EP1150842B1

EP1150842B1 - Engraver

Info

Publication number: EP1150842B1
Application number: EP99963198A
Authority: EP
Inventors: Dieter Carstens
Original assignee: Hell Gravure Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Hell Gravure Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 1999-11-04
Publication date: 2003-05-21
Anticipated expiration: 2019-11-04
Also published as: DE19902884A1; CN1109602C; JP3605364B2; US6736035B1; EP1150842A1; DE19902884B4; DE59905687D1; JP2002535165A; CN1333718A; WO2000043203A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstechnik und betrifft ein Gravierorgan einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck.The invention relates to the field of electronic reproduction technology and relates to an engraving element of an electronic engraving machine for engraving of printing cylinders for gravure printing.

In einer elektronischen Graviermaschine bewegt sich ein Gravierorgan mit einem Gravierstichel als Schneidwerkzeug in axialer Richtung an einem rotierenden Druckzylinder entlang. Der von einem Graviersteuersignal gesteuerte Gravierstichel schneidet gravierlinienweise in einem Gravurraster angeordnete Näpfchen in die Mantelfläche des Druckzylinders. Das Graviersteuersignal wird durch Überlagerung eines periodischen Rastersignals mit Bildsignalwerten gebildet, welche die zu reproduzierenden Tonwerte zwischen "Schwarz" und "Weiß" repräsentieren. Zur Erzeugung des Gravurrasters bewirkt das Rastersignal eine vibrierende Hubbewegung des Gravierstichels in Richtung des Druckzylinders, wobei die Bildsignalwerte entsprechend den zu reproduzierenden Tonwerten die Graviertiefen der Näpfchen bestimmen.In an electronic engraving machine, an engraving organ moves with a Engraving stylus as a cutting tool in the axial direction on a rotating Pressure cylinder along. The engraving stylus controlled by an engraving control signal Engraces wells arranged in a gravure grid in the lateral surface of the printing cylinder. The engraving control signal is superimposed a periodic raster signal with image signal values, which the to reproduce tonal values between "black" and "white". To generate the engraving screen, the screen signal causes a vibrating lifting movement of Engierstichels in the direction of the printing cylinder, wherein the image signal values the engraving depths according to the tonal values to be reproduced determine the wells.

Aus der DE-A-23 36 089 ist ein Gravierorgan mit einem elektromagnetischen Antriebselement für den Gravierstichel bekannt. Das elektromagnetische Antriebselement besteht aus einem mit dem Graviersteuersignal beaufschlagten, stationären Elektromagneten, in dessen Luftspalt sich der Anker eines Drehsystems bewegt. Das Drehsystem besteht aus einer Welle, dem Anker, einem Lager für die Welle und aus einer Dämpfungsvorrichtung. Ein Wellenende geht in einen raumfest eingespannten, federnden Torsionsstab über, während das andere Wellenende einen Hebel trägt, an dem der Gravierstichel angebracht ist.From DE-A-23 36 089 is an engraving element with an electromagnetic drive element known for the engraving stylus. The electromagnetic drive element consists of a stationary applied to the engraving control signal Electromagnet, in whose air gap the armature of a rotating system moves. The turning system consists of a shaft, the anchor, a bearing for the Wave and from a damping device. A wave end goes into a space festival clamped, resilient torsion bar over, while the other shaft end carries a lever to which the engraving stylus is attached.

Der Gravierstichel ist in der Praxis häufig ein prismatisch geschliffener Diamant, der mit seinem Schaft an dem Hebel des Gravierorgans befestigt ist. Der Gravierstichel besteht im wesentlichen aus einer bezüglich der Gravierrichtung vorderen Spanfläche und einer von der Spanfläche abgewandten schräg verlaufenden hinteren Freifläche. Die Schnittlinien zwischen der Spanfläche und der Freifläche bilden die Schneidenspitze des Gravierstichels. Der Winkel zwischen der schräg verlaufenden Freifläche und der Tangentialebene im Berührungspunkt von Schneidenspitze und Mantelfläche des Druckzylinders wird als Freiwinkel bezeichnet.The engraving stylus is often a prismatic cut diamond in practice, which is fastened with its shaft to the lever of the engraving element. The engraving stylus consists essentially of a front with respect to the engraving Spanfläche and facing away from the chip surface inclined rear free area. The cutting lines between the cutting surface and the free surface form the cutting tip of the engraving stylus. The angle between the oblique extending free surface and the tangent plane at the point of contact of cutting tip and lateral surface of the impression cylinder is referred to as clearance angle.

