CH630418A5

CH630418A5 - Process and apparatus for controlling the etch depth of printing cylinders

Info

Publication number: CH630418A5
Application number: CH595278A
Authority: CH
Inventors: Manfred Pauly
Original assignee: Keller Siegwerk Farbenfabrik D
Priority date: 1977-06-03
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1982-06-15
Also published as: FR2392814B1; IT1096456B; BE867764A; FR2392814A1; IT7824134A0; DE2725131A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Ätztiefe von Druckzylindern, wobei in Abhängikeit von laufenden Ätztiefemessungen eine Änderung der Drehzahl des in ein Ätzbad tauchenden Druckzylinders durchgeführt wird. Die Erfindung betrifft weiter eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Ätzung eines Druckzylinder erfolgt üblicherweise durch Diffusion der Ätzflüssigkeit durch eine Gelatineschicht hindurch, die mehr oder weniger gehärtet bzw. gegerbt ist und dem Bildinhalt entspricht. Die Ätzflüssigkeit ätzt das zu übertragende Bild in die Auftragsschicht des Druckzylinders.

5s ist bekannt, den Ätzvorgang in Abhängigkeit von dem Ergebnis einer Ätztiefenmessung dadurch zu steueren, dass •nan die Ätzzeit, die Ätztemperatur oder die Konzentration der Ätzflüssigkeit beeinflusst (DT-AS 1253 280). Weiter ist es bekannt, mittels einer Programmsteuerung die fortschreitende Ätzung abzufragen und beim Erreichen entsprechender Schaltwerte eine Vergleichsmessung in der Tiefenstufe der Gradationskurve durchzuführen. Bei dieser Vergleichsmessung wird die sich ergebende Differenz zwischen den vorgegebenen Sollwerten und den erreichten Istwerten zu einer Korrektur der Ätzung in Form einer Drehzahländerung des zu ätzenden Druckzylinders verarbeitet. Bei diesem Verfahren werden konstante Ergebnisse in den Licht- und Tiefenstufen erreicht; die Werte der Mittelstufen sind jedoch von der Stabilität der vorbereitenden Arbeiten abhängig. Eine wesentliche Beeinflussung der Mitteltöne ist mit diesem bekannten Verfahren nicht möglich, weil eine Änderung der Druckzylinder-Drehzahl sich zwar verhältnismässig stark in den Tiefenstufen auswirkt, jedoch nur verhältnismässig wenig im Bereich der Mitteltöne.

Messverfahren zur laufenden Erfassung der Ätztiefe über den gesamten Verlauf der Gradationskurve stehen zwar zur Verfügung; diese Messergebnisse konnten jedoch bisher nur dazu verwendet werden, einen bestimmten Bereich der Kurve an die vorgegebenen Werte anzupassen, beispielsweise den Tiefenbereich. In den übrigen Kurvenbereichen musste der sich dabei zwangsläufig ergebende Kurvenverlauf in Kauf genommen werden. Aufgabe der Erfindung ist es daher, dass Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, dass damit eine Beeinflussung des gesamten Verlaufs der Gradationskurve und insbesondere eine getrennte Beeinflussung des Mitteltonbereichs und des Tiefenbereichs möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst,

dass die laufenden Ätztiefemessungen gleichzeitig in der Tiefenstufe und unabhängig davon im Mitteltonbereich der Gradationskurve erfolgen, und dass zusätzlich zu der Änderung der Drehzahl des Druckzylinders eine Änderung der Konzentration und/oder der Temperatur des Ätzbades erfolgt. Hierbei wird die Tatsache ausgenutzt, dass eine Drehzahländerung nur von geringem Einfluss im Mitteltonbereich ist, während die Änderung der Temperatur und/oder der Konzentration des Ätzbades auf den gesamten Gradationsverlauf wirkt. Der durch die Temperaturänderung und/oder Konzentrationsänderung herbeigeführte Einfluss auf den Gradationsverlauf richtet sich nach der im Mitteltonbereich gewünschten Wirkung; mit der Drehzahländerung kann dann im Tiefenbereich diese Korrekturmassnahme je nach Bedarf unterstützt oder gegensinnig beeinflusst werden. Dadurch ist es möglich, den Gradationsverlauf einer Ätzung grundsätzlich zu verändern.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Konzentrationsänderung des Ätzbades durch Zupumpen von Ätzflüssigkeit geänderter Konzentration erfolgt. Damit lässt sich die Konzentration der Ätzflüssigkeit rasch und mit geringem Aufwand in dem gewünschten Bereich ändern. Für die Temperaturänderung des Ätzbades erfolgt zweckmässigerweise die Temperaturerhöhung durch Aufheizen und die Temperarturverringerung durch Zupumpen gekühlter Ätzflüssigkeit Während ein rasches Aufheizen durch ein ausreichend gross bemessenes Heizelement sehr rasch erfolgen kann, wäre auch bei Verwendung einer verhältnismässig grossen Kühleinrichtung eine unmittelbare Kühlung des Ätzbades mit grösserem Zeitaufwand verbunden. Durch das Zupumpen gekühlter Ätzflüssigkeit lässt sich auch die Temperaturverringerung ebenso rasch durchführen wie die Aufheizung.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Steuereinrichtung, die in Abhängigkeit von einem durch einen Messkopf an der Druckwalze gegebenen, der Ätztiefe entsprechenden Messwert einen Druckwalzenantrieb steuert, und mit einer das

