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Verfahren und Vorrichtungen zum gleichmässigen Beschichten von Metallzylindern für die photomechanische Herstellung von Druckformen.
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Verwendung einer solchen schmalen Beschichtungsrinne nur deswegen vorgeschlagen, um dadurch die der freien Luft ausgesetzte Oberfläche der Flüssigkeit möglichst klein zu machen und so chemische und auch physikalische Änderungen dieser Flüssigkeit und Verdunstung des Lösungsmittels tunlichst zu verhindern. Das Problem, um dessen Lösung es sich bei der vorliegenden Erfindtmg handelt, war in jenem bekannten Falle also gar nicht gestellt oder aufgetaucht.
Die Erfindung ist daher hier, soweit die Vorrichtung in Betracht kommt, darin zu erblicken, dass dieses nur für die Herstellung von Druckformzylindern wesentliche Problem unter Anwendung der an sich von der Beschichtung von Filmen u. dgl. her bekannten schmalen Beschichtungsrinne gelöst wird, wobei es auch darauf ankommt, den Zylinder im rechten Augenblick durch Anheben des Zylinders oder Senken des Flüssigkeitsspiegels von der Beschichtungsflüssigkeit zu entfernen, während bei der Beschichtung von Filmstreifen u. dgl. diese natürlich einfach bis zu ihrem Ende an der Beschichtungsrinne vorbeigeführt zu werden brauchen.
Die Erwärmung des Zylinders kann man auf verschiedene Weise erreichen, beispielsweise so, dass der unbeschichtete Zylinder od. dgl. in eine erwärmte Flüssigkeit, wie Wasser, getaucht und in dieser gedreht wird, bis er die Temperatur der Flüssigkeit angenommen hat, worauf er aus der Flüssigkeit entfernt und alsdann, gegebenenfalls nach vorheriger Trocknung, mit der lichtempfindlichen kolloidalen Schicht versehen werden kann. Statt in der angegebenen Weise mittels Wasser oder einer andern Flüssigkeit kann man die Erwärmung des Zylinders od. dgl. auf die gewünschte Temperatur auch auf anderem Wege erreichen, etwa durch Einsetzen des Zylinders in einen mit Luftheizung versehenen Behälter. Die ersterwähnte Art der Beheizung ist aber vorzuziehen, weil es so schneller und sicherer gelingt, den Zylinder auf, die gewünschte Temperatur zu bringen.
Die Beheizung des Zylinders kann auch so erfolgen, dass man ein Heizmittel durch ihn hindurchleitet, ihn elektrisch beheizt od. dgl. mehr.
Der zu beschichtende Zylinder wird über einem mit der Beschichtungsflüssigkeit zu füllenden, oben offenen Behälter drehbar gelagert, von dem aus die Besehichtung unter langsamer Drehung des Metallzylinders vorgenommen wird. Zweckmässig arbeitet man so, dass der erwärmte Zylinder bei der Beschichtung nur die Oberfläche der Flüssigkeit des oben offenen Behälters berührt, ohne in sie einzutauchen.
Zur vollkommenen Sicherung-der Gleichmässigkeit der Besehichtung kann man dabei vorzugsweise so verfahren, dass man den oben offenen Behälter für die lichtempfindliche kolloidale Flüssigkeit, also etwa eine längliche Schale, in einen oben offenen, entsprechend gestalteten, mit Wasser oder einer andern geeigneten Flüssigkeit gefüllten zweiten Behälter einsetzt, auf dessen Flüssigkeit die mit der kolloidalen Lösung gefüllte Schale schwimmt und der mit Ein-und Auslässen für die Flüssigkeit versehen ist. Durch entsprechende Temperierung des Wassers in dem äusseren Behälter kann dabei dafür Sorge getragen werden, dass die kolloidale Flüssigkeit im inneren Behälter die gewünschte Temperatur während der Beschichtung dauernd beibehält.
