürlich die Summe der EIN-Zeit tON und der AUS-Zeit tOFF. Somit kann der Arbeitszyklus D als D = tON/tTOT = tON/ (tON + tOFF) definiert werden.
Zum Einstellen der Sprühausgabe des Sprühbefeuchters kann der Arbeitszyklus des Signals 402 verändert werden. Ein höherer Arbeitszyklus würde die Sprühausgabe aus dem Befeuchter erhöhen. Beispielsweise würde ein Arbeitszyklus von 1 bedeuten, daß das Signal 402 zu allen Zeiten in der EIN-Position bliebe, und somit würden die Sprühdüsen gleichermaßen zu allen Zeiten EIN bleiben. Die Sprühdüsen würden bei einem Arbeitszyklus von 0 in einem AUS-Zustand bleiben. Bei dem bestimmten Signal 402, das in Figur 14 dargestellt ist, ist die Impulsbreite tON etwa ein Drittel der gesamten Zykluszeit tTOT. Somit wäre der Arbeitszyklus für das dargestellte Signal 402 in Figur 14 etwa 0,33, und eine durch das Signal gesteuerte Sprühdüse wäre etwa 33,3 % der Betriebszeit im EIN-Zustand.
Der Arbeitszyklus kann durch Ändern der Impulsbreite tON und/oder der Zeit tOFF zwischen benachbarten Pulsen der durch das Signal 402 definierten Impulsfolge verändert werden. In einem typischen Sprühbefeuchter verhindern jedoch Systembeschränkungen oft einen geeigneten Betrieb des Sprühbefeuchters jenseits von bestimmten Betriebsparametern. Beispielsweise verhindern in Systemen, die den Arbeitszyklus durch Verändern der Breite eines Impulses verändern, Ventil- und Düsenbeschränkungen einen geeigneten Betrieb für Impulsbreiten unter einem bestimmten Wert. Somit haben Systeme, die die EIN-Zeit verändern, oft schlechte Sprühmuster während Perioden, in denen eine Sprühausgabe niedrig ist. Gleichermaßen haben Systeme, die den Arbeitszyklus durch Einstellen einer AUS-Zeit verändern, Probleme in bezug auf ein Walzenaustrocknen, wenn relativ lange Zeitperioden zwischen Sprühimpulsen verstreichen, und insbesondere während einer Druckoperation mit hoher Geschwindigkeit. Jedoch überwindet die vorliegende Erfindung diese Schwierigkeiten.
Nimmt man Bezug auf die Befeuchtungskurve der Figur 15, hat die Menge an Befeuchtungsfluid, die durch den Sprühbefeuchter ausgegeben wird, vorzugsweise eine nichtlineare Beziehung zur Druckgeschwindigkeit. Bei Druckgeschwindigkeiten unter einer bestimmten Geschwindigkeit S&sub0; kann eine Sprühbefeuchter- Ausgabe verhindert sein. Diese Situation würde normalerweise auftreten, wenn der Druck bis zur Druckergeschwindigkeit gebracht würde. Wie es in der Befeuchtungskurve 404 zwischen der Geschwindigkeit S&sub0; und der Geschwindigkeit S&sub1; dargestellt ist, erhöht sich der Befeuchtungsprozentsatz, das heißt der Prozentsatz der Zeit, während der die Düsen ein Befeuchtungsfluid ausgeben, bei einer ersten Geschwindigkeit linear mit der Druckgeschwindigkeit. Gleichermaßen verändert sich der Befeuchtungsprozentsatz zwischen den Druckgeschwindigkeiten S&sub1; und S&sub2;, zwischen den Druckgeschwindigkeiten S&sub2; und S&sub3; und oberhalb der Druckgeschwindigkeit S&sub3; mit unterschiedlichen Raten linear mit der Druckgeschwindigkeit. Wenn es gewünscht wird, kann die Befeuchtungskurve ein Anstoßsignal enthalten, das ausgegeben wird, wenn die Druckerpresse anfangs auf die Geschwindigkeit S&sub0; gebracht wird. Die Geschwindigkeiten, bei denen in der Befeuchtungskurve 404 eine Steigungsänderung auftritt und die bestimmten Steigungen für die einzelnen Abschnitte der Befeuchtungskurve hängen von der Druckerpresse ab, bei der das Befeuchtungssprühsystem verwendet wird.