EP2200824A1 - Gravierkopf zur gravur von druckformen - Google Patents

Gravierkopf zur gravur von druckformen

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EP2200824A1
EP2200824A1 EP08802227A EP08802227A EP2200824A1 EP 2200824 A1 EP2200824 A1 EP 2200824A1 EP 08802227 A EP08802227 A EP 08802227A EP 08802227 A EP08802227 A EP 08802227A EP 2200824 A1 EP2200824 A1 EP 2200824A1
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EP
European Patent Office
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engraving
shaft
head according
stylus
engraving head
Prior art date
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Granted
Application number
EP08802227A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2200824B1 (de
Inventor
Dieter Fangmeyer
Jörg WOLTER
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Hell Gravure Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
Hell Gravure Systems GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Hell Gravure Systems GmbH and Co KG filed Critical Hell Gravure Systems GmbH and Co KG
Publication of EP2200824A1 publication Critical patent/EP2200824A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2200824B1 publication Critical patent/EP2200824B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/02—Engraving; Heads therefor
    • B41C1/04—Engraving; Heads therefor using heads controlled by an electric information signal
    • B41C1/045—Mechanical engraving heads

Definitions

  • the invention relates to an engraving head for engraving printing forms, comprising a stylus holder for an engraving stylus arranged on a shaft of a vibration drive.
  • an electronic engraving machine for engraving printing cylinders by means of an engraving element is already known.
  • the engraving element with an engraving stylus controlled by an engraving control signal as a cutting tool moves along a rotating impression cylinder in the axial direction.
  • the engraving stylus cuts a sequence of cells arranged in a printing grid in the lateral surface of the printing cylinder.
  • the engraving control signal is formed by superposition of a periodic screen signal for generating the print screen with image signal values which define the tonal values to be reproduced between "black” and "white”. While the raster signal causes an oscillating stroke movement of the engraving stylus to engrave the wells arranged in the printing raster, the image signal values determine the cutting depths of the engraved cells in accordance with the tone values to be reproduced.
  • an engraving member which essentially comprises a rotary system and an electromagnetic drive for the rotary system.
  • the turning system consists of a shaft, an armature, a bearing for the shaft, a return element and a damping device.
  • a hebeförmörmige stylus holder is attached, which carries the engraving stylus.
  • the electromagnetic drive for the rotary system has an exciting coil applied to the engraving control signal and a stationary permanent magnet in whose air gap the armature of the rotary system moves.
  • the drive causes a small angle oscillating rotational movement of the shaft, and the stylus holder with the engraving stylus performs the engraving of the wells a corresponding oscillating stroke movement in the direction of the lateral surface of the printing cylinder.
  • the components of the engraving element are arranged with respect to the printing cylinder to be engraved such that the oscillating shaft of the rotating system is aligned approximately tangential to the printing cylinder and the lifting movement of Engierstichels takes place on a circular arc around this shaft.
  • Engraving stylus in its stroke is in principle also given when the shaft of the rotary system, as disclosed in DE 199 52 996 A1, is stored substantially parallel to the longitudinal axis of the printing cylinder.
  • the pronounced curving stroke movement of the engraving stylus in the known systems causes the engraving stylus not only immersed substantially perpendicularly in the printing plate surface to excavate a well or engraving a stroke, but also always this lifting movement, depending on the orientation of the shaft Sideways component or a pitch component. As a result, the engraving stylus penetrates obliquely into the printing plate surface, which falsifies the desired cup shape. In addition, this additional movement component increases the risk of grave scuttles.
  • the known engraving heads which are operated in the region of a self-resonance of the engraving head, only maximum operating frequencies of about 4000 to 5000 Hz can be achieved. However, this limits the productivity of such an engraving system.
  • US 1 785 883 A discloses a stylus holder in the form of an angled two-armed lever, wherein the stylus is arranged at the free end of a lever arm, while the end of the other lever arm is attached to the armature of a magnetic coil.
  • the magnetic coil pivots the stylus holder about an arranged between the lever arms pivot axis whose orientation is not specified in relation to the printing plate.
  • the stylus holder extends along its entire length between the pivot axis and its free end carrying the stylus along a pivot axis radius extending from the pivot axis approximately through the center of the lever arm to the free end.
  • the stylet performs a circular arc movement, so that its stroke movement depending on the orientation of the pivot axis has a sideways or pitch component, which leads to an oblique penetration of the stylus in the printing form surface.
  • the invention is therefore based on the object to reduce the Stichelbruchgefahr and / or the Näpfchenformveremblschung and preferably also to increase the productivity of Engierstichels, in particular to operate the engraving stylus at a higher operating frequency.
  • the portion of a region preceding its free end carrying the engraving stylus is moved closer to the printing plate surface so that this region of the stylus holder, which is important for the stroke movement of the engraving stylus, has a more tangential orientation to a cylindrical or a parallel orientation to obtain a flat printing surface.
  • This inventive design allows the stylus holder, a vibration axis or a vibration Form the area that is shifted closer to the total pressure plate surface as the shaft, which thereby loses importance as a vibration center, in such a way that just the more important area of the Stichelhalters with the tangential or parallel orientation to the printing plate surface more essential for the engraving Part of the vibration in itself performs.
  • a next development of the engraving head according to the invention which favors the above-described effect according to the invention, is characterized in that a root region of the needle holder attached to the shaft is designed as a cantilever projecting in the direction of the printing forme, between the root region and the engraving stylus arranged portion of the Stichelhalters with respect to the shaft radius by the free end of the Stichelhalters closer to the printing form zoom to move.