Das lässt sÌ0Î1 entweder dadurch erreichen, dass der äussere Behälter selbst von aussen entsprechend erwärmt wird, oder auch dadurch, dass man Wasser oder eine sonstige Flüssigkeit von der gewünschten vorher eingestellten Temperatur dauernd durch den äusseren Behälter durchfliessen lässt.
Um die im inneren Behälter befindliche kolloidale Flüssigkeit mit der Mantelfläche des Zylinders zum Zwecke der Beschichtung in Berührung zu bringen, kann man die Anordnung vorzugsweise so treffen, dass die Lager und Antriebsorgane für den zu beschichtenden Zylinder sich in bestimmter gleichbleibender Lage und Höhe über dem äusseren Wasserbehälter befinden. Die mit der lichtempfindlichen kolloidalen Flüssigkeit gefüllte Schale od. dgl. wird nun in den noch nicht bzw. nur teilweise mit dem Wasser gefüllten äusseren Behälter eingesetzt, derart, dass sie noch nicht mit dem Zylinder in Berührung kommt. Nun wird durch Nachfüllen des Wassers od. dgl. im äusseren Behälter die mit der lichtempfindlichen Flüssigkeit gefüllte Schale allmählich angehoben, bis der in Drehung versetzte Zylinder den Flüssigkeitsspiegel berührt.
Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zylinders während des Beschichtens wird dabei so bemessen, dass auch auf diese Weise die Gleichmässigkeit der Beschichtung gesichert wird. Wie sich gezeigt hat, darf zur Erreichung dieses Zieles die Umdrehungsgeschwindigkeit keine zu grosse sein. Sie wird so eingestellt, dass eine Umdrehung mehrere Minuten, vorzugsweise etwa fünf Minuten Zeit beansprucht. Im übrigen ist die geeignete Geschwindigkeit von Fall zu Fall durch Versuche je nach der Viskosität der Kolloidlösung festzustellen. Wenn der Zylinder beschichtet ist, kann das Wasser aus dem äusseren Behälter wieder so weit abgelassen werden, dass die mit der lichtempfindlichen Flüssigkeit gefüllte Schale genügend weit sinkt, um ausser Berührung mit der Zylinderoberfläche zu kommen.
Statt in der soeben angegebenen Weise kann man auch so verfahren, dass der Zylinder mitsamt seinen Lagern und gegebenenfalls Antriebsorganen gesenkt und gehoben wird und so in die lichtempfindliche Flüssigkeit eingetaucht und wieder aus ihr herausgehoben wird.
Durch das Vorwärmen des Zylinders wird das Antrocknen der Beschichtungsflüssigkeit an dem sich von dem Beschichtungsflüssigkeitsvorrat trennenden Teil des Zylinders beschleunigt und ein Zurückfliessen von Flüssigkeit von dem sich aus der Tauchflüssigkeit herausdrehenden Teil des Zylinders und die dadurch bedingte Streifenbildung mit Sicherheit vermieden. Auch dem Festsetzen von Staub auf der lichtempfindlichen Schicht wird dadurch entgegengearbeitet.
Die Trocknung des beschichteten Zylinders kann wiederum in einem geeignet beheizten Be- hälter,-beispielsweise in einer übergestülpten beheizten Haube, oder durch Heissluftbläser erfolgen,
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während der Zylinder weitergedreht wird. Hiebei ist wichtig, dass während der Trocknung die zuvor erzielte Gleichmässigkeit der Beschichtung aufrechterhalten bleibt.