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird, wenn die Druckgeschwindigkeit unter der Geschwindigkeit S&sub2; ist, die Impulsbreite tON der Düsensteuerimpulse P auf einen vorbestimmten Wert, zum Beispiel 20 Mikrosekunden, eingestellt, der ausreichend lang ist, um ein geeignetes Sprühmuster sicherzustellen. Der Befeuchtungsprozentsatz kann dann durch Einstellen der Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen in der Impulsfolge verändert werden. Wenn die Druckgeschwindigkeit über der Geschwindigkeit S&sub2; ist, wird die Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen auf einen vorbestimmten Wert, zum Beispiel 400 Mikrosekunden, eingestellt, was sicherstellt, daß die Druckerpressenwalzen zwischen Sprühimpulsen während einer Druckoperation mit hoher Geschwindigkeit nicht zu einem hohen Maß austrocknen. Der Befeuchtungsprozentsatz wird dann durch Einstellen der Impulsbreite der Impulse P verändert. Auf diese Weise erhält die vorliegende Erfindung geeignete Sprühmuster und erreicht einen effektiven Betrieb während des gesamten weiten Bereichs der Betriebsbedingungen.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Impulsbreite zwischen den Geschwindigkeiten S&sub0; und S&sub1; auf einen ersten Wert, zum Beispiel 20 Mikrosekunden, eingestellt werden, und die Impulsbreite zwischen den Geschwindigkeiten S&sub1; und S&sub2;, zwischen denen Befeuchtungsanforderungen höher sind, kann auf einen höheren zweiten Wert, wie beispielsweise 30 Mikrosekunden, eingestellt werden. Gleichermaßen kann die Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen der Impulsfolge für Druckgeschwindigkeiten zwischen Geschwindigkeiten S&sub2; und S&sub3; auf einen Wert, zum Beispiel 500 Mikrosekunden, und einen anderen Wert, wie beispielsweise 400 Mikrosekunden, für Druckgeschwindigkeiten über der Geschwindigkeit S&sub3; eingestellt werden. Somit wird durch Hinzufügen zusätzlicher Einstellpunkte entlang der Befeuchtungskurve 404 eine feinere Sprühsteuerung geschaffen. Natürlich könnten, wenn es gewünscht wird, auch mehr Einstellpunkte auf der Befeuchtungskurve vorgesehen werden, um eine noch feinere Sprühsteuerung zuzulassen.
Wendet man sich nun der Figur 16 zu, enthält ein Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung eine Hauptsteuerung 406, die eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 408, einen Systemspeicher 410 und eine Eingabe-/Ausgabe-(I/O)- Vorrichtung 412 enthält. Zusätzlich kann eine Anzeigevorrichtung (nicht gezeigt), wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige, eine Lichtemissions-Dioden-(LED)-Anzeige oder eine Kathodenstrahlröhre (CRT) vorgesehen sein, um zuzulassen, daß einem Anwender Information über die Betriebsparameter und ähnliches zugänglich gemacht wird. Der Systemspeicher 410 enthält vorzugsweise einen nicht flüchtigen Speicherteil zum Speichern einer oder mehrerer Befeuchtungskurven.
Befeuchtungskurven können in den Systemspeicher 410 vorgespeichert werden, oder vorzugsweise können die Befeuchtungskurven aus einem Computer oder aus einer Anschlußstellenvorrichtung heruntergeladen werden. Zu diesem Zweck ist eine serielle Kommunikationsleitung 414 vorgesehen, um der Steuerung 406 zu erlauben, mit einem Computer zu kommunizieren. Zusätzlich kann eine Endanschlußvorrichtung 416 mit der Steuerung 406 über eine Kommunikationsleitung 418 kommunizieren. Somit können die Eigenschaften der Befeuchtungskurve, die sich normalerweise zwischen Drücken verändern, auf die bestimmte Anwendung zugeschnitten werden, bei der der Sprühbefeuchter verwendet wird.
