МАШИНА ДЛЯ МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКОЙ ПЕЧАТИ Российский патент 1996 года по МПК B41F9/00 

Изобретение касается машины для металлографической печати, содержащей формный цилиндр, печатный цилиндр, оснащенный исполнительным органом для включения натиска и выключения натиска, с помощью которого он может перемещаться между рабочим положением, в котором он примыкает к формному цилиндру и нейтральным положением, в котором он отодвинут от него, и очистное устройство, имеющее очистной цилиндр, взаимодействующий с формным цилиндром, который также с помощью исполнительного органа может перемещаться между рабочим положением, в котором он с заданным усилием прижимается к формному цилиндру и нейтральным положением, в котором он отодвинут от него.

Подобные машины для металлографической печати известны издавна. Очистные устройства описаны, например, в патенте ФРГ (DE-PS) N 1 229 547 15 D 21/11, 1969) и служат для того, чтобы закатанную поверхность пластин для металлографической печати перед печатью полностью очистить от всякой краски и одновременно при этом выгравированные углубления аккуратно заполнить краской. Для установки давления нажима, с которым очистной цилиндр прилегает к формному цилиндру, в известном решении (DE-PS 948786) 15D 21/02, 1967 очистной цилиндр устанавливают на эксцентрических опорах так, что путем перемещения эксцентричных опорных деталей можно настроить расстояние между очистным и формным цилиндрами и тем самым давление нажима очистного цилиндра. Подобная эксцентрическая опора известна для печатного цилиндра для регулирования давления его нажима на формный цилиндр и для отвода печатного цилиндра (при прерывании процесса печати) от формного цилиндра.

К особенностям металлографической печати относится то, что бумага при печати подвергается воздействию очень больших усилий. Считают, что натиск составляет около 10000 Н на см ширины печати. Это высокое значение натиска, с которым печатный цилиндр должен прижиматься к формному цилиндру и которое может составлять до 100 т, способствует тому, что цапфы формного цилиндра несколько прогибаются, благодаря чему соответственно изменяется расстояние между осями печатного цилиндра и формного цилиндра при включении натиска и выключения натиска печатного цилиндра. Это изменение расстояния между осями не имеет значения лишь в том случае, если благодаря этому не изменяется давление нажима, при котором очистной цилиндр прилегает к формному цилиндру. Для достижения хорошей очистки очень важно обеспечить точно заданное и сохраняющееся одинаковым давление нажима очистного цилиндра.

Это давление нажима очистного цилиндра не зависит от изменения упомянутого расстояния между осями практически лишь в том случае, если линия соединения оси формного цилиндра и оси печатного цилиндра стоит точно перпендикулярно на линии соединения оси формного цилиндра и оси очистного цилиндра. Эта геометрия позволяет без проблем реализовать двухпластинные и четырехпластинные машины, но не в случае машин для металлографической печати, формный цилиндр которых имеет другое число пластин, в частности, не в случае машины с тремя пластинами, в которой соединительная линия между осями печатного цилиндра и формного цилиндра с соединительной линией между осями формного цилиндра и очистного цилиндра образуют угол 120^о. Эта геометрия необходима для того, чтобы момент времени, в который передняя, если смотреть в направлении вращения, кромка каждой формной пластины на формном цилиндре приходит в соприкосновение с обтяжкой для печати на соответствующем секторе печатного цилиндра, совпал с тем моментом времени, в который передняя кромка формной пластины войдет в контакт с очистным цилиндром. Всегда, когда вступает в действие сжатие между формной пласт иной и печатным цилиндром, с одной стороны, и формной пластиной и очистным цилиндром, с другой стороны, цилиндры испытывают толчки, которые оказывают негативное влияние на качество отпечатка лишь в том случае, если выполнено упомянутое условие.

Вследствие упомянутой выше геометрии машины с тремя пластинами при прогибе цапф цилиндра формного цилиндра возникает компонента сдвига в направлении очистного цилиндра, которая может составлять в общем несколько десятых миллиметра и при соответствующих обстоятельствах до 1 мм, и благодаря которой неблагоприятным образом изменяется давление нажатия, с которым очистной цилиндр прилегает к формному цилиндру. Это приводит к тому, что условия очистки в рабочем положении и в положении покоя печатного цилиндра различны и, поэтому после выключения натиска печатного цилиндра поверхность формных пластин больше не очищается в достаточной степени от краски так, что при воспроизводстве печатного режима получаются бракованные листы.