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Ätzbad aufnehmenden Ätzwanne. Ausgehend von dieser bekannten Vorrichtung soll mit sehr geringem Bauaufwand eine rasche und wirksame Änderung der Temperatur und/ oder der Konzentration des Ätzbades erreicht werden.

Dazu ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass die Ätzflüssigkeit durch eine Zuleitung, die Ätzwanne, eine Rückleitung, einen Mischbehälter und eine Füllpumpe in einem Kreislauf geführt wird, dass der Mischbehälter eine Mischeinrichtung aufweist, und dass der Mischbehälter mit einer Heizeinrichtung, einer Zuführeinrichtung für gekühlte Äzflüssigkeit und/oder einer Zuführeinrichtung für Ätzflüssigkeit geänderter Konzentration verbunden ist.

Durch die Anordnung des Mischbehälters ist es möglich, die gewünschten Zustandsänderungen der Ätzflüssigkeit sehr rasch und ohne Rücksicht auf den in der Ätzwanne erfolgenden Ätzvorgang durchzuführen. Die hinsichtlich der Temperatur und/oder der Konzentration veränderte Ätzflüssigkeit wird dann mit nur sehr geringer Verzögerung der Ätzwanne zugeführt. Das Volumen der Ätzwanne kann verhältnismässig klein gehalten werden, so dass auf diese Weise eine sehr rasche Änderung der Eigenschaften des Ätzbades möglich ist.

Zweckmässigerweise hat die Zuführeinrichtung für gekühlte Ätzflüssigkeit einen mit einer Kühleinrichtung versehenen Vorratsbehälter, der mit dem Mischbehälter über eine Zuleitung, eine Rückleitung und eine Füllpumpe verbunden ist, die von der Steuereinrichtung gesteuert wird. In dem Vorratsbehälter, dessen Fassungsvermögen zweckmässigerweise um ein Mehrfaches grösser als das des Mischbehälters ist, kann eine grössere Menge gekühlter Ätzflüssigkeit gespeichert werden; eine sehr rasche Temperaturverringerung der Ätzflüssigkeit in dem Mischbehälter erfolgt in sehr einfacher Weise dadurch, dass die gekühlte Ätzflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in den Mischbehälter gepumpt wird.

Die Zuführeinrichtung für Ätzflüssigkeit geänderter Konzentration weist zweckmässigerweise einen Vorratsbehälter für Wasser auf, die jeweils über eine Zuleitung und eine Füllpumpe mit dem Mischbehälter verbunden sind, wobei eine Rückleitung aus dem Mischbehälter in einen Sammelbehälter bzw. einen Ablauf führt. Konzentrationsänderungen der Ätz-fiüssigkeit im Mischbehälter sind in sehr einfacher Weise dadurch möglich, dass die von der Steuereinrichtung gesteuerten Füllpumpen wahlweise höher konzentrierte Ätzflüssigkeit oder Wasser in den Mischbehälter fördern. In dem Mischbehälter sorgt eine kräftige Mischeinrichtung, beispielsweise ein Rührwerk oder eine Umwälzpumpe, für eine sehr rasche Durchmischung der Ätzflüssigkeit, so dass sich der gewünschte geänderte Zustand sehr schnell einstellen lässt.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.

Es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens durch Konzentrationsänderung des Ätzbades,

Fig. 2 ein vereinfachtes Schaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens mit Temperaturänderung des Ätzbades und

Fig. 3 Einzelheiten des Mischbehälters und der damit verbundenen Teile bei einer Vorrichtung nach Fig. 2.

