專利名稱：用于連續測量和調整膠板印刷浸濕劑溶液成分的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于連續測量和調整膠板印刷浸濕劑溶液成分的一種方法和一種裝置，浸濕劑溶液由水和至少一種可溶于水的有機溶劑，如短鏈灑精，乙二醇或甘醇酸酯(Glykolaethern)組成。
在膠板印刷中印板由一塊其上復蓋著一層感光層的薄金屬板構成。此感光層能根據圖形而被硬化，這樣就形成了一塊平面的印板。印刷的和不印刷的部分實際處于一個平面上，它們的區別僅在于浸濕能力不同。不印刷的、親水的區域可很好地用水及由水和溶于水的有機溶劑，即所謂的浸濕劑溶液，浸濕，而它受油性液體浸濕的能力卻很差。通常在浸濕劑溶液中加入3％至15％體積濃度的2-丙醇作為主要的有機成分。
在印刷過程中由一個所謂的浸濕裝置將浸濕劑溶液輸送到印板上形成薄的液體膜。印板上不印刷的區域吸收一部分浸濕劑溶液，而印板上親油的印刷區域則排斥浸濕劑溶液，且它留在所謂的浸濕料筒上并且在印刷機中所謂的浸濕劑箱中再與那里的浸濕劑溶液混合。
必須不斷補充浸濕劑溶液，補充的量相當于印板所吸收量，此容量補充通常用一個所謂的浸濕劑制備裝置完成。在此裝置中浸濕劑溶液被冷卻，容量被補充并且重新送到浸濕劑箱而進入循環。此外此裝置還完成以下任務在浸濕劑溶液中補充2-丙醇的成份，由于它比水有顯著更快的蒸發速度，它的含量在持續的印刷過程中不斷減少。通常在制備浸濕劑溶液時對2-丙醇配料的控制是通過監測浸濕劑溶液的比重和一個與比重監測裝置相連接的配料裝置來實現的。一個這樣的系統已由例如DE-A-4136263公開。
通過監測比重控制浸濕劑溶液的成份在實踐中導致測量值及調整值與溶液中真實的含量之間的較大差別。一般偏差為50％或更高。原因是在對實際使用有重大意義的濃度范圍內絕對比重值的變化是微小的。此外，實際中不能排除由于激勵物體的污染而產生的錯誤讀數。通過增大激勵體來減弱此問題的嘗試得到了一定的改善，然而不能補償這種方法的固有弱點。比重的變化對于所用的添加物質和紙張中鹽的成份以及溫度起伏是很敏感的。此影響通常是眾所周知的并且在以前是被容忍的。因為在12％至15％的2-丙醇含量的情況下它們產生一個雖然大，然而可以容忍的測量值偏差。
然而近幾年印刷機的研究表明，可以用7-8％的2-丙醇含量來印刷而對生產的可靠性沒有影響。專門構造的浸濕裝置和最佳的添加物質一起使用還可以顯著降低2-丙醇的含量。在這樣的濃度范圍內，原則上不可避免的比重監測的測量值偏差不再是可以接受的了。
已公開了許多其它的技術用來取代比重監測，對2-丙醇的含量進行控制。這些公開的方法的例子是測量折射率，粘度和導電率。EP-A-0 159 412公開的方法是測量表面張力來確定2-丙醇的含量。用于嚴格確定2-丙醇含量的另一技術基于吸收譜線，如例如DE-A-4324141所公開的那樣。在DE-A-4340 026中2-丙醇濃度的測量在氣相中進行。
所有這些方法在實際應用中都沒有被證實是合格的。在一些情況下相應的傳感技術對于實際中出現的污染沒有足夠的抵抗能力。在另一些情況下傳感器及從屬于它的控制部分的生產需要高的費用。
本發明的目的在于給出一種方法和一種裝置，利用它們可保證膠板印刷中特別準確地測量和調整浸濕劑溶液的成份。
本發明通過權利要求1和11所述的技術方案達到其目的。
本發明的進一步配置如從屬權利要求所述。
按照本發明，在浸濕劑溶液中的聲音傳播速度被測量，并由此形成一個調整信號，用于保持浸濕劑溶液的成份恒定。
基于本發明的試驗已經表明，聲速的測量允許可重復測量出0.1％以下的濃度變化。此外，在聲速測量中測量值的百分數變化量比測量比重時的百分數變化量大許多倍。