  • this embodiment of the invention provides by a shaping or arrangement of the Stichelhalters invention a division of the Stichelhalters into sections of which at least one important for the Hubzisverlauf the engraving stylus area of the Stichelhalters is moved closer and with a more favorable orientation to the printing plate surface or the Stichelhalter total or a section thereof is brought closer by an inventive arrangement closer and with a more favorable orientation to the printing plate surface and also a new oscillation approach of described type allows.
  • a further preferred embodiment of the engraving system according to the invention provides that the stylus holder has a curved or bent course when viewed in an axial direction of the shaft.
  • the course of the Stichelhalters has substantially an L- or J-shape, wherein preferably the shorter lower portion of this form forms the attached to the shaft root area.
  • Another possible embodiment according to the invention of the engraving system according to the invention provides that an intermediate piece is provided for the same purpose.
  • the Stichelhalter must then not necessarily have a special shape itself, but is oriented by its inventive arrangement wholly or partially cheaper.
  • the stylus holder is attached via a lever linkage to the shaft.
  • the engraving head according to the invention is preferably characterized in that a vibration axis arranged closer to the shaft than the shaft is formed substantially parallel to the shaft, which is achieved in particular by a shaping according to the invention and / or by a real additional axis, for example as part of a lever linkage can.
  • a further development of the engraving system according to the invention is characterized in that the stylus holder at least partially forms a resonance system following a natural resonance of the engraving head or at least a part of a resonance system following a natural resonance of the engraving head.
  • the stylus holder at least partially forms a resonance system following a natural resonance of the engraving head or at least a part of a resonance system following a natural resonance of the engraving head.
  • the inventive design and / or arrangement of the Stichelhalters to operate the Stichelhalter wholly or in sections in the region of a higher natural frequency, for example, preferably at an operating frequency of about 11000 to 12000 Hz, by a displacement of the Stichelhalters or at least a section away from the shaft towards the printing form.
  • a portion of the stitch holder and / or an element of its arrangement could be weakened.
  • a further development of the invention is characterized in that, when viewed in a radial direction of the shaft, the stylus holder tapers towards its free end at least in a region between its root region attached to the shaft and its free end, wherein it is preferably whip-like , This also promotes a vibration behavior with a higher operating frequency, possibly also by a mass reduction.
  • the stylus holder could also or alternatively be made of aluminum, titanium, metal matrix composite, carbon fiber plastic, ceramic or the like, for example.
  • the axis or shaft could be made of hard metal.
  • At least one area of the Stichelhalters and / or at least a portion of an intermediate piece has a material weakening, which could in particular decouple the engraving stylus carrying section of the Stichelhalters more vibration from the shaft and a vibration behavior with a higher operating frequency and in particular could also favor a novel vibration approach according to the invention. It can also be provided for this purpose leaf spring-like areas and / or storage elements or be designed as weakened areas.
  • At least one region of the stitch holder has a material cavity.
  • Another embodiment of the invention provides that the extension of the shaft and the extension of the Stichelhalters are oriented transversely to each other.
  • a preferred embodiment of the invention is characterized in that the extension of the shaft is aligned substantially parallel to the longitudinal axis of a cylindrical printing form, which could be achieved, for example, similar to the cited DE 199 52 996 A1, but taking into account the inventive design and / or arrangement of the Stichelhalters. Embodiments from which further inventive features may result, to which the invention is not limited in scope, are shown in the drawing.
  • Fig. 1 is a block diagram of an electronic engraving machine with a
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a second embodiment of an engraving element according to the invention with a printing form cylinder
  • Fig. 4 is a perspective view of a third embodiment of an engraving according to the invention and Fig. 5 is a perspective view of a fourth embodiment of an engraving according to the invention.
  • Fig. 1 shows a block diagram of an electronic engraving machine according to the prior art.
  • a printing form cylinder 1 is driven in rotation by a rotary drive 2.
  • An engraving element 3 with a engraving stylus 4 as a cutting tool is mounted on an engraving carriage 5, which is movable by means of a driven by a feed drive 6 spindle 7 in the axial direction of the plate cylinder 1.
  • the engraving element 3 is equipped, for example, with an electromagnetic drive for the engraving stylus 4.
  • Engraving stylus 4 controlled by an analog engraving control signal GS on a line 8, engravably cuts a sequence of cups and / or lines (intaglio) arranged in a printing grid in the lateral surface of the rotating printing plate cylinder 1, while the engraving carriage 5 engages with the engraving element 3 for planar engraving moved stepwise or continuously in the axial direction of the printing form cylinder 1 along.
  • the engraving control signal GS is generated in an engraving amplifier 9 by superposition of a periodic screen signal R for generating the printing screen on a line 10 with image signal values B on a line 11, which define the tonal values of the cells to be engraved between "light" and depth " R causes an oscillating lifting movement of the engraving stylus 4 to engrave the cups arranged in the printing grid, the image signal values B determine the depths of cut of the cells in accordance with the tonal values to be reproduced
  • the image signal values B are in a D / A converter 12 from engraving data GD of the printing form to be engraved
  • the engraving data GD are stored in an engraving data memory 13, from which they are read by the engraving line and supplied to the D / A converter 12 via a data bus 14.