Beispiel : Ein Metallhohlzylinder von 1200 mm Umfang wird zunächst durch Hindurchleiten von heissem Wasser auf 55-60 C vorgewärmt. Nunmehr wird bei waagrecht drehbar gelagertem Zylinder die Zylinderoberfläche in Berührung mit dem Flüssigkeitsspiegel der Beschichtungsflüssigkeit gebracht, die die gleiche Temperatur aufweist. Es erfolgt dann die Beschichtung mit der Beschichtungflüssigkeit dadurch, dass der Zylinder in Berührung mit dem Flüssigkeitsspiegel innerhalb von fünf Minuten eine volle Umdrehung ausführt. Die auf den Zylinder bei seiner Umdrehung aufgebrachte flüssige Schicht trocknet so, dass sie schon nach einer Viertel-oder einer Dritteldrehung nicht mehr klebrig ist. Nach vollendeter Umdrehung werden Zylinderoberfläche und Flüssigkeitsspiegel voneinander getrennt.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel für eine besonders geeignete Vorrichtung zur gleichmässigen Beschichtung von Metallzylindern mit lichtempfindlicher kolloidaler Flüssigkeit dargestellt. Sie ermöglicht eine gleichmässige Besehiehtung auch in der Zeit, wo die Trennung zwischen dem Zylinder und der Beschichtungsflüssigkeit erfolgt, so dass höchstens auf einer schmalen Linie, die bei der nachträglichen Benutzung des Zylinders als Druckform nicht störend wirkt, die Schicht etwas dicker ausfällt als an den andern Stellen. Zugleich gestattet sie vollkommene Staubfreiheit der Beschichtung ohne unmässige Raumbeanspruchung.
Zu diesem Zweck wird hier der Zylinder nicht in einen Flüssigkeitsbehälter eingetaucht, sondern nur an der oberen Öffnung eines mit der Flüssigkeit gefüllten Behälters entlang gedreht, derart, dass seine Oberfläche nur gerade mit der Oberfläche der Beschichtungsflüssigkeit in Berührung kommt und die Entnahme der Flüssigkeit aus der Rinne durch den Zylinder unter der Wirkung der Adhäsion oder Oberflächenspannung erfolgt. Infolgedessen kann die Trennung zwischen Zylinder und Beschichtungsflüssigkeit in nur schmalen Streifen erfolgen.
Um die Verdickung der Besehiehtung, die auf einem der Breite der Beschichtungsrinne entsprechenden , Trennungsstreifen nicht zu vermeiden ist, weiterhin einzuschränken, ist es zweckmässig, die Öffnung des Beschichtungsbehälters, an der sich der Zylinder entlang dreht, möglichst schmal zu halten, ihr also die Form einer schmalen Rinne zu geben, deren Länge mindestens der Länge des zu beschichtenden Zylinders entspricht. Der Trennungsstreifen muss so schmal wie möglich gehalten werden, um eine möglichst rationelle Ausnutzung des Papiers beim Druck zu gewährleisten.
Dabei steht zweckmässig die Schmalheit dieser Rinne zu den Zylinderabmessungen in einem solchen Verhältnis-man arbeitet beispielsweise mit einer Rinnenbreite von etwa 1/35 des Zylinderhalbmessers-, dass ein wesentliches Eintauchen des Zylinders in die Rinne unmöglich ist und er sich eben nur an ihrer Oberfläche entlang drehen kann. Auch kann die Breite der Rinne gegebenenfalls der Art der verwendeten Beschichtungflüssigkeit, insbesondere ihrer Viskosität angepasst sein.
Da die Beschichtungsflüssigkeit in diesem Falle nur mit einer verhältnismässig schmalen Oberfläche freiliegt und diese zudem noch durch den darüber befindliehen Zylinder bedeckt wird, so ist hier schon von vornherein die Gefahr, dass sich Staubteile auf der Oberfläche der Beschichtungflüssigkeit ansammeln, praktisch vermieden. Um aber auch zu verhindern, dass durch seitlichen Luftzug od. dgl. Staubteilchen in die Flüssigkeit bzw. auf die auf den Zylindern aufgebrachte und noch nicht trockene lichtempfindliche Schicht gelangen, können zu beiden Seiten der Beschichtungsrinne entsprechend Staubfangvorrichtungen angebracht sein, die das Zutreten von Staub verhindern.