Оказалось, что допустимые отклонения расстояния между формным и очистным цилиндром для обеспечения хорошей очистки лежат в области около 0,01 мм. Требуемые корректуры настройки положения очистного цилиндра относительно формного цилиндра до настоящего времени проводились вручную, что затруднительно и к тому же, для достижения правильной настройки в брак уходит заметное количество листов.

В основу данного изобретения была положена задача, с целью устранения описанных выше недостатков простым способом скомпенсировать компоненту сдвига, возникающую при прогибе цапф цилиндра формного цилиндра, оказывающую влияние на давление нажатия очистного цилиндра. Кроме того, с помощью изобретения должно быть повышено удобство обслуживания при настройке и смешении очистного цилиндра.

По изобретению эта задача решается с помощью указанных в отличительной части п. 1 формулы изобретения признаков.

Благодаря им, одновременно с включением натиска или выключением натиска печатного цилиндра он, так сказать, следует за формным цилиндром при его смешении, благодаря чему давление нажатия очистного цилиндра, как в рабочем положении, так и в положении покоя печатного цилиндра поддерживается практически постоянным. Одновременное перемещение печатного цилиндра и очистного цилиндра может осуществляться или с помощью общего датчика команд, причем, путь настройки элемента тонкой настройки в том или ином направлении определяется с помощью заданного значения, или, однако, не предусматривают устройство для замера усилий для определения усилия нажатия между печатным цилиндром и формным цилиндром и программирующее запоминающее устройство регулирования, которое управляет перемещением очистного цилиндра в зависимости от полученных значений замеров.

Если, как это обычно бывает, на очистном цилиндре установлены очистные элементы, то они могут перемещаться предпочтительно также с помощью элемента тонкой настройки таким образом, что их положение относительно очистного цилиндра сохраняется, по меньшей мере, приблизительно. Благодаря этому, правильное прилегание очистных элементов и, таким образом, хорошая очистка очистным цилиндром обеспечивается лучшим образом.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения получаются из зависимых пунктов формулы.

Изобретение поясняется более подробно с помощью чертежей на одном примере выполнения листопечатной машины. Показано:
фиг. 1 схематическое изображение машины с тремя пластинами,
фиг. 2 машина металлографической печати по фиг. 1 с изображенным важных для понимания изобретения подробностей;
фиг. 3 увеличенное изображение формного цилиндра и очистного устройства с устройством для перемещения очистного цилиндра;
фиг. 4 частное изображение очистного цилиндра по фиг. 3 с устройством для перемещения очистных элементов,
фиг. 5 упрощенная блок-схема общего управления перемещением печатного цилиндра и очистного цилиндра;
фиг. 6 упрощенная блок-схема автоматического управления положением очистного цилиндра как функции усилия нажима печатного цилиндра.

На фиг.1 показана машина для металлографической печати, имеющая печатный цилиндр 1 и формный цилиндр 2, оба установлены на станине 3 машины. Формный цилиндр 2 имеет три равномерно распределенные на нем печатные формы, а печатный цилиндр 1 имеет соответственно три сектора с натянутыми на них обтяжками для печати.

Взаимодействующее с формным цилиндром очистное устройство 4 состоит из короба 5 с очистным средством, очистного цилиндра 6, примыкающих к очистному цилиндру очистных элементов и показанных на фиг. 2 и 3 устройства для регулирования положения очистного цилиндра и очистных элементов. Очистной цилиндр 6 окунается в находящуюся в коробе с очистным средством 5 жидкость для очистки или же его поверхность опрыскивается жидкостью для очистки с помощью соответствующих подводящих элементов. Как показано на фиг. 1, соединительная линия между осями печатного цилиндра 1 и формного 2 цилиндра с линией, соединяющей оси формного цилиндра и очистного цилиндра, образует угол 120^о.