  • the predetermined by the print grid engraving of the wells on the plate cylinder 1 are defined by the location coordinates x and y of the lateral surface of the plate cylinder 1 associated coordinate system whose X-axis in the axial direction and its Y-axis in the circumferential direction of the plate cylinder 1 are aligned.
  • the feed drive 6 generates the x-location coordinates and a mechanically coupled to the printing form cylinder 1 pulse generator 15, the y-location coordinates.
  • the x-y location coordinates are supplied via lines 16 to an engraving control unit 17.
  • the engraving control unit 17 generates the raster signal R on the line 10, read addresses for the engraving data memory 13 on an address bus 18 and signals for controlling and synchronizing the engraving process.
  • FIG. 2 shows a first basic embodiment of the engraving element 3 according to the invention with a mirror-symmetrical structure with respect to the center of the longitudinal axis of the shaft 20.
  • both ends of the shaft 20 are formed as torsion bars 21a, 21b which are fixed in stationary clamps 28a, 28b.
  • An engraving holder 24 according to the invention with the engraving stylus 4 is attached to the shaft 20 at the center of the longitudinal axis.
  • Mirror symmetrical to the stylus holder 24, two anchors 26a, 26b and two damping devices 23a, 23b are present.
  • the shaft 20 is still mounted in the center of its longitudinal axis in a shaft bearing 22, wherein the shaft bearing 22 is arranged for example in the region of the Stichelhalters 24.
  • the anchors 26a, 26b are located no further than about 25 mm from the engraving stylus holder 24 and define and thus define a unique resonant region of the stylus holder 24 with a new vibration lug. It is within the scope of the invention, for example, to replace the torsion bars 21a, 21b acting as restoring elements by spoke bearings, for example according to German Utility Model Application G 298 12 163.8.
  • the stylus holder 24 can be seen in Fig. 2 only in plan view, but has a bent shape in principle, such as the stylus holder in Fig. 3. It has a material cavity 19 for reducing material, which can also serve to receive the shaft bearing 22.
  • FIG. 3 shows a sectional view through a second embodiment of an engraving element 3 according to the invention and the printing form cylinder 1.
  • the stitch holder 24 according to the invention shown in Fig. 3 is bent to an L-shape having leg portions 24b and 24c, wherein the leg portion 24b is disposed with its root portion 24a on the shaft 20.
  • the viewing kelabough 24 c is moved away from the shaft 20 and is flatter or tangential and also oriented closer to the printing plate 1.
  • a large part of the stylus holder 24 is pulled out of the radial direction 29 relative to the shaft 20, corresponding approximately to the connecting line between engraving stylus 4 and shaft 20.
  • Fig. 4 shows a perspective view of a third embodiment of a Stichelhalters 24.
  • the Stichelhalter has substantially an L or J-shape, which appears rounded rounded, while the L-shape of the Stichelhalters 24 appears folded in Fig. 3.
  • An X in FIG. 4 indicates where approximately the engraving stylus 4 is placed, but on the side of the stylus holder 24 facing away from the observer of FIG. 4.
  • the stylus holder 24 has a non-rotatable, rotationally secure bore 30 for correspondingly positive passage of a section a shaft 20 on.
  • FIG. 5 shows a perspective view of a fourth exemplary embodiment of a stylus holder 24 according to the invention.
  • the stylus holder has a cantilever arm or an intermediate piece 24d, which radially protrudes from the shaft 20, for which a leadthrough 30 is provided, the further region 34 of the stylus holder 24 and brings in a flatter orientation to a printing plate, so that the engraving stylus 4 can penetrate more vertically into the printing plate.
  • the intermediate piece 24d has a material-weakened region 35, which is formed like a leaf spring, in order to decouple the region 34 of the Stichelhalters 24 from the region of the shaft 20 vibration technology.
  • further leaf spring elements 37 for an additional vibration bearing with wave function for the vibration of
  • Range 34 may be provided. This also achieves a further decoupling of the shaft 20 and at the same time enables a high natural vibration frequency of the region 34 through a new oscillation approach.
  • Stichelhalter which is arranged at a total of an intermediate piece 24d, for example, is screwed and then itself has no L-shape or J-shape.
  • the stylus holder 24 or 34 could also be arranged by means of a complicated lever linkage on the shaft 20 and be moved away from it and decoupled, in particular by lever joints.
  • Both embodiments of the Stichelhalters in Figs. 4 and 5 have a shape which tapers in its front view towards its free end, substantially approximately triangular.
  • a rejuvenation could also be done in cross section.
  • the shape may be tongue or whip-like rejuvenate.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Manufacture Or Reproduction Of Printing Formes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gravierkopf zur Gravur von Druckformen, umfassend einen an einer Welle eines Vibrationsantriebes angeordneten Stichelhalter für einen Gravierstichel. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stichelbruchgefahr und/oder eine Näpfchenformverfälschung zu vermindern und vorzugsweise zudem die Produktivität eines Gravierstichels zu erhöhen, insbesondere den Gravierstichel bei einer höheren Arbeitsfrequenz betreiben zu können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in einer ersten Lösung dadurch gelöst, dass der Stichelhalter über den größeren Teil seiner Erstreckung von seinem Ansatz an der Welle bis zu seinem freien Ende bezüglich einer radialen Orientierung zur Welle näher an die Druckform heranverlagert ist.