Im Betrieb kann dann, wenn die Befeuchtungskurveninformation in einem Computer gespeichert ist, diese Information über eine geeignete serielle Schnittstelle, wie beispielsweise eine Standardschnittstelle von Typ RS 422, zur Steuerung 406 nach unten geladen werden. Diese Information kann zur Speicherung im Systemspeicher 410 zur CPU 408 geführt werden. Vorzugsweise enthält der Systemspeicher 410 für diesen Zweck eine programmierbare Nurlese-Speichervorrichtung (PROM). Alternativ dazu kann die Befeuchtungskurveninformation von einer Endanschlußvorrichtung 416 zur CPU 408 geführt werden. Somit kann ein Anwender, wenn es gewünscht wird, eine geeignete Befeuchtungskurve direkt im Systemspeicher 410 speichern.
Die CPU 408 ist geeignet, ein Druckgeschwindigkeits- Anzeigesignal auf einer Eingangsleitung 420 zu empfangen. Das Druckgeschwindigkeits-Anzeigesignal kann von einem standardmäßigen Tachometergenerator, einem Halleffekt-Nähesensor oder einem anderen geeigneten Sensor erhalten werden. Zusätzlich könnte in modernen Druckerpressen, die einen Drukkercomputer enthalten, ein Druckgeschwindigkeits- Anzeigesignal schon in dem Druckercomputer verfügbar sein. In diesem Fall kann das Druckgeschwindigkeits-Anzeigesignal direkt vom Druckercomputer erhalten werden.
Die CPU 408 liest in Antwort auf das Geschwindigkeits- Anzeigesignal eine Aufzeichnung aus dem Systemspeicher 410 aus, der Information bezüglich der Parameter eines Sprühdüsenbetätigungs-Steuersignals enthält. Beispielsweise könnte das Geschwindigkeits-Anzeigesignal in einen Speicheradressenwert umgewandelt werden. Die in dem Systemspeicher 410 bei dieser Adresse gespeicherten Inhalte könnten dann Information zur Verfügung stellen, die einen Arbeitszyklus-Wert für das Sprühdüsenbetätigungs-Steuersignal anzeigt. Basierend auf dem gespeicherten Arbeitszyklus-Wert und dem Geschwindigkeits-Anzeigesignal können die Parameter des Sprühdüsenbetätigungs-Signals durch die CPU 408 berechnet werden.
Nimmt man wieder Bezug auf Figur 15 würde beispielsweise dann, wenn durch die Hauptsteuerung 406 ein eine Geschwindigkeit 54 anzeigendes Geschwindigkeits-Anzeigesignal erhalten wird, eine im Systemspeicher 410 an der geeigneten Speicherstelle gespeicherte Aufzeichnung einen Arbeitszyklus- Wert 0,15 enthalten, der einer Befeuchtung von 15% entspricht. Da die Geschwindigkeit 54 niedriger als die Geschwindigkeit S&sub2; ist, wird die Impulsbreite tON auf einen festen Wert, wie beispielsweise 20 Mikrosekunden, eingestellt. Wie es oben erörtert ist, kann der Arbeitszyklus D ausgedrückt werden als D = tON/(tON + tOFF). Durch Auflösen nach tOFF erhalten wir tOFF = tON* (1-D)/D. Somit ergibt sich = 20*(1-0,15)/0,15 = 113 Mikrosekunden. Wenn nach einem bestimmten Druckgeschwindigkeitswert einer Befeuchtung von 6% gesucht würde, wäre tOFF 313 Mikrosekunden.