Подлежащие печати листы бумаги Р, как показано на фиг. 2, в процессе печати направляются между печатным цилиндром 1 и формным цилиндром 2, которые вращаются в направлении, показанном стрелками. Требуемое при этом большое давление нажима в месте печати схематически обозначено на фиг. 2 маленькими стрелками. Печатный цилиндр 1 с помощью эксцентрических втулок 7 расположен в массивных боковых частях станины 3 машины, в то время, как формный цилиндр 2 установлен в этой станине с помощью концентрически расположенных втулок. Эксцентрические втулки 7 печатного цилиндра 1 с обоих концов прочно соединены с направленными по радиусу рычагами 8. На конце каждого рычага 8 на соответствующей наружной стороне станины машины шарнирно подсоединен гидравлический цилиндр 9, служащий в качестве исполнительного органа для включения и выключения натиска печатного цилиндра 1. Рабочее положение печатного цилиндра 1, в котором он прилегает к формному цилиндру 2 с заданным усилием, представлен на фиг. 1 сплошными линиями, в то время, как его нейтральное положение (в отодвинутом состоянии) показано штрих-пунктиром. Точка крепления 10 гидравлического цилиндра 9 может перемещаться на станине 3 машины, благодаря чему можно регулировать усилие нажима печатного цилиндра 1. Гидравлический цилиндр 9 для включения натиска или выключения натиска печатного цилиндра 1 управляется с помощью гидравлического клапана 11 с электрическим приводом, который, со своей стороны, может приводиться в действие с помощью датчика команд 12, в качестве которого может служить импульсный датчик, управление которым осуществляется от стоящей выше системы управления, или же ключ управления.

В рабочем положении печатного цилиндра 1 цапфы цилиндра 13 формного цилиндра 2 вследствие сильного нажима испытывают прогиб, который схематически показан в виде смещенного вниз участка окружности f формного цилиндра 2. Эффективное усилие, как показывает изображенная в центре формного цилиндра 2 диаграмма усилий, имеет компоненту К в направлении очистного цилиндра 6 очистного устройства 4 так, что прогиб имеет соответствующую компоновку сдвига в направлении очистного цилиндра 6, благодаря чему сокращается расстояние между осями формного цилиндра 2 и очистного цилиндра 6.

Окунающийся в короб с очистным средством 5 очистной цилиндр 6, на котором установлены очистные элементы, в данном случае четыре щетки 14 и одна ракля 15, расположены в боковых стенках короба с очистным средством 5 с помощью эксцентрических втулок 16, на которых закреплены по обе стороны очистного короба 5 рычаги 17. На концах рычагов 17 в каждом случае подвешен на шарнире шток поршня гидравлического цилиндра 18 с помощью цапфы 19. Эти гидравлические цилиндры 18 представляют собой исполнительные органы, с помощью которых очистной цилиндр 6, благодаря соответствующему вращению эксцентрических втулок 16, может перемещаться между показанным на фиг. 3 рабочим положением, в котором он с заданным давлением нажима прилегает к формному цилиндру 2, и нейтральным положением, когда он отодвинут от последнего.

Кроме этой грубой регулировки очистного цилиндра 6 с помощью приведения в действие гидравлических цилиндров 18 предусмотрено устройство тонкой регулировки, с помощью которого можно компенсировать упомянутый прогиб цапф цилиндра 13 формного цилиндра 2. Для этой цели на обеих сторонах короба с очистным средством 5 предусмотрено по червячному колесу 20, установленных с возможностью вращения в опорной плите 21, закрепленной в коробе с очистной жидкостью. На этом червячном колесе 20 шарнирно подвешен эксцентрически по отношению к его оси 22 нижний конец соответствующего гидравлического цилиндра 18 посредством цапфы 21. Каждое из червячных колес 20 находится в зацеплении с направленным в основном по горизонтали шпинделем червяка, который может перемещаться с помощью элемента тонкой регулировки 22, в качестве которого можно применить, например, серводвигатель в виде шагового двигателя. Путем вращения шпинделя червяка 23 перемещается образованная цапфами 21 точка подвеса гидравлического цилиндра 18 и тем самым эксцентрическая втулка 16, так что с помощью соответствующего управления шаговым двигателем 22 очистной цилиндр может дополнительно направляться внутри области тонкого регулирования в соответствии со смещением формного цилинра 2. Движение шагового двигателя 22 с помощью зубчатого ремня 24 передается на датчик фактических значений 25 и индицируется в цифровом выражении с помощью показывающего устройства 22 так, что соответствующее фактическое положение очистного цилиндра 6 может контролироваться.

Чтобы при этой тонкой регулировке очистного цилиндра 6 очистные элементы, т. е. щетки 14 и ракля 15 были подогнаны к измененному положению, очистные элементы на обеих сторонах короба закреплены в каждом случае на одной опоре 27, имеющей вид дугообразного опорного сегмента (см. фиг. 4), который своим ближайшим к червячному колесу 20 концом с помощью цапфы 28 расположен с возможностью поворота на внутренней стороне короба с очистным средством 5, а своим другим концом подвешен на кривошипе 29, расположенном также с возможностью вращения на стенке короба с очистной жидкостью. Зубчатый ремень 30 соединяет кривошип 29 с зубчатым колесом 1, установленный с возможностью вращения на червячном колесе концентрически. Таким образом, при перемещении червячного колеса 20 не только очистной цилиндр 6, но и, с помощью зубчатого ремня 30, кривошип 29 и тем самым опорный сегмент 27 с очистными элементами перемещаются таким образом, что их положение по отношению к очистному цилиндру 6, по меньшей мере, приблизительно сохраняется и благодаря этому обеспечивается правильное прилегание очистных элементов к очистному цилиндру 6 в целях его хорошей очистки.