Description

Gravierkopf zur Gravur von Druckformen
Die Erfindung betrifft einen Gravierkopf zur Gravur von Druckformen, umfassend einen an einer Welle eines Vibrationsantriebes angeordneten Stichelhalter für einen Gravierstichel.
Aus der DE-C-2508734 ist bereits eine elektronische Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern mittels eines Gravierorgans bekannt. Das Gravierorgan mit einem durch ein Graviersteuersignal gesteuerten Gravierstichel als Schneidwerk- zeug bewegt sich in axialer Richtung an einem rotierenden Druckzylinder entlang. Der Gravierstichel schneidet eine Folge von in einem Druckraster angeordneten Näpfchen in die Mantelfläche des Druckzylinders. Das Graviersteuersignal wird durch Überlagerung eines periodischen Rastersignals zur Erzeugung des Druckrasters mit Bildsignalwerten gebildet, welche die zu reproduzierenden Tonwerte zwischen "Schwarz" und "Weiß" definieren. Während das Rastersignal eine oszillierende Hubbewegung des Gravierstichels zur Gravur der in dem Druckraster angeordneten Näpfchen bewirkt, bestimmen die Bildsignalwerte entsprechend den zu reproduzierenden Tonwerten die Schnitttiefen der gravierten Näpfchen.
In der DE-A-23 36 089 ist ein Gravierorgan angegeben, das im Wesentlichen ein Drehsystem und einen elektromagnetischen Antrieb für das Drehsystem aufweist. Das Drehsystem besteht aus einer Welle, einem Anker, einem Lager für die Welle, einem Rückstellelement und aus einer Dämpfungsvorrichtung. An der Welle ist ein hebeiförmiger Stichelhalter angebracht, der den Gravierstichel trägt. Der elektromagnetische Antrieb für das Drehsystem weist eine mit dem Graviersteuersignal beaufschlagte Erregerspule und einen stationären Permanentmagneten auf, in dessen Luftspalt sich der Anker des Drehsystems bewegt. Der Antrieb bewirkt eine um kleine Winkel oszillierende Drehbewegung der Welle, und der Stichelhalter mit dem Gravierstichel führt zur Gravur der Näpfchen eine entsprechende oszillierende Hubbewegung in Richtung der Mantelfläche des Druckzylinders aus. Bei einer herkömmlichen Graviermaschine sind die Komponenten des Gravierorgans bezüglich des zu gravierenden Druckzylinders derart angeordnet, daß die oszillierende Welle des Drehsystems näherungsweise tangential zum Druckzylinder ausgerichtet ist und die Hubbewegung des Gravierstichels auf einem Kreisbogen um diese Welle erfolgt. Eine solche Kreisbogenbewegung des
Gravierstichels bei seiner Hubbewegung ist prinzipiell auch dann gegeben, wenn die Welle des Drehsystems, wie in der DE 199 52 996 A1 , offenbart, im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Druckzylinders gelagert wird.
Die ausprägt kurvige Hubbewegung des Gravierstichels bei den bekannten Systemen führt dazu, dass der Gravierstichel nicht nur im Wesentlichen senkrecht in die Druckformoberfläche eintaucht, um ein Näpfchen auszuheben oder einen Strich zu gravieren, sondern diese Hubbewegung eben auch immer, je nach Orientierung der Welle, eine Seitwärtskomponente oder eine Nickkompo- nente aufweist. Dadurch dringt der Gravierstichel schief in die Druckformoberfläche ein, was die gewünschte Näpfchenform verfälscht. Außerdem erhöht diese zusätzliche Bewegungskomponente die Stichelbruchgefahr. Hinzu kommt, dass mit den bekannten Gravierköpfen, die im Bereich einer Eigenresonanz des Gravierkopfes betrieben werden, nur maximale Arbeitsfrequenzen von etwa 4000 bis 5000 Hz erreicht werden können. Dadurch ist aber die Produktivität eines solchen Graviersystems eingeschränkt.
Diese Art der Produktionseinschränkung eines im Bereich einer Eigenresonanz vibrierend betriebenen Gravierstichels ist zwar bereits in der JP 9-24598 erkannt worden, aber diese Schrift offenbart lediglich den Vorschlag, den Stichelhalter mechanisch bezüglich einer Schwingungsübertragung stärker von der Welle zu entkoppeln, um so den Bereich des Stichelhalters von dem Gravierkopf und dessen Eigenresonanz unabhängiger bei einer höheren Eigenresonanz des Stichelhalters betreiben zu können. Das dort offenbarte Graviersystem ist jedoch sehr labil und wenig reproduktiv aufgebaut und vernachlässigt die weiter oben beschriebenen Probleme der Näpfchenformverfälschung und der Stichelbruchgefahr und vergrößert diese Probleme sogar. Die US 1 785 883 A offenbart einen Stichelhalter in Form eines abgewinkelten zweiarmigen Hebels, bei dem der Stichel am freien Ende des eines Hebelarms angeordnet ist, während das Ende des anderen Hebelarms am Anker einer Magnetspule befestigt ist. Die Magnetspule verschwenkt den Stichelhalter um eine zwischen den Hebelarmen angeordnete Schwenkachse, deren Ausrichtung in Bezug zur Druckform nicht angegeben ist. Der Stichelhalter erstreckt sich über seine gesamte Länge zwischen der Schwenkachse und seinem freien, den Stichel tragenden Ende entlang von einem von der Schwenkachse etwa durch die Mitte des Hebelarms zum freien Ende verlaufenden Schwenkachsenradius. Ähnlich wie bei dem Stichelhalter aus der DE 199 52 996 A1 führt der Stichel eine Kreisbogenbewegung aus, so dass seine Hubbewegung je nach Orientierung der Schwenkachse eine Seitwärts- oder Nickkomponente aufweist, die zu einem schiefen Eindringen des Stichels in die Druckformoberfläche führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Stichelbruchgefahr und / oder die Näpfchenformverfälschung zu vermindern und vorzugsweise zudem die Produktivität eines Gravierstichels zu erhöhen, insbesondere den Gravierstichel bei einer höheren Arbeitsfrequenz betreiben zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Stichelhalter über den größeren Teil seiner Erstreckung zwischen der Welle und seinem freien Ende auf der zur Druckform benachbarten Seite eines durch sein freies Ende verlaufenden Wellenradius angeordnet und dadurch näher an die Druckform heran verlagert ist.