Gleichermaßen können die Impulsfolgeparameter berechnet werden, wenn der Druckgeschwindigkeitswert, der durch die Hauptsteuerung 406 erhalten wird, größer als die Geschwindigkeit S&sub2; ist. Beispielsweise würde für die Druckgeschwindigkeit S&sub5; die geeignete Speicherstelle im Systemspeicher 410 eine Aufzeichnung enthalten, die einen Arbeitszyklus-Wert von 0,22 enthält. Unter Verwenden einer festen Zeitperiode von 400 Mikrosekunden zwischen Impulsen kann der Impulsbreitenwert tON durch Lösen des Ausdrucks tON = tOFF*(D/(1-D)) bestimmt werden. Somit wäre tON für die Geschwindigkeit S&sub1; tON = 400*(0,22/(1-0,22)) = 113 Mikrosekunden.
Wenn ein Druckgeschwindigkeitswert der Geschwindigkeit S&sub2; entspricht, das heißt dem Geschwindigkeitswert, bei dem sich die Impulsfolge von einem Verwenden einer festen Impulsbreite zum Verwenden einer festen Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen ändert, kann die Hauptsteuerung 406 entweder die Impulsbreite tON oder die Zeitperiode tOFF berechnen. Wendet man sich wieder der Figur 16 zu, wird, wenn die CPU 408 einmal die Parameter der Sprühdüsenbetätigungs-Impulsfolge bestimmt hat, die I/O-Einheit 412 gesteuert, um Impulsfolgen zu dem Sprühstab auszugeben. Bei einer bevorzugten Art zum Bilden der Impulsfolge aus den Impulsparametern verwendet die CPU 408 Zahlenwerte, die der Impulsbreite und der Zeitperiode zwischen Impulsen entsprechen. Wenn der Impulsbreiten- Zahlenwert zu CON bestimmt wird und der Zahlwert, der der Zeitperiode zwischen Impulsen entspricht, zu COFF bestimmt wird, kann die CPU 408 eine Rechteckimpulsfolge zum Erzeugen eines HOHEN Ausgangssignals für CON Taktzyklen und eines NIEDRIGEN Ausgangssignals für COFF Taktzyklen erzeugen. Die Zahlenwerte ON und COFF selbst können im Systemspeicher 410 zum Auslesen durch die CPU 408 in Antwort auf das Druckgeschwindigkeits-Anzeigesignal gespeichert werden.
Vorzugsweise erzeugt die CPU 408 Impulsfolgen von Eins bis Sechs, die durch die I/O-Einheit 412 auf ersten bis sechsten Ausgangsleitungen 422, 424, 426, 428, 430 bzw. 432 ausgegeben werden. Die Ausgangsleitungen 422 und 424 sind mit den jeweiligen Kanälen eines standardmäßigen Zweikanal- Optokopplers 434 verbunden. Gleichermaßen sind die Ausgangsleitungen 426 und 428 mit den jeweiligen Kanälen eines Zweikanal-Optokopplers 436 verbunden, und die Ausgangsleitungen 430 und 432 sind mit jeweiligen Kanälen eines Zweikanal- Optokopplers 438 verbunden. Die Optokoppler dienen zum Helfen, die Hauptsteuerung 406 vor möglichem Schaden zu isolieren, der durch Übergangsspitzen und ähnliches hervorgerufen wird.
Die Ausgangsleitung 422 steuert nach einem Durchlaufen des Optokopplers 434 die Operation eines Leistungstransistors TR1. Gleichermaßen steuert die Ausgangsleitung 424 die Operation eines Leistungstransistors TR2; die Ausgangsleitung 426 steuert die Operation eines Leistungstransistors TR3; die Ausgangsleitung 428 steuert die Operation eines Leistungstransistors TR4; die Ausgangsleitung 430 steuert die Operation eines Leistungstransistors TR5; und die Ausgangsleitung 432 steuert die Operation eines Leistungstransistors TR6. Somit bestimmen die Impulsfolgen, die auf den jeweiligen Ausgangsleitungen 422-432 auftreten, die Betriebszustände der jeweiligen Leistungstransistoren TR1-TR6. In Folge bestimmen die Betriebszustände der Transistoren TR1-TR6 die Signale, die an jeweiligen Steuerkanälen 1-6 auftreten.