Bei den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Vorrichtungen wird ein zu ätzender Druckzylinder 1, der in ein Ätzbad in einer Ätzwanne 2 teilweise eintaucht, durch einen Antrieb 3 mit veränderbarer Drehzahl angetrieben. Ein oder mehrere Messköpfe 4, beispielsweise induktiv arbeitende Messwertaufnehmer erfassen die jeweilige Ätztiefe im Mitteltonbereich und im Tiefenbereich. Diese Messergebnisse werden an eine Steuereinrichtung 5 geliefert, die als Rechner ausgeführt sein kann. In der Steuereinrichtung 5 werden in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Programm die jeweiligen Istwerte der Ätztiefenmessung mit vorgegebenen Sollwerten verglichen. In Abhängigkeit davon erfolgt eine Veränderung der Drehzahl des Antriebs 3.

Eine Rückleitung 6 führt aus der Ätzwanne 2 in einen Mischbehälter 7. Aus dem Mischbehälter 7 führt eine Zuleitung 8 wieder in die Ätzwanne 2. In der Zuleitung 8 ist eine Füllpumpe 9 angeordnet, die einen vorzugsweise gleichbleibenden Kreislauf der Ätzflüssigkeit durch die Ätzwanne 2, den Mischbehälter 7 und die Leitungen 6,8 bewirkt. Ebenfalls in Abhängigkeit von dem von den Aufnehmern 4 gelieferten Messwert und dem in der Steuereinrichtung 5 nach einem vorgegebenen Programm, das Informationen über den gewünschten Verlauf der Gradationskurve enthält, durchgeführten Vergleich erfolgt bei der Vorrichtung nach Fig. 1 eine Veränderung der Konzentration der Ätzflüssigkeit im Mischbehälter?. Als Ätzflüssigkeit wird vorzugsweise Eisenchlorid verwendet. In einem Vorratsbehälter 10 ist Ätzflüssigkeit mit verhältnismässig hoher Eisenchlorid-Konzentration enthalten. Eien Füllpumpe 11, die von der Steuereinrichtung 5 gesteuert wird, liefert über eine Leitung 12 diese konzentrierte Ätzflüssigkeit an den Mischbehälter 7.

In einem weiteren Vorratsbehälter 13 ist Wasser enthalten, das über eine ebenfalls von der Steuereinrichtung 5 gesteuerte Füllpumpe 14 und eine Leitung 15 dem Mischbehälter 7 zugeführt werden kann. Aus dem Mischbehälter 7 kann die gebrauchte Ätzflüssigkeit über ein Ventil 16 und eine Rück-laufleitung 17 oder über eine Überlaufleitung 18 in einen Sammelbehälter 19 fliessen.

Wenn die Steuereinrichtung 5 durch das Einschalten der Füllpumpe 11 oder der Füllpumpe 14 die Konzentration der Ätzflüssigkeit im Mischbehälter 7 und damit auch in der Ätzwanne 2 erhöht oder verringert, wird der gesamte Verlauf der Gradationskurve beeinflusst, d.h. insbesondere auch der Mitteltonbereich. Wenn die dabei im Tiefenbereich eintretende Änderung nicht den vorgegebenen Sollwerten entspricht, wird durch eine gleichzeitige Ändeiung der Drehzahl des Antriebs 3 ein gesonderter Einfluss verstärkend oder abschwächend auf den Tiefenbereich der Gradationskurve ausgeübt.

Anstelle oder zugleich mit der K onzentrationsänderung des Ätzbades kann eine Temperaturänderung des Ätzbades durchgeführt werden. Beide Alternativen haben auf den Ätzverlauf etwa den gleichen Einfluss. Eine Verringerung der Temperatur oder eine Erhöhung der Konzentration vergrös-sern die Ätztiefe, während eine Erhöhung der Temperatur oder eine Verringerung der Konzentration die Ätztiefe verringern.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wird neben der Drehzahländerung mit einer Temperaturänderung des Ätzbades gearbeitet. Die Steuereinrichtung 5 gibt hierbei an einen Temperaturregler 20 einen Sollwert. Ein Temperaturfühler 21 in der Zuleitung 8 liefert den Istwert der aus dem Mischbehälter 7 in die Ätzwanne geförderten Ätzflüssigkeit. In Abhängigkeit von der aus beiden Werten gebildeten Differenz wird durch den Temperaturregler 20 entweder eine Heizeinrichtung 22 im Mischbehälter 7 eingeschaltet, oder es wird eine Füllpumpe 23 eingeschaltet, die über eine Zuleitung 24 gekühlte Ätzflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter 25 in den Mischbehälter 7 fördert. Aus dem Mischbehälter 7 kann die Ätzflüssigkeit über eine Rücklaufleitung 26 und eine Überlaufleitung 27 wieder in den Vorratsbehälter 25 zurückgelangen.