Der Freiwinkel des Gravierstichels begrenzt die Steilheit, mit der der Gravierstichel in den Druckzylinder eindringen kann, ohne daß die Freifläche auf die Wandung der Näpfchen aufsetzt. Zur Gravur unterschiedlicher Gravurraster werden in Gravierlinienrichtung gestauchte Näpfchen mit einer steilen Wandung und gelängte Näpfchen mit einer flachen Wandung graviert. Bei der Gravur von gestauchten Näpfchen kann es in nachteiliger Weise vorkommen, daß die Freifläche des Gravierstichels auf die Wandung der Näpfchen aufsetzt und der Schneidprozeß unterbrochen wird. Die Folge ist, daß die zur tonwertrichtigen Gravur erforderlichen Graviertiefen nicht erreicht und Näpfchen mit einer unerwünschten asymmetrische Form graviert werden.The clearance angle of the engraving stylus limits the steepness with which the engraving stylus can penetrate into the printing cylinder, without the free space on the wall the cup sets up. For engraving different engraving patterns are in engraving line direction upturned wells with a steep wall and elongated Cups engraved with a flat wall. When engraving of compressed Cups may disadvantageously occur that the free surface of Engierstichels placed on the wall of the wells and interrupted the cutting process becomes. The result is that required for tonwertrichtigen engraving Engraving depths not reached and wells with an undesirable asymmetric Shape to be engraved.

Um auch gestauchte Näpfchen mit einer steilen Wandung ohne Tonwertverfälschung gravieren zu können, müßte der Freiwinkel entsprechend vergrößert werden. Es hat sich aber in der Praxis herausgestellt, daß bei einem vergrößerten Freiwinkels die Gefahr eines Bruchs der Schneidenspitze des Diamanten wächst. Häufige Wechsel des Gravierstichels sowie zeit- und kostenaufwendige und Neugravuren wären die Folge.Also uptight wells with a steep wall without Tonwertverfälschung to be able to engrave, the clearance angle would have to be increased accordingly become. However, it has been found in practice that at an enlarged Angle of the risk of breakage of the cutting tip of the diamond grows. Frequent changes of the engraving stylus as well as time-consuming and costly re-engraving would be the result.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gravierorgan einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckformen derart zu verbessern, daß insbesondere auch bei gestauchten Näpfchen eine tonwertrichtige Gravur erreicht wird.The invention is based on the object, an engraving an electronic Engraving machine for engraving of printing plates to improve such that in particular Even with compressed wells a tone-correct engraving is achieved.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is solved by the features of claim 1. advantageous Further developments and refinements are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to FIGS. 1 and 2.

Es zeigen:

Fig. 1: den prinzipiellen Aufbau eines Gravierorgans und
Fig. 2: einen Gravierstichel und einen Druckzylinder (ausschnittsweise) im Querschnitt.

Show it:

Fig. 1: the basic structure of an engraving and
Fig. 2: a engraving stylus and a printing cylinder (partial) in cross section.

Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den Aufbau eines Gravierorgans, das prinzipiell ein Antriebssystem, im gezeigten Beispiel ein elektromagnetisches Antriebssystem, und ein Drehsystem aufweist.1 shows a perspective view of the structure of an engraving organ, this is basically a drive system, in the example shown an electromagnetic Drive system, and having a rotation system.