Предпочтительное регулирование дополнительной подачи очистного цилиндра 6 поясняется с помощью упрощенной блок-схемы по фиг. 5. Для определения требуемой тонкой регулировки очистного цилиндра 6 перед собственно пуском печатной машины эксцентрически определяют те оба положения шагового двигателя 22, в которых формные пластины на формном цилиндре 2, с одной стороны, в отведенном, нейтральном положении печатного цилиндра 1, а с другой стороны, в рабочем положении печатного цилиндра, т. е. в положении печати хорошо очищаются очистным цилиндром 6. Это происходит таким образом, что отпечатывают пробный лист при выбранном положении очистного цилиндра и проверяют его, а очистной цилиндр перемещается до тех пор, пока лист не будет свободен от загрязнений краской. Ручная настройка и перемещение очистного цилиндра во время определения оптимальных положений очистного цилиндра осуществляется предпочтительно путем приведения в действие нажимных кнопок, которые предусмотрены по обе стороны короба с очистным средством и независимы друг от друга. Разница между обоими соответствующими в каждом случае правильно выбранным давлением нажима очистного цилиндра положениями шагового двигателя, выраженная в числе шагов двигателя, представляет значение, на которое следует переместить очистной цилиндр 6 в ту или другую сторону при подводе и при отводе печатного цилиндра 1.

Эта разница вводится с помощью многопозиционного переключателя 32 в элемент предварительного выбора 33, подсоединенный к шаговому двигателю 22. Элемент предварительного выбора 33 может представлять собой электронное запоминающее устройство. Шаговый двигатель 22 в качестве элемента тонкой настройки может приводиться в действие с одной стороны, вручную с помощью органа обслуживания 34, а с другой стороны, с помощью датчика команд 12, который управляет подводом и отводом печатного цилиндра 1 с помощью гидравлического клапана 11 и гидравлического цилиндра 9. После запоминания числа шагов, соответствующего упомянутой разнице, в элементе предварительного выбора 33, датчик команд таким образом обеспечивает, чтобы тонкое перемещение очистного цилиндра 6 на заданное значение в ту или другую сторону имело место всегда одновременно со смещением печатного цилиндра 1, когда он подводится к формному цилиндру или отводится от него.

В усовершенствованном варианте выполнения печатной машины по изобретению может быть предусмотрено измерительное устройство 5 для замера усилия, с которым печатный цилиндр 1 прилегает к формному цилиндру 2, которое на фиг. 2 показано лишь схематически штрих-пунктирными линиями. При этом измерительном устройстве 35 речь может идти, в частности, об известном тензометрическом устройстве, которое определяет деформацию станины машины вследствие усилия нажатия обоих цилиндров, т. е. изменение расстояния между осями печатного цилиндра 1 и формного цилиндра 2 при подводе и отводе печатного цилиндра. Замеренное значение, полученное с помощью такого измерительного устройства 35, позволяет осуществить дальнейшую автоматизацию настройки очистного цилиндра. Для этой цели определяется оптимальное для каждого случая тонкое перемещение очистного цилиндра, при котором он прилегает к формному цилиндру при правильно выбранном давлении нажатия, как функцию усилия нажатия печатного цилиндра на формный цилиндр в виде программы. Упрощенная блок-схема по фиг. 6 показывает возможность такого управления. Значение замера, выданное измерительным устройством 35, через аналого-цифровое преобразовательное устройство направляется в управляющую систему 36 с программируемым запоминающим устройством, которая с помощью соответствующего алгоритма настраивает шаговый двигатель 22 в целях дополнительной подачи очистного цилиндра в зависимости от измерения натиска. Сигнал, производимый датчиком измерений 25, соответствующий фактическому значению положения очистного цилиндра, который подается также на показывающее устройство 26, для сравнения фактического значения с заданным значением возвращается в систему управления 36. При этом речь идет таким образом, о регулировании положения очистного цилиндра как функции прижатия печатного цилиндра к формному цилиндру.