Nimmt man Bezug auf Figur 17, kann ein Sprühstab 440 mit acht Sprühdüsen N1-N8 versehen sein, die in einer linearen Anordnung angeordnet sind. Der Sprühstab 440 ist vorzugsweise geeignet, Befeuchtungsfluid für eine Vielseiten-Druckerpresse zuzuführen. Typischerweise erzeugt der Sprühstab 440 beispielsweise Befeuchtungsfluid für eine Vierseiten- Druckerpresse. In solchen Fällen steuern Düsen N1 und N2 primär ein Befeuchten der Seite 1, Düsen N3 und N4 steuern primär ein Befeuchten der Seite 2, Düsen N5 und N6 steuern primär ein Befeuchten der Seite 3, und Düsen N7 und N8 steuern primär ein Befeuchten der Seite 4. Natürlich überlappen die Sprühmuster von benachbarten Düsen sich etwas.
Da die Enddüsen N1 und N8 an den äußersten Teilen der linearen Anordnung der Düsen angeordnet sind, gibt es keine Befeuchtungsanteil von einem überlappenden Sprühen von einer benachbarten äußeren Düse. Somit erhalten die Teile der Befeuchtungswalze neben den äußeren Teilen der Seiten 1 und 4 etwas weniger Befeuchtungsfluid als die übrigen Teile der Walze. Die äußeren Teile der Walze haben jedoch oft eine größere Neigung, sich zu erhitzen, als die mittleren Teile der Walze. Demgemäß erhält der Teil der Walze, der die größte Menge als Befeuchtungsfluid benötigt, oft am wenigsten. Es ist vorgeschlagen worden, daß dieses Problem durch Verwenden größerer Sprühdüsen an den äußeren Teilen des Sprühstabs überwunden werden kann. Diese Lösung führt jedoch oft zu zusätzlichen Problemen in Zusammenhang mit dem Verwenden sich unterscheidender Sprühdüsen an dem Sprühstab. Zusätzlich ist eine Wartung und eine Herstellung der Sprühstäbe durch diesen Aufbau kompliziert.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist dieser Nachteil früherer Befeuchtungssprühsysteme überwunden worden. Wie es in Figur 17 gezeigt ist, wird die Düse N1 durch den Kanal 1 gesteuert; die Düse N2 wird durch den Kanal 2 gesteuert; die Düsen N3 und N4 werden durch den Kanal 3 gesteuert; die Düsen N5 und N6 werden durch den Kanal 4 gesteuert; die Düse N7 wird durch den Kanal 5 gesteuert; und die Düse N8 wird durch den Kanal 6 gesteuert. Zum Kompensieren erhöhter Hitze und verringerter Befeuchtung an den äußeren Sprühdüsen kann der Arbeitszyklus der Impulsfolgen an den Steuerkanälen 1 und 6 erhöht werden. Beispielsweise kann der Arbeitszyklus der Impuls folge am Steuerkanal 1 etwas höher als der Arbeitszyklus der Impulsfolge am Steuerkanal 2 sein. Gleichermaßen kann der Arbeitszyklus der Impulsfolge am Steuerkanal 6 etwas höher als der Arbeitszyklus der Impulsfolge am Steuerkanal 5 sein. Vorzugsweise sind der Arbeitszyklus der Impulsfolgen an den Steuerkanälen 1 und 6 funktionsmäßig auf den Arbeitszyklus der Impulsfolgen an den jeweiligen Steuerkanälen 2 und 5 bezogen. Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel sind die Arbeitszyklen der Impulsfolgen an den Steuerkanälen 1 und 6 um 4 % höher als die Arbeitszyklen der Impulsfolgen an den jeweiligen Steuerkanälen 2 und 5. Anders ausgedrückt wird der Arbeitszyklus der Düse N1 das 1,04-fache jenes der Düse N2 sein.