Das elektromagnetische Antriebselement besteht aus einem stationären Elektromagneten (1) mit zwei sich gegenüber liegenden u-förmigen Blechpaketen (2) und zwei zwischen den Schenkeln der Blechpakete (2) liegenden Luftspalten (3). In den Aussparungen (4) der Blechpakete (2) des Elektromagneten (1) befindet sich eine Spule (5), von der nur eine Spulenseite dargestellt ist. Die Spule (5) wird von einem Graviersteuersignal durchflossen.The electromagnetic drive element consists of a stationary electromagnet (1) with two opposing U-shaped laminated cores (2) and two air gaps (3) lying between the legs of the laminated cores (2). In the recesses (4) of the laminated cores (2) of the electromagnet (1) is located a coil (5), of which only one coil side is shown. The coil (5) is from an engraving control signal flows through.

Das Drehsystem besteht aus einer Welle (6), einem an der Welle (6) befestigten Anker (7), sowie aus einer Dämpfungsvorrichtung (8) und einem Lager (9) für die Welle (6). Der Anker (7) ist in den Luftspalten (3) des Elektromagneten (1) bewegbar. Ein Wellenende geht in einen federnden Torsionsstab (10) über, der in einem ortsfesten Auflager (11, 12) eingespannt ist. Das andere Wellenende (13) trägt einen Hebel (14), an dem ein Gravierstichel (15) beispielsweise in Form eines Diamanten angebracht ist. Die Dämpfungsvorrichtung (8) und das Lager (9), sind zwischen dem Anker (7) und dem Hebel (14) mit dem Gravierstichel (15) angeordnet.The turning system consists of a shaft (6), one attached to the shaft (6) Anchor (7), as well as a damping device (8) and a bearing (9) for the Wave (6). The armature (7) is movable in the air gaps (3) of the electromagnet (1). A shaft end merges into a resilient torsion bar (10), which in a stationary support (11, 12) is clamped. The other shaft end (13) carries a lever (14) on which a engraving stylus (15), for example in the form of a diamond is appropriate. The damping device (8) and the bearing (9) are between the armature (7) and the lever (14) with the engraving stylus (15).

Durch das in den Luftspalten (2) des Elektromagneten (1) erzeugte Magnetfeld wird auf den Anker (7) der Welle (6) ein elektrisches Drehmoment ausgeübt, dem das mechanische Drehmoment des Torsionsstabes (10) entgegenwirkt. Das elektrische Drehmoment dreht die Welle (6) um ihre Längsachse mit einen dem jeweiligen Graviersteuersignalwert proportionalen Drehwinkel aus einer Ruhelage heraus, und der Torsionsstab (10) bringt die Welle (6) in die Ruhelage zurück. Durch die Drehung der Welle (6) führt der Gravierstichel (15) eine in Richtung auf die Mantelfläche eines nicht dargestellten Druckzylinders gerichtete Hubbewegung aus, welche die Eindringtiefe des Gravierstichels (15) in den Druckzylinder bestimmt. Das Antriebssystem für den Gravierstichel (15) kann auch als Festkörper-Aktorelement ausgebildet sein, das beispielsweise aus einem piezoelektrischen oder einem magnetostriktiven Material besteht.By in the air gaps (2) of the electromagnet (1) generated magnetic field is applied to the armature (7) of the shaft (6), an electrical torque, the the mechanical torque of the torsion bar (10) counteracts. The electric Torque rotates the shaft (6) about its longitudinal axis with one of the respective Engraving control signal value proportional rotation angle out of a rest position, and the torsion bar (10) returns the shaft (6) to the rest position. By the rotation of the shaft (6) leads the engraving stylus (15) in the direction of the Lateral surface of a printing cylinder, not shown, lifting movement from, which determines the penetration depth of Engierstichels (15) in the printing cylinder. The drive system for the engraving stylus (15) can also be used as a solid-state actuator element be formed, for example, from a piezoelectric or a magnetostrictive material.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Gravierstichel und einen Druckzylinder. Dargestellt ist ein radialer Teilquerschnitt durch einen Druckzylinder (16) im Bereich seiner Mantelfläche (17). Dargestellt ist außerdem der als prismatisch geschliffener Diamant ausgebildete Gravierstichel (15) im Querschnitt. Der rotierende Druckzylinder (16) möge sich in Richtung eines Pfeiles (18) unter dem Gravierstichel (15) entlang bewegen, wobei ein Pfeil (19) die Gravierrichtung für die Näpfchen (20) auf einer umfangsmäßigen Gravierlinie auf der Mantelfläche (17) des Druckzylinders (16) angibt.Fig. 2 shows a cross section through the engraving stylus and a printing cylinder. Shown is a radial partial cross section through a pressure cylinder (16) in the area its lateral surface (17). Shown is also the as prismatic cut Diamond trained engraving stylus (15) in cross section. The rotating one Push cylinder (16) in the direction of an arrow (18) below the engraving stylus (15) move along, wherein an arrow (19) the engraving direction for the wells (20) on a circumferential engraving line on the lateral surface (17) of the Indicates pressure cylinder (16).