本發明給出的方法與由生水中或紙張成份中的鹽產生的濃度變化的關系明顯減弱。本發明的進一步的優點和配置在下面借助于附圖詳細說明。
附圖中

圖1是用于膠板印刷的一個裝置的方框圖。
圖2是測量值的百分數變化相對于浸濕劑溶液含量的關系曲線圖。
圖1示出的膠板印刷裝置主要由一個印刷裝置1，一個浸濕裝置2以及一個浸濕劑制備裝置3組成。
此外還有一個用于測量浸濕劑制備裝置中的浸濕劑溶液中聲速的裝置。例如它構成沉入式探測器，它有一個發聲器4a，尤其是一個超聲波發聲器，以及一個聲接收器4b。另外的可能性在于，測量聲速的裝置做成管道式探測器，并且例如安置于浸濕裝置2和浸濕劑制備裝置3之間的連接導管內。
此外，浸濕劑制備裝置3還與配料裝置5連接，用它可調節饋入浸濕劑溶液中的一種溶于水的有機溶劑的饋給量。此外還有一個控制裝置6，在其中由裝置4測量聲速所得到的測量值被轉換為調整信號，此信號控制由配料裝置5對浸濕劑溶液的配料，使得浸濕劑溶液的成份基本保持恒定。
浸濕劑制備裝置3中的浸濕劑的溫度由裝置7測量并在必要時進行調整。
在印刷過程中浸濕劑溶液從浸濕裝置2傳送到印刷裝置1的印板上。在那里印板的不印刷區域吸收部分浸濕劑溶液，而印板的親油的印刷區域排斥浸濕劑溶液，被排斥的溶液在浸濕裝置2的浸濕劑箱中再與那里存在的浸濕劑溶液混合。在浸濕劑制備裝置3中完成容量的補充。在此裝置中浸濕劑溶液經裝置7冷卻，補充容量并重新饋給浸濕裝置2而進入循環。
浸濕劑溶液由水和至少一種可溶于水的有機溶劑，如酒精，乙二醇或甘醇酸酯組成。此外各種添加物質加到浸濕劑溶液中。目前通常用2-丙醇作溶劑。在連續進行的印刷過程中由于2-丙醇相對水而言有明顯更快的蒸發速度，浸濕劑溶液中2-丙醇的含量降低。為了控制溶劑的配料，在本發明的方法中測出浸濕劑溶液中聲音的傳播速度。為此發聲器4a發出一個短信號，它在浸濕劑溶液中傳播并被聲接收器4b接收。在發聲器與聲接收器間距離不變的條件下通過測量聲音信號從發聲器傳到聲接收器所需的時間能直接計算出聲速。每種液體有其特有的聲波傳播速度。在一種例如由兩種成份構成的混合液體中兩種成份的比例可通過測量聲速而計算得到。
現在這個眾所周知的測量原理在本發明中被用來確定膠板印刷浸濕劑溶液中溶劑的濃度。基于本發明的試驗已經表明由于浸濕劑溶液中存在小氣泡，測量值不真實，聲速的測量嚴重地不穩定。因此要求配置這樣的方法，這些方法避免以由于浸濕劑溶液中的小氣泡而產生的對聲傳播速度的錯誤測量為依據來形成調整信號。
例如這可以由一個抽氣室實現，這在目前技術中是已公開的。另一個可能性在于，在產生調整信號時不使用那些由于小氣泡而產生錯誤的測量值。這尤其能由控制裝置6中的一個合適的軟件實現。以下事實在此處理中顯示出突出的用途由小氣泡產生的錯誤測量值明顯不同于正常的測量值。在控制裝置6中根據測出的聲速產生一個調整信號，因此信號由配料裝置5可在必要時改變溶劑的含量。
因為一種液體的聲傳播速度很強地依賴于溫度，還由裝置7測出溫度。通常浸濕劑溶液保持在一個確定的溫度上。然而也存在這種可能性在產生調整信號時考慮溫度因素。
如果浸濕劑溶液含有多種溶劑，可有相應數量的配料裝置5。
采用這種方法，浸濕劑溶液的成分，以及尤其是溶劑的濃度保持恒定。
在為一種溶劑或多種溶劑配料的配料裝置5旁邊，還有其它的饋給裝置，然而在附圖中沒有示出它們，它們用于補充浸濕劑溶液的其它成分，如主要是水和各種附加物質。
例1為了校準浸濕劑制備裝置，由去電離水和各種含量的2-丙醇構成的測試混合液被制造出來。在25℃時這些混合液有如下所示的聲速及比重
圖2中畫出了例1的測量值的百分數變化與2-丙醇的百分數含量的關系。其中虛線8對應于進行聲速測量所求得的測量值的百分數變化，而實線9則對應于進行比重測量的情況。