Wie Fig. 3 zeigt, ist der Vorratsbehälter 25 über eine Leitung 28 mit einer Kühleinrichtung 29 verbunden. Eine

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Pumpe 30 führt die Kühlflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 25 im Kreislauf durch die Kühleinrichtung 29 und wieder in den Vorratsbehälter 25 zurück, wobei die Ätzflüssigkeit auf etwa 10 bis 14° Celsius gekühlt wird. Das Fassungsbeispiel im Bereich zwischen 200 und 6001 und ist damit wesentlich grösser als das Fassungsvermögen des Mischbehälters 7 von etwa 251.

Bei der Anwendung der Temperaturregelung (Fig. 1) kann die Temperatur der Ätzflüssigkeit im Ätzbad innerhalb von 30 Sekunden um ± 2,5° Celsius verändert werden.

Um die nicht zu vermeidenden Schwankungen im Vorpro-zess auszugleichen, wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren vorteilhafterweise zu Beginn jeder Ätzung in der Tiefenstufe eine Ätzgeschwindigkeitsmessung vorgenommen. Ergeben sich dabei Abweichungen von den vorgegebenen Werten, so wird für den entsprechenden Druckzylinder sofort eine neue Ausgangsbasis in der Ätzflüssigkeitstempe-ratur oder -konzentration errechnet und ein grösseres Abweichen von den normalen Bedingungen und damit eine längere, einseitige Korrektur verhindert.

s Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Mischeinrichtung des Mischbehälters 7 aus einer Umwälzpumpe 31, die über eine Leitung 32 die Ätzflüssigkeit in dem Mischbehälter 7 umwälzt und dadurch mischt. Stattdessen kann auch ein Rührwerk oder eine andere Mischeinrichtung io verwendet werden.

In Fig. 3 sind auch Füllstandgeber 33,24 angedeutet, die ein Ventil 35 in der Rücklaufleitung 26 oder das entsprechende Ventil 16 in der Leitung 17 der Ausführung nach Fig. 1 so steuern, dass ein unterer und ein oberer Füllstand im ls Mischbehälter 7 nicht überschritten bzw. unterschritten werden.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

630418 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Steuern der Ätztiefe von Druckzylindern, wobei in Abhängigkeit von laufenden Ätztiefemessungen eine Änderung der Drehzahl des in ein Ätzbad tauchenden Druckzylinders durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die laufenden Ätztiefemessungen gleichzeitig in der Tiefenstufe und unabhängig davon im Mitteltonbereich der Gradationskurve erfolgen, und dass zusätzlich zu der Änderung der Drehzahl des Druckzylinders eine Änderung der Konzentration und/oder der Temperatur des Ätzbades erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentrationsänderung des Ätzbades durch Zupumpen von Ätzflüssigkeit geänderter Konzentration erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Temperaturänderung des Ätzbades die Temperaturerhöhung durch Aufheizen und die Temperaturverringerung durch Zupumpen gekühlter Ätzflüssigkeit erfolgt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3, mit einer Steuereinrichtung, die in Abhängigkeit von einem durch einen Messkopf an der Druckwalze gegebenen, der Ätztiefe entsprechenden Messwerte einen Druckwalzenantrieb steuert und mit einer das Ätzbad aufnehmenden Ätzwanne, dadurch gekennzeichnet, dass Ätzflüssigkeit durch eine Zuleitung (8), die Ätzwanne (2), eine Rückleitung (6), einen Mischbehälter (7) und eine Füllpumpe (9) in einem Kreislauf geführt wird, dass der Mischbehälter (7) eine Mischeinrichtung (31) aufweist, und dass der Mischbehälter (7) mit einer Heizeinrichtung (22), einer Zuführeinrichtung (23,24,25) für gekühlte Ätzflüssigkeit und/oder einer Zuführeinrichtung (10, 11,12,13,14,15) für Ätzflüssigkeit geänderter Konzentration verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung für gekühlte Ätzflüssigkeit einen mit einer Kühleinrichtung (29) verbundenen Vorratsbehälter (25) aufweist, der mit dem Mischbehälter (7) über eine Zuleitung (24) und eine Füllpumpe (23) verbunden ist, die von der Steuereinrichtung (5) gesteuert wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fassungsvermögen des Vorratsbehälters (25) um ein Mehrfaches grösser als das des Mischbehälters (7) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhreinrichtung für Ätzflüssigkeit geänderter Konzentration einen Vorratsbehälter (10) für Ätzflüssigkeit hoher Konzentration und einen Vorratsbehälter (13) für Wasser aufweist, die jeweils über eine Zuleitung (12,15) und eine Füllpumpe (11,14) mit dem Mischbehälter (7) verbunden sind, und dass eine Rückleitung (17) aus dem Mischbehälter (7) in einen Sammelbehälter (19) bzw. einen Ablauf führt.