Weiterhin können vor der Beschichtungsrinne ein oder mehrere Abstreifer über die ganze Zylinderlänge federnd angeordnet sein, die die Zylinderoberfläche beim Drehen des Zylinders vollkommen von Staub reinigen.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung mit dem unteren Teil des zu beschichtenden Zylinders, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäss Fig. 1, teilweise im Schnitt, unter Weglassung des Zylinders.
Senkrecht unter dem zu beschichtenden Zylinder 1 ist eine oben offene schmale Rinne 2 angeordnet, die sich über die ganze Länge des Zylinders 1 erstreckt. Ihre obere Öffnung kann durch einen etwa von der Seite aufschiebbaren Deckel 3 auf Wunsch abgeschlossen werden. Unten steht die Rinne 2 durch eine Anzahl von Röhren oder Kanälen 4 mit einem Ausgleichsbehälter 5 in Verbindung. In den Ausgleichsbehälter 5 münden Rohre 6 (Fig. 2) zur Zuführung der kolloidalen Flüssigkeit oder Kopierlösung aus einem nicht gezeigten Vorratsbehälter. In dem zweckmässig durch einen abnehmbaren Deckel 7 verschlossenen Ausgleiehsbehälter 5 sind ein oder mehrere Überlaufrohre 8 angeordnet, deren obere Ränder in genau gleicher Höhe mit dem oberen Rand der Rinne 2 liegen. So lässt sich die Rinne 2 ständig bis zu ihrem oberen Rande gefüllt halten.
Wie aus Fig. 1 bei 9 ersichtlich, sind die Ränder der Rinne 2 dachförmig nach aussen abgeschrägt.
So kann man verhindern, dass sich auf den Rändern der Rinne Flüssigkeit ansammelt, die bei Berührung mit dem Zylinder 1 zur Entstehung breiterer, ungleichmässiger Streifen auf diesem Veranlassung geben könnte.
Die aus der Beschichtungsrinne 2, dem Ausgleichsbehälter 5 und den Verbindungsrohren 4 gebildete Vorrichtung ist in einen geschlossenen Kasten 10 eingesetzt und ruht hier genau waagrecht auf Sockeln 11. Der Kasten 10 ruht seinerseits auf Stellschrauben 12, durch die er mittels einer nicht veranschaulichten Wasserwaage genau waagrecht eingestellt werden kann. Der Kasten 10 wird durch
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ein Zuflussrohr 13 mit angewärmter Flüssigkeit, beispielsweise mit Wasser, gefüllt, dessen Temperatur durch einen nicht gezeigten Thermostaten geregelt wird. Der Abfluss der Flüssigkeit erfolgt durch die Öffnung 14 (Fig. 1). So kann die Temperatur der Beschichtungsflüssigkeit in an sich bekannter Weise eingestellt werden.
Seitlich von der Rinne 2 sind Wischer 15, 16 aus Leder od. dgl. angeordnet, die sich ebenfalls über die ganze Zylinderlänge erstrecken. Bei der gezeigten Ausführungsform sitzen diese Wischer 75, 76 an um eine Achse 19 drehbaren Stangen 17, 18 und werden durch ein Gegengewicht 20 oder Federn gegen den Zylinder 1 gedrückt.
Zur andern Seite der Rinne 2 ist neben dem Kasten 10 eine Wand 21 angeordnet, die zweekmässig dicht an den Zylinder 1 hinaufreicht und so den Zutritt von Staub zum Zylinder an dieser Stelle verhindert. Die Wand 21 kann mittels Flügelsehrauben 22 an dem Kasten 10 befestigt und bei 23 derart drehbar angeordnet sein, dass sie nach Lösung der Schrauben 22 abgeklappt werden kann.