Erfindungsgemäß wird also bei dem Stichelhalter der Abschnitt eines Bereichs, der seinem den Gravierstichel tragenden freien Ende vorhergeht, näher an die Druckformoberfläche herangeholt, so dass dieser für den Hubbewegungsverlauf des Gravierstichels wichtige Bereich des Stichelhalters eine tangentialere Orien- tierung zu einer zylinderförmigen oder eine parallelere Orientierung zu einer ebenen Druckformoberfläche erhält. Diese erfindungsgemäße Formgebung ermöglicht es dem Stichelhalter, eine Schwingungsachse bzw. einen Schwingungs- bereich auszubilden, die bzw. der insgesamt näher an die Druckformoberfläche verlagert ist als die Welle, die dadurch an Bedeutung als Schwingungszentrum verliert, und zwar derart, dass gerade der wichtigere Bereich des Stichelhalters mit der tangentialeren oder paralleleren Orientierung zur Druckformoberfläche den für die Gravur wesentlicheren Teil der Schwingung in sich durchführt. Dadurch entfällt bei der hierdurch erfindungsgemäß neu erzeugten Hubbewegung weitgehend ein kurviger Verlauf, und der Gravierstichel dringt gerader senkrecht, orthogonal zu der Tangentialfläche der zylindrischen Druckformoberfläche oder zur Parallelfläche einer ebenen Druckformoberfläche in diese Druckformober- fläche ein. Zudem ist es durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Stichelhalters auch möglich, den Stichelhalter ganz oder abschnittweise im Bereich einer höheren Eigenfrequenz zu betreiben, zum Beispiel oberhalb 8000 Hz, vorzugsweise bei einer Arbeitsfrequenz von etwa 11000 bis 12000 Hz. Es entsteht also erfindungsgemäß bevorzugt durch eine neu gefundene Resonanz eine neuer Schwingungsansatz.
Eine nächste Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gravierkopfs, die den im Vorhergehenden geschilderten erfindungsgemäßen Effekt begünstigt, zeichnet sich dadurch aus, dass ein an der Welle befestigter Wurzelbereich des Stichel- halters als ein in Richtung Druckform vorspringender Kragarm ausgebildet ist, um einen zwischen dem Wurzelbereich und dem Gravierstichel angeordneten Bereich des Stichelhalters in bezug zum Wellenradius durch das freie Ende des Stichelhalters näher an die Druckform heran zu verlagern.
Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht also durch eine Formgebung oder Anordnung des erfindungsgemäßen Stichelhalters eine Einteilung des Stichelhalters in Abschnitte vor, von denen wenigstens ein für den Hubbewegungsverlauf des Gravierstichels wichtiger Bereich des Stichelhalters näher und mit einer günstigeren Orientierung an die Druckformoberfläche herangerückt wird oder der Stichelhalter insgesamt oder ein Abschnitt davon durch eine erfindungsgemäße Anordnung näher und mit einer günstigeren Orientierung an die Druckformoberfläche herangerückt wird und ebenfalls einen neuen Schwingungsansatz der geschilderten Art ermöglicht.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Graviersystems sieht vor, dass dazu der Stichelhalter bei Betrachtung in einer axialen Richtung der Welle einen gebogenen oder geknickten Verlauf aufweist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Verlauf des Stichelhalters im Wesentlichen eine L- oder J-Form aufweist, wobei bevorzugt der kürzere untere Abschnitt dieser Form den an der Welle angebrachten Wurzelbereich bildet.
Eine andere mögliche erfindungsgemäße Ausführungsform des erfindungsgemäßen Graviersystems sieht vor, dass zu demselben Zweck ein Zwischenstück vorgesehen ist. Der Stichelhalter muss dann selber nicht unbedingt eine besondere Formgebung aufweisen, sondern wird durch seine erfindungsgemäße Anordnung ganz oder teilweise günstiger orientiert.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Stichelhalter über ein Hebelgestänge an der Welle angebracht ist.
Der erfindungsgemäße Gravierkopf zeichnet sich vorzugsweise dadurch aus, dass im Wesentlichen parallel zur Welle eine der Druckform näher als die Welle angeordnete Schwingungsachse ausgebildet ist, was insbesondere durch eine erfindungsgemäße Formgebung und / oder durch eine wirkliche zusätzliche Achse, beispielsweise als Bestandteil eines Hebelgestänges, erreicht werden kann.