Изобретение не ограничивается описанными примерами выполнения, а дает возможность использовать многочисленные варианты в отношении прежде всего формы тонкой настройки и регулирования положения очистного цилиндра, а также очистных элементов. Изобретение, описанное для случая листопечатной машины, может также применяться в рулонных печатных машинах и всегда в этом случае предпочтительно, чтобы упомянутый угол по какой-либо причине не мог быть выбран равным 90^о.

Использование: для металлографической печати. Сущность изобретения: очистной цилиндр расположен в эксцентричных втулках и с помощью гидравлических цилиндров, благодаря которым эксцентрические втулки могут вращаться, может грубо перемещаться между своим рабочим положением, в котором он прилегает к формному цилиндру и отведенным от него нейтральным положением. С помощью тонкой регулировки можно компенсировать изменение расстояния между осями формного цилиндра и очистного цилиндра вследствие прогиба формного цилиндра, который возникает при включении натиска печатного цилиндра. Гидравлические цилиндры подсоединены шарнирно каждый к червячному колесу, которое может вращаться с помощью шпинделя червяка. Для тонкой регулировки шпинделя червяка служит шаговый двигатель, который одновременно с включением и выключением печатного цилиндра в каждом случае перемещается на заданную величину в том или другом направлении. 7 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. Машина для металлографической печати, содержащая смонтированные на станине формный цилиндр, печатный цилиндр, оснащенный первым исполнительным органом для включения и выключения давления и установленный с возможностью перемещения с помощью этого исполнительного органа между прилегающим к формному цилиндру рабочим положением и смещенным от него нейтральным положением, и очистное устройство, снабженное взаимодействующим с формным цилиндром очистным цилиндром, который установлен с возможностью перемещения посредством второго исполнительного органа между рабочим положением, в котором он прилегает к формному цилиндру с задаваемым усилием прижима, и нейтральным смещенным от него положением, причем угол между линией соединения осей печатного и формного цилиндров и линией соединения осей формного и очистного цилиндров не равен 90^o, отличающаяся тем, что машина содержит третий исполнительный орган для дополнительного перемещения очистного цилиндра внутри зоны, границы которой определены расстоянием между осями очистного цилиндра и формного цилиндра, положение которого обусловлено прогибом цапф формного цилиндра при установке натиска печатного цилиндра, при этом для первого и третьего исполнительных органов предусмотрены средства для одновременного приведения в действие этих двух исполнительных органов. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что содержит устройство предварительного выбора для определения величины перемещения третьего исполнительного органа и общий датчик команд для управления средствами для одновременного приведения в действие первого и третьего исполнительных органов. 3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что содержит устройство для измерения усилия, с которым печатный цилиндр прилегает к формному цилиндру, и систему управления с программным управлением от запоминающего устройства, связанную с третьим исполнительным органом. 4. Машина по пп. 1 3, отличающаяся тем, что очистной цилиндр установлен на станине посредством установленных с возможностью перемещения эксцентричных втулок, при этом исполнительный орган очистного цилиндра представляет собой гидравлический цилиндр, перемещаемый эксцентричные втулки, причем очистной цилиндр снабжен механизмами тонкой регулировки и состоит с каждой стороны из червячного колеса, к которому шарнирно прикреплен эксцентрично оси этого колеса гидравлический цилиндр, и из шпинделя червяка, приводимого посредством механизма тонкой регулировки в виде серводвигателя. 5. Машина по п. 4, отличающаяся тем, что механизм тонкой регулировки представляет собой шаговый двигатель. 6. Машина по пп. 1 5, отличающаяся тем, что имеет индикатор, показывающий фактическое положение очистного цилиндра. 7. Машина по пп. 1 6, отличающаяся тем, что снабжена опорой для размещения очистных элементов, перемещающейся относительно поверхности очистного цилиндра, причем посредством механизма тонкой регулировки опора установлена с возможностью перемещения совместно с очистным цилиндром, при этом по меньшей мере сохраняется положение очистных элементов по отношению к очистному цилиндру. 8. Машина по пп. 7 и 8, отличающаяся тем, что опора для очистных элементов на каждой их стороне имеет опорный сегмент, каждый из которых одним концом шарнирно подвешен с возможностью поворота на соответствующей внутренней стороне короба с очистным средством, а другим смонтирован на установленном на внутренней стороне короба с возможностью вращения кривошипе, причем очистное устройство имеет зубчатое колесо, концентрично установленное на червячном колесе с силовым замыканием и связанное с кривошипом посредством зубчатого ремня, при этом при перемещении червячного колеса кривошип установлен с возможностью вращения, а опорный сегмент с возможностью перемещения.