Auf Wunsch kann man auch noch eine zweite, vor der Beschichtungsrinne 2 angeordnete, der Wand 21 entsprechende Staubschutzwand vorsehen.
Bei Benutzung dieser Vorrichtung wird zunächst der Kasten 10 mit Wasser oder einer sonstigen geeigneten Flüssigkeit von der gewünschten gleichmässigen Temperatur gefüllt und der Ausgleichsbehälter 5 mit der Besehichtungsflüssigkeit. Diese Flüssigkeit tritt vom Behälter 5 durch die Röhren 4 in die Beschichtungsrinne 2 und füllt diese bis zu ihrem oberen Rand, d. h. bis zum Rand des Überlaufrohres 8. Der Deckel der Besehiehtungsrinne kann bis dahin geschlossen gehalten werden.
Wird nun nach Entfernung dieses Deckels der vorgewärmte Zylinder 1 entweder bis nahe an den oberen Rand der Rinne 2 gesenkt oder diese nebst dem Kasten 10 etwa mit Hilfe der Stellschrauben 12 oder einer andern geeigneten Vorrichtung gegen den Zylinder angehoben, so kommt die Flüssigkeit aus der Rinne 2 mit dem Zylinder 1 in Berührung.
Wird nun der Zylinder 1 zweckmässig langsam um seine Achse gedreht, so nimmt er aus der Rinne 2 die Beschichtungsflüssigkeit auf und bedeckt sieh vollkommen gleichmässig damit, während aus dem nicht gezeigten Vorratsbehälter eine entsprechende Menge Besehichtungsflüssigkeit in den Ausgleichsbehälter 5 nachfliesst. Hat sich auf diese Weise der ganze Zylinder gleichmässig mit der Besehiehtungsflüssigkeit überzogen, so erfolgt die Trennung wiederum entweder durch Heben des Zylinders oder Senken des Kastens 10 mit der Besehiehtungsrinne. Im allgemeinen genügt eine einmalige Umdrehung des Zylinders für die Ausführung der Beschiehtung.
Da die kolloidale Flüssigkeit unter der Wirkung der Wärme des Zylinders schnell trocknet, so ist sie regelmässig schon fast getrocknet, bevor sich der besehichtete Teil des Zylinders über die Schutzwand 21 nach oben dreht, so dass sieh dann also kein Staub mehr daran festsetzen kann.
Die Geschwindigkeit der Umdrehung des Zylinders hängt natürlich einerseits von der Viskosität der angewandten Flüssigkeit, anderseits von der Geschwindigkeit der Troeknung und ähnliehen Momenten ab. An Stelle von photographischer Kopierlösung kann man natürlich auch beliebige andere Flüssigkeiten für die Beschichtung des Zylinders verwenden, beispielsweise Lacklösungen, wie sie u. a. auch für photographische Zwecke Anwendung finden, sowie Flüssigkeiten beliebiger anderer Art. Wie ersichtlich, gestattet die Vorrichtung die Beschichtung von Zylindern beliebig grossen Durchmessers, ohne dass sie zu diesem Zweck im wesentlichen verändert werden müsste. Ebenso können natürlich auch Zylinder geringerer Länge, als der Länge der Besehiehtungsrinne entspricht, auf der Vorrichtung beschichtet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum gleichmässigen Beschichten von Zylindern mit einer lichtempfindlichen Schicht für die photo mechanische Herstellung von Druckformen, wobei der zu besehichtende Zylinder über einem mit der Besehichtungsflüssigkeit zu füllenden, oben offenen Behälter drehbar gelagert wird, von dem aus die Beschichtung unter langsamer Drehung des Zylinders vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrocknen der Besehichtungsflüssigkeit an dem sieh von dem Besehiehtungsflüssigkeitsvorrat trennenden Teil des Zylinders dadurch beschleunigt wird, dass der Zylinder während des Beschichtungsvorganges auf erhöhter Temperatur gehalten wird.