DE10116672A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Materialbearbeitung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur MaterialbearbeitungInfo
- Publication number
- DE10116672A1 DE10116672A1 DE10116672A DE10116672A DE10116672A1 DE 10116672 A1 DE10116672 A1 DE 10116672A1 DE 10116672 A DE10116672 A DE 10116672A DE 10116672 A DE10116672 A DE 10116672A DE 10116672 A1 DE10116672 A1 DE 10116672A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- processing
- workpiece
- laser
- fine
- printing form
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
- B23K26/0613—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams having a common axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0823—Devices involving rotation of the workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
- B41C1/00—Forme preparation
- B41C1/02—Engraving; Heads therefor
- B41C1/04—Engraving; Heads therefor using heads controlled by an electric information signal
- B41C1/05—Heat-generating engraving heads, e.g. laser beam, electron beam
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture Or Reproduction Of Printing Formes (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Materialbearbeitung von Werkstücken, insbesondere von Druckzylindern. In einer Druckvorlage werden Feinbereiche zur Bearbeitung von Feinstrukturen und Grobbereiche zur Bearbeitung von Grobstrukturen auf dem Druckzylinder (2) markiert. Die Feinbereiche werden mit mindestens einem Laserstrahl (6) einer Mehrstrahl-Laserstrahlungsquelle (4, 5) in einem Feinbearbeitungsfleck (7) fein bearbeitet, während die Grobbereiche mittels einer Aushebevorrichtung (8) in einem Grobbearbeitungsfleck (9) grob abgetragen werden. Der Materialabtrag in den Grobbereichen erfolgt entweder mit einem Laserstrahl (12) durch Schmelzen bzw. Verdampfen oder mechanisch mit einem Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise mit einem Gravierstichel. Die Breite der Grobbearbeitungsspur der Aushebevorrichtung (8) umfaßt in zweckmäßiger Weise mehrere Feinbearbeitungsspuren der Laserstrahlungsquelle (4, 5). Das von der Aushebevorrichtung (8) abzutragende Material kann im Bereich des Grobbearbeitungsflecks (9) mittels einer Kühlvorrichtung (13) gekühlt werden. Das abgetragene Material wird abgesaugt. Eine eventuelle Unwucht des Druckzylinders (2) wird automatisch mittels einer Auswuchtungsvorrichtung (14) festgestellt und dynamisch kompensiert.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Materialbearbeitung
von Werkstücken, insbesondere von Druckformen, sowie eine Druckform zur
Materialbearbeitung.
Das Verfahren zur Materialbearbeitung findet beispielsweise bei der Herstellung
von Druckformen für den Flexodruck Anwendung.
Beim Flexodruckverfahren bilden die zu druckenden Elemente der Flexodruckform
ähnlich wie beim Hochdruckverfahren ein Relief mit feinen und groben Strukturen.
Das in der Praxis gebräuchliche Material für Flexodruckformen, die qualitativ an
spruchsvollere Druckergebnisse erzeugen sollen, ist vorwiegend ein besonderes
Kunststoffmaterial, das durch Einstrahlung von Energie im UV-Bereich gehärtet
werden kann. Bei der Herstellung der Flexodruckform wird zunächst eine lichtem
pfindliche Maskenschicht auf der Oberfläche der Flexodruckform durch eine Kon
taktbelichtung bebildert, entwickelt und fixiert. Danach folgt eine UV-Belichtung zur
Durchhärtung der nach der Entwicklung freigelegten Partien in der Tiefe. An
schließend wird in einem Auswaschprozeß der nicht gehärtete Kunststoff entfernt.
Das Flexodruckverfahren ist in der Druckschrift "Der Laser in der Druckindustrie"
von Werner Hülsbusch, Verlag W. Hülsbusch, Konstanz, auf den Seiten 571 bis
578 ausführlich beschrieben.
Das herkömmliche Herstellungsverfahren für Flexodruckformen ist insbesondere
durch die UV-Belichtung und den Auswaschvorgang relativ aufwendig und zeit
raubend. Außerdem ist die Qualität des im Flexodruck hergestellten Druckbildes
aufgrund der relativ groben Raster heute noch deutlich schlechter als die des
Offsetdrucks. Wünschenswert ist es daher, auch im Flexodruck die im Mehrfarben
offsetdruck und im Tiefdruck üblichen Raster sowie stochastische Raster, auch
frequenzmodulierte Raster genannt, zu verwenden.
Ein weiterer Nachteil des herkömmlichen Herstellungsverfahrens für Flexodruck
formen ist die fehlende Passergenauigkeit, da mit dem Auswaschprozeß ein Auf
quellen des Kunststoffmaterials verbunden ist. Weiterhin ist als nachteilig anzu
sehen, daß die Erzeugung kleiner druckender Rasterpunkte sehr schwierig ist, da
bei der Kontaktbelichtung und bei der UV-Nachbelichtung Überstrahlungseffekte
auftreten, die kleine Rasterpunkte zerstören.