Der Gravierstichel (15) besteht im wesentlichen aus einem Schaft (21), einer bezüglich der Gravierrichtung (19) vorderen Spanfläche (22) und einer von der Spanfläche (22) abgewandten Freifläche (23). Die Schnittlinien zwischen der Spanfläche (22) und der Freifläche (23) bilden die Schneidenspitze (24) des Gravierstichels (15). Die Freifläche (23) schließt mit einer Tangentialfläche im Berührungspunkt von Schneidenspitze (24) und Mantelfläche (17) des Druckzylinders (16) den Freiwinkel (α) ein.The engraving stylus (15) consists essentially of a shaft (21), a respect the engraving direction (19) front rake face (22) and one of the Chip surface (22) facing away from the free surface (23). The cutting lines between the Chip surface (22) and the free surface (23) form the cutting tip (24) of the Engraving stylus (15). The free surface (23) closes with a tangential surface in the Point of contact of cutting tip (24) and lateral surface (17) of the printing cylinder (16) the clearance angle (α).

Das nicht dargestellte Gravierorgan ist derart zur Mantelfläche (17) des Druckzylinders (16) ausgerichtet, daß der Gravierstichel (15) zur Gravur der Näpfchen (20) eine durch einen Doppelpfeil (25) gekennzeichnete Hubbewegung in Richtung auf den Druckzylinder (16) und in Gegenrichtung ausführt. The engraving member, not shown, is so to the lateral surface (17) of the printing cylinder (16) aligned such that the engraving stylus (15) for engraving the wells (20) a marked by a double arrow (25) lifting movement in the direction of the pressure cylinder (16) and in the opposite direction.

Um insbesondere gestauchte Näpfchen (20) tonwertrichtig gravieren zu können, wird der Freiwinkel (α) des Gravierstichels (15) erfindungsgemäß dadurch vergrößert, daß der Gravierstichel (15) in Gravierrichtung (19) gegenüber einer jeweils radial zum Druckzylinder (16), d.h. senkrecht zur Mantelfläche (17), verlaufenden Bezugsgeraden (26) geneigt angeordnet ist. Der Neigungswinkel (β), den der geneigte Gravierstichels (15) mit der Bezugsgeraden (26) einschließt, wird in zweckmäßiger Weise 1° bis 5°, vorzugsweise 3°, gewählt. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme bleibt der Keilwinkel zwischen Spanfläche (22) und Freifläche (23) des Gravierstichels (15) erhalten, wodurch in vorteilhafter Weise trotz vergrößertem Freiwinkel (α) die Gefahr eines Stichelbruches minimal ist.In order to be able to engrave especially compressed cups (20) in the correct tone, the clearance angle (α) of the engraving stylus (15) is increased according to the invention, that the engraving stylus (15) in the engraving direction (19) with respect to a respective radially to the impression cylinder (16), i. perpendicular to the lateral surface (17), extending Reference line (26) is arranged inclined. The angle of inclination (β) that the includes inclined engraving stylus (15) with the reference line (26) is in expedient manner 1 ° to 5 °, preferably 3 °, chosen. By the invention Measure remains the wedge angle between rake face (22) and free surface (23) of Engierstichels (15) obtained, which advantageously in spite of increased Clearance angle (α) the risk of a broken stitch is minimal.