Eine weitere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Graviersystems zeichnet sich dadurch aus, dass der Stichelhalter wenigstens teilweise ein einer gegenüber einer Grundresonanz des Gravierkopfes erhöhten Eigenresonanz folgendes Resonanzsystem oder wenigstens einen Teil eines einer gegenüber einer Grundresonanz des Gravierkopfes erhöhten Eigenresonanz folgenden Resonanzsystems bildet. Bei dieser Weiterbildung wird, vorzugsweise unter Berücksichtigung der vorgenannten Aspekte, durch eine Formgebung und / oder Anordnung des Stichelhalters erreicht, dass eine verbesserte Schwingungsanregung des Stichelhalters, insbesondere seines den Gravierstichel tragenden freien Endes, erzielt wird. So ist es durch die erfindungsgemäße Ausbildung und / oder Anordnung des Stichelhalters möglich, den Stichelhalter ganz oder abschnittweise im Bereich einer höheren Eigenfrequenz zu betreiben, zum Beispiel vorzugsweise bei einer Arbeitsfrequenz von etwa 11000 bis 12000 Hz, und zwar durch eine Verlagerung des Stichelhalters oder wenigstens eines Abschnittes von der Welle weg in Richtung auf die Druckform. Zusätzlich könnte ein Abschnitt des Stichelhalters und / oder ein Element seiner Anordnung geschwächt sein.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass sich der Stichelhalter bei Betrachtung in einer radialen Richtung der Welle wenigstens in einem Bereich zwischen seinem an der Welle angebrachten Wurzelbereich und seinem freien Ende zu seinem freien Ende hin verjüngt, wobei er vorzugsweise peitschenartig ausgebildet ist. Auch dies begünstigt ein Schwingungsverhalten mit einer höheren Arbeitsfrequenz, gegebenenfalls auch durch eine Massenreduzierung. Der Stichelhalter könnte beispielsweise auch oder alternativ aus Aluminium, Titan, Metal Matrix Composite, Kohlefaserkunststoff, Keramik oder ähnlichem ausgebildet sein. Die Achse bzw. Welle könnte aus Hartmetall gefertigt sein.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein Bereich des Stichelhalters und / oder wenigstens ein Bereich eines Zwischenstückes eine Materialschwächung aufweist, was insbesondere den Gravierstichel tragenden Abschnitt des Stichelhalters schwingungstechnisch stärker von der Welle entkoppeln könnte und ein Schwingungsverhalten mit einer höheren Arbeitsfrequenz und insbesondere auch einen neuen erfindungs- gemäßen Schwingungsansatz begünstigen könnte. Es können zu diesem Zweck auch blattfederähnliche Bereiche und / oder Lagerungselemente vorgesehen oder als geschwächte Bereiche ausgebildet sein.
Insbesondere zur Massenreduzierung, gleichzeitig aber auch zur Stabilisierung könnte bevorzugt vorgesehen sein, dass wenigstens ein Bereich des Stichel- halters eine Materialaushöhlung aufweist.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Erstreckung der Welle und die Erstreckung des Stichelhalters quer zueinander orientiert sind.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Erstreckung der Welle im Wesentlichen parallel zu der Längsachse einer zylindrischen Druckform ausrichtbar ist, was beispielsweise ähnlich wie in der zitierten DE 199 52 996 A1 erreicht werden könnte, allerdings unter Berücksichtigung der erfindungsgemäßen Ausbildung und / oder Anordnung des Stichelhalters. Ausführungsbeispiele, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf die die Erfindung in ihrem Umfange aber nicht beschränkt ist, sind in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer elektronischen Graviermaschine mit einem
Gravierorgan und mit einem Druckformzylinder (nach dem Stand der
Technik),
Fig. 2 ein erstes prinzipielles Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Gravierorgan,
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung von einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gravierorgans mit einem Druckformzylinder,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Gravierorgans und Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Gravierorgans.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer elektronischen Graviermaschine nach dem Stand der Technik.
Ein Druckformzylinder 1 ist von einem Rotationsantrieb 2 rotierend antreibbar. Ein Gravierorgan 3 mit einem Gravierstichel 4 als Schneidwerkzeug ist auf einem Gravierwagen 5 montiert, der mit Hilfe einer durch einen Vorschubantrieb 6 angetriebenen Spindel 7 in Achsrichtung des Druckformzylinders 1 bewegbar ist. Das Gravierorgan 3 ist beispielsweise mit einem elektromagnetischen Antrieb für den Gravierstichel 4 ausgerüstet.
Der durch ein analoges Graviersteuersignal GS auf einer Leitung 8 gesteuerte Gravierstichel 4 schneidet gravierlinienweise eine Folge von in einem Druckraster angeordneten Näpfchen und / oder Strichen (Intaglio) in die Mantelfläche des rotierenden Druckformzylinders 1 , während sich der Gravierwagen 5 mit dem Gravierorgan 3 zur flächenhaften Gravur schrittweise oder kontinuierlich in axialer Richtung an dem Druckformzylinder 1 entlang bewegt.
