Warning: fopen(111data/log202003312232.log): failed to open stream: No space left on device in /home/pde321/public_html/header.php on line 107

Warning: flock() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/pde321/public_html/header.php on line 108

Warning: fclose() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/pde321/public_html/header.php on line 113
Gravierorgan - Dokument DE19912510A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE19912510A1 02.11.2000
Titel Gravierorgan
Anmelder Heidelberger Druckmaschinen AG, 69115 Heidelberg, DE
Erfinder Knehans, Ulrich, 24146 Kiel, DE;
Kleboth, Christian, Petaling Jaya Selangor Darul Ehsan, MY
DE-Anmeldedatum 19.03.1999
DE-Aktenzeichen 19912510
Offenlegungstag 02.11.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.11.2000
IPC-Hauptklasse B41C 1/04
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Gravierorgan einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern, das aus einem um kleine Winkel oszillierenden Drehsystem (6, 8, 9, 10, 14) einem Antriebssystem (1, 7) für das Drehsystem (6, 8, 9, 10, 14) und aus einem an dem Drehsystem (6, 8, 9, 10, 14) angebrachten Gravierstichel (15) zur Gravur von Näpfchen (20) in dem Druckzylinder (16) besteht, wobei der Gravierstichel (15) jeweils zur Gravur eines Näpfchens (20) eine auf den Druckzylinder (16) gerichtete Hubbewegung ausführt. Zur Vergrößerung des Näpfchenvolumens, ohne die maximalen Abmessungen des Näpfchens zu vergrößern, besteht der Gravierstichel (15) aus einem unteren spitz zulaufenden Teil A und aus einem oberhalb davon sich anschließenden Teil B, dessen begrenzende Kanten im wesentlichen parallel zur Richtung der Hubbewegung verlaufen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstechnik und betrifft ein Gravierorgan einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck.

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.

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.

Der Gravierstichel ist in der Praxis häufig ein prismatisch geschliffener Diamant, der mit seinem Schaft an dem Hebel des Gravierorgans befestigt ist. Die Spitze des Gravierstichels dringt infolge der Hubbewegung je nach der Größe des Graviersteuersignals mehr oder weniger tief in die Oberfläche des Druckzylinders ein und graviert dadurch Näpfchen unterschiedlicher Größe und Tiefe. Damit variiert auch das Volumen der Näpfchen, die später beim Drucken mit Druckfarbe gefüllt werden und jeweils einen Rasterpunkt drucken, dessen Größe abhängig von der Menge der Druckfarbe im Näpfchen und somit abhängig vom Volumen des Näpfchens ist.

In der Praxis wird für bestimmte Druckanwendungen, z. B. Verpackungsdruck oder Transferdruck, angestrebt, das Volumen der Näpfchen zu vergrößern, um die Farben noch satter und kontrastreicher drucken zu können. Das ist mit den Graviersticheln nach dem Stand der Technik nicht möglich, da bedingt durch die prismatische Form der Gravierstichelspitze die Näpfchen bei Vergrößerung des Graviersteuersignals nicht nur tiefer werden sondern zugleich auch breiter und länger. Da andererseits ein bestimmter Abstand der Näpfchen eingehalten werden muß, der durch die Rasterweite des geforderten Druckrasters gegeben ist, würden sich die Näpfchen bei einer Vergrößerung des Graviersteuersignals berühren, und es wäre nicht mehr möglich, isolierte Rasterpunkte zu drucken. Zur Lösung dieses Problems wird heute eine chemische Nachätzung der gravierten Näpfchen vorgenommen, mit der die Näpfchen weiter vertieft werden. Das ist jedoch ein umständliches und aufwendiges Verfahren, für das zusätzliche Investitionen, zusätzliche Arbeitsgänge und zusätzliche Zeit benötigt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gravierorgan einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckformen derart zu verbessern, daß ein größeres Näpfchenvolumen erreicht wird, wobei eine gegebene Rasterweite eingehalten wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Der Stand der Technik und die Erfindung werden nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 6 näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Gravierorgans,

Fig. 2 einen herkömmlichen Gravierstichel und einen Druckzylinder (ausschnittsweise) im Querschnitt,

Fig. 3 zwei nebeneinander liegende Gravierlinien mit gravierten Näpfchen nach dem Stand der Technik,

Fig. 4 zwei nebeneinander liegende Gravierlinien mit gravierten Näpfchen maximaler Größe nach dem Stand der Technik,

Fig. 5 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Gravierstichel und einen Druckzylinder (ausschnittsweise) im Querschnitt, und

Fig. 6 zwei nebeneinander liegende Gravierlinien mit gravierten Näpfchen maximaler Größe nach der Erfindung.

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.

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 Strom durchflossen, der vom Graviersteuersignal abhängig ist.

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 spitz zugeschliffenen Diamanten angebracht ist. Die Dämpfungsvorrichtung (8) und das Lager (9), sind zwischen dem Anker (7) und dem Hebel (14) mit dem Gravierstichel (15) angeordnet.

Durch das in den Luftspalten (3) des Elektromagneten (1) erzeugte Magnetfeld wird auf den Anker (7) der Welle (6) ein elektromagnetisch erzeugtes Drehmoment ausgeübt, dem das mechanische Drehmoment des Torsionsstabes (10) entgegenwirkt. Das elektromagnetisch erzeugte 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.

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.