Da die Düsen N1 und N8 jeweils einen bestimmten Steuerkanal haben, können die unterschiedlichen Arbeitszyklen angepaßt werden. Die CPU 408 kann zum Berechnen des abgeänderten Arbeitszyklus für die Düsen N1 und N8 und zum entsprechenden Einstellen der Impulsfolgen auf den Ausgangs leitungen 422 und 432 programmiert werden. Bestimmte Leistungstransistoren TR1 und TR8 steuern die Düsen N1 und N8 in Übereinstimmung mit den abgeänderten Impulsfolgen.
Typischerweise werden sich bei einer Vielseiten- Druckeroperation die Druckerparameter von Seite zu Seite verändern. Diese Veränderungen der Druckerparameter können darin resultieren, daß eine Seite zusätzliches (oder weniger) Befeuchtungsfluid benötigt. Demgemäß ist jede Seite mit einem getrennten Steuerkanal versehen. Wie es in Figur 17 dargestellt ist, werden die Düsen N3 und N4 (Seite 2) durch den Kanal 3 betätigt. Die Düsen N5 und N6 (Seite 3) werden durch den Kanal 4 gesteuert. Natürlich haben, da die äußeren Düsen N1 und N8 bestimmte Steuerkanäle haben, auch die Düsen N2 und N7 einzelne jeweilige Steuerkanäle CH2 und CH5. Es ist jedoch wiederum zu beachten, daß der Arbeitszyklus der Impulsfolge am Kanal 1 vorzugsweise funktionsmäßig auf den Arbeitszyklus der Impulsfolge am Kanal 2 bezogen ist, und der Arbeitszyklus der Impulsfolge am Kanal 6 vorzugsweise funktionsmäßig auf den Arbeitszyklus der Impulsfolge am Kanal 5 bezogen ist.
Zum Erlauben einer größeren Flexibilität beim Steuern des Betriebs der Befeuchtungssprühvorrichtung können die Betriebscharakteristiken der Hauptsteuerung in Übereinstimmung mit Benutzerbefehlen verändert werden. Demgemäß können Anwenderbefehle über ein Endgerät 416 zur Hauptsteuerung 406 eingegeben werden. Zusätzlich kann die Hauptsteuerung 406 eine Tastatur oder bestimmte Steuerknöpfe (nicht gezeigt) enthalten. Wenn beispielsweise Seite 2 eine erhöhte Befeuchtung benötigte, könnte ein Benutzer der CPU 408 befehlen, den Arbeitszyklus der Impulsfolge am Kanal 3 zu erhöhen.
Obwohl verschiedene unterschiedliche Aspekte der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit ihren bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind, wird von Fachleuten auf dem Gebiet angenommen, daß Hinzufügungen, Auslassungen, Abänderungen und Substitutionen, die nicht speziell beschrieben sind, durchgeführt werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Steuersystem zum Betätigen eines Befeuchtungssprühsystems mit einer Vielzahl von Sprühdüsen (N1-N8) zum Zuführen von Befeuchtungsfluid zu einer Walze (16) einer Druckerpresse (10), die eine Einrichtung zum Erhalten eines Geschwindigkeitssignals (414, 420) aufweist, das eine Druckgeschwindigkeit der Druckerpresse (10) darstellt, eine Einrichtung (406) zum Erzeugen von Rechteckimpulsfolgen (402), und eine Einrichtung zum Antreiben der Düsen (N1-N8) in Antwort auf die Rechteckimpulsfolgen (434, TR1, TR3; 436, TR3, TR4; 438, TR5, TR6); dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfolge-Erzeugungseinrichtung (406) geeignet ist, in Antwort auf das Geschwindigkeitssignal Rechteckimpulse (P) fester Dauer (ton) zu erzeugen, wobei die Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen (toff) von unterschiedlicher Dauer ist, wenn der Wert des Geschwindigkeitssignals unter einem ersten Geschwindigkeitswert (S&sub2;) ist, und daß die Impulsfolge- Erzeugungseinrichtung (406) geeignet ist, Rechteckimpulse (P) unterschiedlicher Dauer (ton) zu erzeugen, wobei die Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen (toff) von fester Dauer ist, wenn der Wert des Geschwindigkeitssignals über dem ersten Geschwindigkeitswert (S&sub2;) ist.