In einem ersten Ausführungsbeispiel wird das Kippen des Gravierstichels (15) bezüglich der Mantelfläche (17) durch eine entsprechend gekippte Befestigung, beispielsweise durch Klebung, des Gravierstichels (15) in dem Hebel (14) des Gravierorgans erreicht. Das ortsgenaue Einsetzen des Gravierstichels (15) in den Hebel (14) wird beispielsweise mittels einer Montagevorrichtung nach der DE-PS 22 13 768 durchgeführt.In a first embodiment, the tilting of the engraving stylus (15) with respect to the lateral surface (17) by a corresponding tilted attachment, for example, by gluing, the engraving stylus (15) in the lever (14) of the Engraving organ achieved. The location-accurate insertion of Engierstichels (15) in the Lever (14) is, for example, by means of a mounting device according to the DE-PS 22 13 768 performed.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Kippen des Gravierstichels (15) durch konstruktive Neigung der Längsachse des Drehsystems (6, 7, 8, 9) des Gravierorgans gegenüber einer an die Mantelfläche (17) des Druckzylinders (16) angelegten Bezugstangente erreicht.In a second embodiment, the tilting of the engraving stylus (15) by constructive inclination of the longitudinal axis of the rotary system (6, 7, 8, 9) of the Engraving member with respect to a on the lateral surface (17) of the printing cylinder (16) applied reference tangent reached.

Claims

Engraving component of an electronic engraving machine for engraving printing cylinders, consisting of

a rotation system (6, 8, 9, 10, 14) oscillating through small angles,

a drive system (1, 7) for the rotation system (6, 8, 9, 10, 14) and

an engraving burin (15) attached to the rotation system (6, 8, 9, 10, 14) to engrave cells (20) into the printing cylinder (16) whereby, to engrave each cell (20), the engraving burin (15) performs a stroke movement towards the printing cylinder (16), characterized in that the engraving burin (15), in order to increase its clearance angle (α), is in position that is inclined in the direction (19) of the engraving of the cell (20) relative to a straight reference line (26) running perpendicular to the cylindrical surface (17) of the printing cylinder (16).
Engraving component according to Claim 1, characterized in that the angle of inclination (β) of the engraving burin (15) relative to the reference straight line (26) is between 1° and 5°.
Engraving component according to Claim 2, characterized in that the angle of inclination (β) of the engraving burin (15) relative to the reference straight line (26) is 3°.
Engraving component according to at least one of the Claims 1 to 3, characterized in that the rotation system (6, 8, 9, 10, 14) consists of the following components

a shaft (6) oscillating through a small angle of rotation,

a lever (14) at the end of the shaft (6), to which the engraving burin (15) is attached,

a bearing (9) for the shaft (6),

a resetting element (10) for the shaft (6) and

a damping arrangement (8) acting on the shaft (6).
Engraving component according to at least one of the Claims 1 to 4, characterized in that the engraving burin (15) is fastened into the lever (14) tilted through the angle of inclination (β).
Engraving component according to at least one of the Claims 1 to 4, characterized in that the shaft (6) is tilted through the angle of inclination (β) relative to its normal position relative to the printing cylinder (16).
Engraving component according to at least one of the Claims 1 to 6, characterized in that the engraving burin (15) is attached to the lever (14) by adhesion.
Engraving component according to at least one of the Claims 1 to 7, characterized in that the engraving burin (15) is a diamond.
Engraving component according to at least one of the Claims 1 to 8, characterized in that the damping device (8) and the bearing (9) for the shaft (6) are arranged between the drive system (1, 7) and the lever (14).