Das Graviersteuersignal GS wird in einem Gravierverstärker 9 durch Überlagerung eines periodischen Rastersignals R zur Erzeugung des Druckrasters auf einer Leitung 10 mit Bildsignalwerten B auf einer Leitung 11 erzeugt, welches die Tonwerte der zu gravierenden Näpfchen zwischen "Licht" und Tiefe" definieren. Während das Rastersignal R eine oszillierende Hubbewegung des Gravierstichels 4 zur Gravur der in dem Druckraster angeordneten Näpfchen bewirkt, bestimmen die Bildsignalwerte B entsprechend den zu reproduzierenden Tonwerten die Schnitttiefen der Näpfchen. Die Bildsignalwerte B werden in einem D/A-Wandler 12 aus Gravurdaten GD der zu gravierenden Druckform gewonnen. Die Gravurdaten GD sind in einem Gravurdatenspeicher 13 abgelegt, aus dem sie gravierlinienweise ausgelesen und dem D/A-Wandler 12 über einen Datenbus 14 zugeführt werden.
Die durch das Druckraster vorgegebenen Gravierorte der Näpfchen auf dem Druckformzylinder 1 sind durch die Ortskoordinaten x und y eines der Mantelfläche des Druckformzylinders 1 zugeordneten Koordinatensystems definiert, dessen X-Achse in Achsrichtung und dessen Y-Achse in Umfangsrichtung des Druckformzylinders 1 ausgerichtet sind. Der Vorschubantrieb 6 erzeugt die x- Ortskoordinaten und ein mit dem Druckformzylinder 1 mechanisch gekoppelter Impulsgeber 15 die y-Orts-koordinaten. Die x-y-Ortskoordinaten werden über Leitungen 16 einem Graviersteuerwerk 17 zugeführt. Das Graviersteuerwerk 17 erzeugt das Rastersignal R auf der Leitung 10, Leseadressen für den Gravurdatenspeicher 13 auf einem Adressbus 18 sowie Signale zur Steuerung und Synchronisierung des Gravierablaufs.
Fig. 2 zeigt ein erstes prinzipielles Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Gravierorgan 3 mit einem bezüglich des Mittelpunkts der Längsachse der Welle 20 spiegelsymmetrischen Aufbau. In diesem Ausführungsbeispiel sind beide Enden der Welle 20 als Torsionsstäbe 21a, 21 b ausgebildet, die in orts- festen Einspannungen 28a, 28b befestigt sind. Ein erfindungsgemäßer Stichelhalter 24 mit dem Gravierstichel 4 ist im Mittelpunkt der Längsachse an der Welle 20 angebracht. Spiegelsymmetrisch zum Stichelhalter 24 sind zwei Anker 26a, 26b und zwei Dämpfungsvorrichtungen 23a, 23b vorhanden. In vorteilhafter Weise wird die Welle 20 im Mittelpunkt ihrer Längsachse noch in einem Wellen- lager 22 gelagert, wobei das Wellenlager 22 beispielsweise im Bereich des Stichelhalters 24 angeordnet ist. Vorzugsweise sind die Anker 26a, 26b nicht weiter als etwa 25 mm vom Gravierstichelhalter 24 entfernt angeordnet und begrenzen und definieren so einen eigenen Resonanzbereich des Stichelhalters 24 mit einem neuen Schwingungsansatz. Es liegt im Rahmen der Erfindung, zum Beispiel die als Rückstellelemente wirkenden Torsionsstäbe 21a, 21b auch durch Speichenlager, beispielsweise nach der deutschen Gebrauchsmusteranmeldung G 298 12 163.8, zu ersetzen.
Der Stichelhalter 24 ist in Fig. 2 nur in der Draufsicht zu sehen, hat aber eine prinzipiell abgekantete Form, wie etwa der Stichelhalter in Fig. 3. Er weist zur Materialreduzierung eine Materialaushöhlung 19 auf, die auch zur Aufnahme des Wellenlagers 22 dienen kann.
Fig. 3 zeigt ein Schnittbild durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gravierorgans 3 und den Druckformzylinder 1.
Im Bereich eines nicht näher dargestellten stationären Permanentmagneten des Antriebs für die Welle 20 sind zwei sich gegenüberliegende, U-förmige Blech- pakete 31 angeordnet, die derart zueinander angeordnet sind, dass zwischen den Pole bildenden Schenkeln Luftspalte 32 entstehen. In den gezeigten Luftspalten 32 bewegt sich der Anker 26b vor einer Dämpfungsvorrichtung 23b des Drehsystems. An Basisteilen 33 der Blechpakete 31 sind Erregerwicklungen 34 angebracht, von denen nur eine Spulenseite dargestellt ist. Die Erregerwick- lungen 34 werden von dem Graviersteuersignal GS durchflössen.