2. System nach Anspruch 1, wobei die Impulsfolge- Erzeugungseinrichtung (406) eine Rechteckimpulsfolge (402) mit Impulsen (P) einer ersten festen Dauer erzeugt, wenn der Wert des Geschwindigkeitssignals unter dem ersten Geschwindigkeitswert (S&sub2;) ist, und eine Rechteckimpulsfolge (402) mit Impulsen (P) einer zweiten festen Dauer, wenn der Wert des Geschwindigkeitssignals unter einem niedrigeren zweiten Geschwindigkeitswert (S&sub1;) ist.

3. System nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Impulsfolge-Erzeugungseinrichtung (406) eine Rechteckimpulsfolge (402) mit einer ersten festen Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen (P) erzeugt, wenn der Wert des Geschwindigkeitssignals über dem ersten Geschwindigkeitswert (S&sub2;) ist, und eine Rechteckimpulsfolge (402) mit einer zweiten festen Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen, wenn der Wert des Geschwindigkeitssignals über einem höheren dritten Geschwindigkeitswert (S&sub3;) ist.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Befeuchtungssprühsystem wenigstens vier Sprühdüsen (N1- N8) enthält, die in einer linearen Anordnung angeordnet sind und sich überlappende Sprühmuster liefern, und die Antriebseinrichtung (434, TR1, TR3; 436, TR3, TR4; 438, TR5, TR6) jeweils einen separaten Antriebskanal (CH1, CH6) für die äußerste Düse (N1, N8) an jedem Ende der linearen Anordnung enthält, und wenigstens einen Treiberkanal (CH3, CH4) für paarweise angeordnete Düsen (N3, N4; N5, N6) in einem mittleren Teil der linearen Anordnung.

5. System nach Anspruch 4, wobei die Impulsfolge- Erzeugungseinrichtung (406) eine Rechteckimpulsfolge zum Antreiben jeder der äußersten Düsen (N1, N8) der linearen Anordnung erzeugt, wobei die Rechteckimpulsfolge auf die Rechteckimpulsfolge (402) zum Antreiben der Düsen (N2-N7) in dem mittleren Teil der linearen Anordnung bezogen ist, wobei die äußersten Düsen (N1, N8) einen höheren Arbeitszyklus (D) als die Düsen (N2-N7) in dem mittleren Teil der linearen Anordnung haben.

6. System nach Anspruch 1, wobei die Impulsfolge- Erzeugungseinrichtung (406) eine zentrale Verarbeitungseinheit (408) enthält, die basierend auf dem erfaßten Geschwindigkeitssignal eine in einer Speichervorrichtung (410) gespeicherte Aufzeichnung wiedergewinnt, wobei die Aufzeichnung Information enthält zum Steuern der Impulsbreite (ton) und/oder der Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen (toff) der Rechteckimpulsfolgen (402), wobei die zentrale Verarbeitungseinheit (408) in Antwort auf die wiedergewonnene Aufzeichnung arbeitet, um die Rechteckimpulsfolgen (402) zu erzeugen.

7. System nach Anspruch 6, wobei die Aufzeichnung ein Arbeitszyklus-Wert (ton/ttot) ist, und, wenn die erfaßte Geschwindigkeit unter dem ersten Geschwindigkeitswert (S&sub2;) ist, die Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen (toff) der Rechteckimpulsfolgen (402) aus dem Arbeitszyklus-Wert (ton/toff) und der festen Dauer (ton) bestimmt wird, und, wenn die erfaßte Geschwindigkeit über dem ersten Geschwindigkeitswert (S&sub2;) ist, die Dauer der Impulse (ton) in den Rechteckimpulsfolgen (402) aus dem Arbeitszyklus-Wert (ton/toff) und der festen Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen (toff) bestimmt wird.