Der Gravierstichel (15) besteht im wesentlichen aus einem Schaft (21), einer bezüglich der Gravierrichtung (19) vorderen Spankante (22) und einer von der Spanante (22) abgewandten Freikante (23). Die Schnittlinien zwischen der Spankante (22) und der Freikante (23) bilden die Schneidenspitze (24) des Gravierstichels (15).

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.

Fig. 3a zeigt zwei nebeneinander liegende Gravierlinien (26) und (27) und gravierte Näpfchen (20) in der Aufsicht. Die Näpfchen sind in aufeinanderfolgenden Gravierlinien so gegeneinander versetzt, daß sie eine geforderte Rasterweite r und einen Rasterwinkel a einhalten. Dazu wird ein bestimmter Abstand dx zwischen den Gravierlinien und ein bestimmter Abstand dy zwischen den Näpfchen innerhalb einer Gravierlinie eingestellt. Fig. 3b zeigt die Gravierlinie (26) im Querschnitt. Daraus erkennt man, daß die Längs- und Querabmessungen der Näpfchen und ihre Tiefe proportional sind, d. h. wenn man ein tieferes Näpfchen gravieren will, wird es zugleich auch länger und breiter. Das ist wegen der prismatischen Form der Gravierstichefspitze nicht vermeidbar.

Fig. 4a zeigt zwei Gravierlinien (26) und (27), die mit Näpfchen (20) maximaler Abmessungen graviert sind. Die maximale Länge und Breite der Näpfchen muß so begrenzt werden, daß auf der Mantelfläche des Druckzylinders noch ein Steg (28) der Breite w zwischen benachbarten Näpfchen verbleibt. Das ist erforderlich, damit später die Druckfarbe nicht von einem Näpfchen in das andere verläuft. Fig. 4b zeigt die Gravierlinie (26) noch einmal im Querschnitt. Durch die Begrenzung der Länge und Breite der Näpfchen ist es mit den herkömmlichen Graviersticheln nicht möglich, tiefere Näpfchen zu gravieren, die ein größeres Volumen an Druckfarbe fassen können.

Zur Lösung des Problems sieht die Erfindung die Verwendung eines neuartig gestalteten Gravierstichels vor, mit dem die Näpfchen tiefer graviert werden können, ohne sie dabei über die maximal zulässigen Abmessungen hinaus zu vergrößern.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines solchen Gravierstichels (15). Der Stichel hat nur in seinem unteren Teil A eine prismatisch spitz zulaufende Form mit der Spankante (22) und der Freikante (23). Oberhalb des Teils A schließt sich ein gerader Teil B an, dessen Spankante (29) und Freikante (30) parallel zur Richtung der Stichelbewegung (25) verlaufen. Beim Gravieren eines Näpfchens erreicht das Näpfchen seine maximalen Abmessungen, wenn der Teil A des Gravierstichels vollständig in die Mantelfläche des Druckzylinders eingedrungen ist. Beim weiteren Eindringen auch des Teils B vergrößert sich das Näpfchen nicht mehr in seinen Abmessungen längs und quer zur Gravierlinie, jedoch wird es tiefer und kann somit ein größeres Volumen an Druckfarbe fassen.

Fig. 6a und Fig. 6b zeigen die Verhältnisse mit dem erfindungsgemäßen Gravierstichel. Trotz der Begrenzung der Längs- und Querabmessungen der Näpfchen und der Einhaltung des Stegs (28) (Fig. 6a) werden die Näpfchen tiefer graviert (Fig. 6b).


Anspruch[de]
  1. 1. Gravierorgan einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern, bestehend aus
    1. - einem um kleine Winkel oszillierenden Drehsystem (6, 8, 9, 10, 14),
    2. - einem Antriebssystem (1, 7) für das Drehsystem (6, 8, 9, 10, 14) und
    3. - einem an dem Drehsystem (6, 8, 9, 10, 14) angebrachten Gravierstichel (15) zur Gravur von Näpfchen (20) in dem Druckzylinder (16), wobei der Gravierstichel (15) jeweils zur Gravur eines Näpfchens (20) eine auf den Druckzylinder (16) gerichtete Hubbewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Gravierstichel (15) aus einem unteren spitz zulaufenden Teil A und aus einem oberhalb davon sich anschließenden Teil B besteht, dessen begrenzende Kanten im wesentlichen parallel zur Richtung der Hubbewegung verlaufen.
  2. 2. Gravierorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehsystem (6, 8, 9, 10, 14) aus folgenden Komponenten besteht
    1. - einer mit kleinen Drehwinkeln oszillierenden Welle (6),
    2. - einem an einem Ende der Welle (6) befindlichen Hebel (14), an dem der Gravierstichel (15) angebracht ist,
    3. - einem Lager (9) für die Welle (6),
    4. - einem Rückstellelement (10) für die Welle (6) und
    5. - einer an die Welle (6) angreifenden Dämpfungsvorrichtung (8).
  3. 3. Gravierorgan nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung (8) und das Lager (9) für die Welle (6) zwischen dem Antriebssystem (1, 7) und dem Hebel (14) angeordnet sind.
  4. 4. Gravierorgan nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gravierstichel (15) an dem Hebel (14) durch Klebung befestigt ist.
  5. 5. Gravierorgan nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gravierstichel (15) ein Diamant ist.
  6. 6. Gravierorgan nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gravierstichel (15) für die Gravur kleiner Näpfchen (20) nur mit seinem unteren Teil A und für die Gravur großer Näpfchen (20) auch mit seinem oberen Teil B in die Mantelfläche (17) des Druckzylinders (16) eindringt.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com