測量聲速的情況中測量值的百分數變化5.6％相應于測量比重時測量值的百分數變化1.51％。超聲波聲速測量得到的測量值百分數變化更大，因此可以更精確地確定浸濕劑溶液中溶劑的濃度。
聲速測量能夠達到±0.1米/秒的精度，只要能保證±0.1℃的足夠的溫度測量精度。在2-丙醇和水的混合液中聲速為大約1500至1650米/秒的情況下，能夠得到濃度變化的可靠測量達0.1％以下。
例2在例1的測試混合液中摻入2％的氯化鈉，這個量已遠離了實際中出現的鹽濃度，在25℃時此混合液有如下的聲速和比重
將此極限摻鹽溶液的測量值與例1中校準值進行比較可以看出聲速相當于平均提高了約3％的2-丙醇含量的無鹽溶液的聲速。考察比重的偏離可以看出與例1相比提高了的比重值已進入實際中常用的液體比重計的測量范圍之外，因為這些比重計通常被設計來進行從0.995至0.96克/厘米3范圍內的比重測量。
超聲波聲速測量的測量值與生水中或紙張成份中的鹽產生的濃度變化的關系明顯地更加微弱。
例3測量取自運行中的膠印機的浸濕劑混合液中的聲速得到測量值為1619.5米/秒。此值按照校準值對應于17.9％的2-丙醇含量。
此浸濕劑混合液的比重測量值為0.984克/厘米3。此值按照校準值對應于9.3％的2-丙醇含量。
將上面這兩個百分數含量與實驗室中用氣體色層分析法測得的17.4％的標準值比較，顯示出本發明采用測量聲速的方法的優越性。
采用本發明的方法不僅可以求出和調整含水的浸濕劑溶液中2-丙醇的含量，而且也可以控制由其它的有機物質構成的浸濕劑溶液。
權利要求
1．用于連續測量和調整膠板印刷浸濕劑溶液的成份的方法，浸濕劑溶液由水和至少一種可溶于水的有機溶劑組成，此方法的特征在于，浸濕劑溶液中的聲傳播速度被測量并由它得出一個調整信號，以保持浸濕劑溶液的成份恒定。
2．如權利要求1所述的方法，其特征在于，浸濕劑溶液的溫度被測量。
3．如權利要求2所述的方法，其特征在于，在產生調整信號時考慮測出的溫度。
4．如權利要求1所述的方法，其特征在于，浸濕劑溶液保持在一個規定的溫度上。
5．如權利要求1所述的方法，其特征在于，配置了一些裝置，它們避免以由小氣泡產生的聲傳播速度的錯誤測量為依據來形成調整信號。
6．如權利要求5所述的方法，其特征在于，在聲速測量區域內的小氣泡被除去。
7．如權利要求5所述的方法，其特征在于，在形成調整信號時不使用那些由小氣泡產生的聲速的錯誤測量數據。
8．如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述調整信號用于溶劑的配料。
9．如權利要求1所述的方法，其特征在于，2-丙醇作為有機溶劑得到應用。
10．如權利要求1所述的方法，其特征在于，短分子鏈酒精，乙二醇或甘醇酸酯以及這些物質的混合物被用作有機溶劑。
11．用于按權利要求1所述的方法連續測量和調整浸濕劑溶液的成份的裝置，它具有-一個用于測量浸濕劑溶液中的聲速的裝置4，-一個用于根據測得的聲速形成一個調整信號的裝置(控制裝置6)，-以及一個用于根據調整信號對溶劑配料的配料裝置5。
全文摘要
本發明涉及用于測量和調整膠板印刷機中浸濕劑溶液成分的一種方法和一種裝置,浸濕劑溶液由水和至少一種可溶于水的溶劑組成。在此方法和裝置中浸濕劑溶液中的聲速被測量并由它產生一個調整信號,以保持浸濕劑溶液的成分恒定。
文檔編號G01N29/02GK1212759SQ97192692
公開日1999年3月31日 申請日期1997年2月25日 優先權日1996年2月29日
發明者沃爾夫岡·勞, 斯蒂芬·迪茨爾 申請人:鮑德溫格拉弗泰克有限公司