8. System nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Befeuchtungssprühsystem weiterhin wenigstens einen Sprühstab (440) mit wenigstens vier Sprühdüsen (N1-N8) enthält, wobei die äußerste Düse (N1) an einem Ende der linearen Anordnung durch einen ersten bestimmten Leistungstransistor (TR1) betätigt wird und die äußerste Düse (N8) an dem anderen Ende der linearen Anordnung durch einen zweiten bestimmten Leistungstransistor (TR6) betätigt wird, und weiterhin gekennzeichnet ist durch eine Einrichtung zum Erzeugen einer Rechteckimpulsfolge zum Betätigen des ersten bestimmten Leistungstransistors (TR1), die einen höheren Arbeitszyklus (ton/ttot) als die Rechteckimpulsfolge (402) zum Antreiben der Düsen (N2- N7) in dem mittleren Teil der linearen Anordnung aufweist und darauf bezogen ist, und durch eine Einrichtung zum Erzeugen einer Rechteckimpulsfolge zum Betätigen des zweiten bestimmten Leistungstransistors (TR6), die einen höheren Arbeitszyklus (ton/ttot) als die Rechteckimpulsfolge (402) zum Antreiben der Düsen (N2-N7) in dem mittleren Teil der linearen Anordnung aufweist und darauf bezogen ist.

9. Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Befeuchtungssprühsystems mit einer Vielzahl von solenoid-betätigten Sprühdüsen (N1-N8) zum Zuführen von Befeuchtungsfluid zu einer Walze (16) einer Druckerpresse (10), das folgende Schritte aufweist:

Erhalten eines Signals, das eine Druckgeschwindigkeit der Druckerpresse (10) darstellt, Erzeugen einer Rechteckimpulsfolge (402) und Antreiben Solenoide in Antwort auf die Rechteckimpulsfolge (402), dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Geschwindigkeit der Druckerpresse (10) unter einem ersten Geschwindigkeitswert (S&sub2;) ist, jeder Rechteckimpuls (P) in der Rechteckimpulsfolge (402) eine feste Dauer (t&sub0;n) aufweist und die Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen (toff) als Funktion des Geschwindigkeitssignals verändert wird, und dann, wenn die Geschwindigkeit der Druckerpresse (10) über dem ersten Geschwindigkeitswert (S&sub2;) ist, die Periode zwischen benachbarten Impulsen (toff) in der Rechteckimpulsfolge (402) fest ist und die Dauer von Impulsen (ton) als Funktion des Geschwindigkeitssignals verändert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Erzeugungsschritt eine Rechteckimpulsfolge (402) mit Impulsen (P) einer ersten festen Dauer erzeugt, wenn die Geschwindigkeit der Druckerpresse (10) unter dem ersten Geschwindigkeitswert (S&sub2;) ist, und eine Rechteckimpulsfolge (402) mit Impulsen (P) einer zweiten festen Dauer erzeugt, wenn die Geschwindigkeit der Druckerpresse (10) unter einem niedrigeren zweiten Geschwindigkeitswert (S&sub1;) ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Erzeugungsschritt eine Rechteckimpulsfolge (402) mit einer ersten festen Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen (P) liefert, wenn die Geschwindigkeit der Druckerpresse (10) über dem ersten Geschwindigkeitswert (S&sub2;) ist, und eine Rechteckimpulsfolge (402) mit einer zweiten festen Zeitperiode zwischen benachbarten Impulsen (P), wenn die Druckgeschwindigkeit über einem höheren dritten Geschwindigkeitswert (53) ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Befeuchtungssprühsystem wenigstens vier Sprühdüsen (N1- N8) enthält, die in einer linearen Anordnung angeordnet sind und sich überlappende Sprühmuster erzeugen, wobei das Verfahren weiterhin die folgenden zusätzlichen Schritte enthält: Erzeugen einer weiteren Rechteckimpulsfolge zum Antreiben der äußersten Düse (N1, N8) an jedem Ende der linearen Anordnung, wobei die weitere Rechteckimpulsfolge einen höheren Arbeitszyklus (ton/ttot) als die Rechteckimpulsfolge (402) zum Antreiben der Düsen (N2-N7) in dem mittleren Teil der linearen Anordnung aufweist und darauf bezogen ist, und Antreiben der äußersten Düsen (N1, N8).