Der in Fig. 3 gezeigte, erfindungsgemäße Stichelhalter 24 ist zu einer L-Form abgekantet, die Schenkelabschnitte 24b und 24c aufweist, wobei der Schenkelabschnitt 24b mit seinem Wurzelbereich 24a an der Welle 20 angeordnet ist. Durch den Schenkelabschnitt 24b, der von der Welle 20 vorkragt, wird der Sehen kelabschnitt 24c von der Welle 20 abgerückt und ist flacher bzw. tangentialer und auch näher zur Druckform 1 orientiert. Insbesondere wird ein großer Teil des Stichelhalters 24 aus der zur Welle 20 radialen Orientierung 29, entsprechend etwa der Verbindungslinie zwischen Gravierstichel 4 und Welle 20, herausge- rückt. Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Stichelhalters 24. Der Stichelhalter weist im Wesentlichen eine L- oder J-Form auf, die rundlich gebogen erscheint, während die L-Form des Stichelhalters 24 in Fig. 3 abgekanteter erscheint. Mit einem X ist in der Fig. 4 angedeutet, wo etwa der Gravierstichel 4 platziert wird, allerdings auf der dem Betrachter der Fig. 4 abgewandten Seite des Stichelhalters 24. Der Stichelhalter 24 weist eine unrunde, drehsichere Bohrung 30 zur entsprechend formschlüssigen Durchführung eines Abschnittes einer Welle 20 auf.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Stichelhalters 24. Der Stichelhalter weist einen Kragarm oder ein Zwischenstück 24d auf, das von der Welle 20, für die wieder eine Durchführung 30 vorgesehen ist, radial den weiteren Bereich 34 des Stichelhalters 24 abrückt und in eine flachere Orientierung zu einer Druckform bringt, so dass der Gravierstichel 4 senkrechter in die Druckform eindringen kann. Zudem weist das Zwischenstück 24d einen materialgeschwächten Bereich 35 auf, der blattfederartig ausgebildet ist, um den Bereich 34 des Stichelhalters 24 vom Bereich der Welle 20 schwingungstechnisch zu entkoppeln. Zusätzlich können seitlich am Bereich 34 noch weitere Blattfederelemente 37 für eine zusätzliche Schwingungslagerung mit Wellenfunktion zur Schwingung des
Bereiches 34 vorgesehen sein. Auch hierdurch wird eine weitere Entkoppelung von der Welle 20 erreicht und gleichzeitig eine hohe Eigenschwingungsfrequenz des Bereiches 34 durch einen neuen Schwingungsansatz ermöglicht.
Es könnte auch der Bereich 34 allein im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 als
Stichelhalter angesprochen werden der insgesamt an einem Zwischenstück 24d angeordnet ist, beispielsweise angeschraubt ist und dann selbst keine L-Form oder J-Form aufweist.
Der Stichelhalter 24 bzw. 34 könnte auch mittels eines komplizierteren Hebelgestänges an der Welle 20 angeordnet und von dieser abgerückt und entkoppelt werden, insbesondere auch durch Hebelgelenke. Beide Ausführungsbeispiele des Stichelhalters in den Fig. 4 und 5 weisen eine Form auf, die sich in ihrer Vorderansicht zu ihrem freien Ende hin, im Wesentlichen etwa dreiecksförmig, verjüngt. Eine Verjüngung könnte auch im Querschnitt dazu erfolgen. Die Form kann sich zungen- oder peitschenartig verjüngen.

Claims

Patentansprüche
1. Gravierkopf zur Gravur von Druckformen, umfassend einen an einer Welle eines Vibrationsantriebes angebrachten Stichelhalter für einen Gravierstichel, dadurch gekennzeichnet. dass der Stichelhalter (24) über den größeren Teil seiner Erstreckung zwischen der Welle (20) und seinem freien Ende auf der zur Druckform (1 ) benachbarten Seite eines durch das freie Ende verlaufenden Wellenradius (29) angeordnet und dadurch näher an die Druckform (1 ) heran verlagert ist.
2. Gravierkopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein an der Welle (20) befestigter Wurzelbereich (24a) des Stichelhalters (24) als ein in Richtung Druckform (1 ) vorspringender Kragarm ausgebildet ist, um einen zwischen dem Wurzelbereich (24a) und dem Gravierstichel (4) angeordneten Bereich (24c) des Stichelhalters (24) in Bezug zum Wellenradius (29) näher an die Druckform (1 ) heran zu verlagern.
3. Gravierkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stichelhalter (24) bei Betrachtung in einer axialen Richtung der Welle (20) einen gebogenen oder geknickten
Verlauf aufweist.
4. Gravierkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf des Stichelhalters (24) im Wesentlichen eine L- oder J-Form aufweist.
5. Gravierkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein zur Heranverlagerung des Sichelhalters (24) an die Druckform (1 ) zwischen der Welle (20) und dem Stichelhalter (24) vorgesehenes Zwischenstück (24d).
6. Gravierkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stichelhalter über ein Hebelgestänge an der Welle befestigt ist.
7. Gravierkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen parallel zur Welle (20) eine der
Druckform (1 ) näher als die Welle (20) angeordnete Schwingungsachse ausgebildet ist.
8. Gravierkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stichelhalter (24) wenigstens teilweise ein einer gegenüber einer Grundresonanz des Gravierkopfes erhöhten Eigenresonanz folgendes Resonanzsystem oder wenigstens einen Teil eines einer gegenüber einer Grundresonanz des Gravierkopfes erhöhten Eigenresonanz folgenden Resonanzsystems bildet.
9. Gravierkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Stichelhalter (24) bei Betrachtung in einer radialen Richtung der Welle (20) wenigstens in einem Bereich (24c) zwischen einem an der Welle (20) befestigten Wurzelbereich (24a) und seinem freien Ende zu seinem freien Ende hin verjüngt.
10. Gravierkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stichelhalter peitschenartig ausgebildet ist.
11. Gravierkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Bereich des Stichelhalters (24) und / oder wenigstens ein Bereich eines zwischen der Welle (20) und dem Stichelhalter (24) vorgesehenen Zwischenstücks (24d) eine Materialschwächung (35) aufweist.
12. Gravierkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Bereich des Stichelhalters (24) eine Materialaushöhlung (19) aufweist.
13. Gravierkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Stichelhalter (24) quer zur Welle (20) erstreckt.
14. Gravierkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (20) parallel zur Längsachse (27) einer zylindrischen Druckform (1 ) angeordnet ist.
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