Zur Verbesserung des Herstellungsverfahrens für Flexodruckformen wäre es
außerdem wünschenswert, daß die kleinen Rasterpunkte, sobald ihr Durchmesser
beispielsweise kleiner ist, als die Tiefe des Reliefs, auf einem stabilen Sockel
stehen, damit sie nicht beim Drucken umkippen. Erwünscht sind auch noch zu
sätzliche Maßnahmen, wie zum Beispiel die Reduzierung der Flächenpressung bei
kleinen Rasterpunkten im Druckprozeß. Das Auswaschen ist ein mechanischer
Prozeß, bei dem große Materialmengen abgetragen werden müssen. Es ist des
halb sehr schwierig, einen solchen Prozeß auch gleichzeitig so zu beeinflussen,
daß er die kleinen Rasterpunkte nicht angreift.
Es sind bereits Laserbebilderungsanlagen vorgeschlagen worden, bei denen die
zu druckende Information mittels eines Lasers direkt in die Maskenschicht ge
brannt wird. Dadurch läßt sich zwar ein Zeitgewinn erzielen, das Auswaschen des
nicht gehärteten Kunststoffs, die durch das Auswaschen verursachten Passer-fehler
und anderen Qualitätseinbußen können durch derartige Laserbebilderungsan
lagen nicht verbessert werden.
Aus der DE-C-195 44 502 ist bereits eine Lasergravieranlage bekannt, mit der eine
Druckform, insbesondere ein Druckzylinder, für den Flexodruck durch Materialab
trag mittels Laser direkt hergestellt werden kann. Auf einer gemeinsamen Strahl
achse werden zwei Laserstrahlen zusammengeführt und auf die Bearbeitungs
schicht eines rotierenden Druckzylinders gerichtet, wobei der eine Laserstrahl die
Feinstrukturen und der andere Laserstrahl die Grobstrukturen erzeugt.
Die bekannte Lasergravieranlage hat Nachteile, wenn es um die Erstellung von
Flexodruckformen mit sehr feinen Reliefs und mit relativ feinen Druckrastern für
den Mehrfarbendruck geht.
In der bekannten Lasergravieranlage werden die Feinstrukturen nur mit einem ein
zelnen Laserstrahl bearbeitet, d. h. das Material wird je Umdrehung des Druck
zylinders nur in einer Bearbeitungsspur abgetragen. Um feine Druckraster zu er
zielen, muß die Materialbearbeitung mit geringen Abständen der einzelnen Bear
beitungsspuren erfolgen, wodurch sich in nachteiliger Weise eine lange Bear
beitungszeit bis zur Fertigstellung des Druckzylinders ergibt.
In der bekannten Lasergravieranlage werden aufgrund der Strahlführung größere
Materialmengen an dem Bearbeitungsort geschmolzen und als Gaswolke ver
dampft. Durch die Gaswolke treten Störungen der Laserstrahlung auf, wodurch die
Qualität der Druckform in nachteiliger Weise gemindert werden kann. Die Gas
wolke kann darüber hinaus auch noch toxisch sein. Bei der Lasergravieranlage
werden aber keine Maßnahmen ergriffen, mit denen die Bildung einer Gaswolke
verhindert oder zumindest reduziert werden kann.
Die relativ lange Bearbeitungszeit könnte bei der Lasergravieranlage dadurch re
duziert werden, daß die Drehzahl des Druckzylinders bei ausreichend vorhandener
Laserenergie erhöht wird. In diesem Fall kann aber am Druckzylinder eine Un
wucht aufgrund eines ungleichmäßigen Materialabtrags auftreten, die zu Vibra
tionen der Lasergravieranlage führen würde. Diese Maschinenvibrationen können
die Qualität der Druckform ebenfalls mindern. Bei der Lasergravieranlage werden
ebenfalls keine Maßnahmen ergriffen, um derartige Maschinenvibrationen zu ver
hindern, so daß die zulässige Drehzahl begrenzt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Materialbearbeitung von Werkstücken, insbesondere von Druckformen, sowie eine
Druckform, derart zu verbessern, daß eine schnelle und genaue Materialbearbei
tung mit relativ preisgünstigen Bearbeitungswerkzeugen erreicht wird.
Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs
1, bezüglich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 34 und bezüglich
der Druckform durch die Merkmale des Anspruchs 61 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die Verwendung einer Mehrstrahl-Laserstrahlungsquelle zur Feinbearbei
tung wird in bevorzugter Weise ein schneller und genauer Materialabtrag erreicht.
Mit der Mehrstrahl-Laserstrahlungsquelle lassen sich insbesondere sehr glatte
Konturen und feine Strukturen, beispielsweise kleine Rasterpunkte, erzeugen, die
so ausgeformt sind, daß sie beim Druckvorgang nicht umkippen.
Durch Verwendung einer separaten Aushebevorrichtung für das grobe Ausheben
größerer Materialanteile können in bevorzugter Weise kostengünstige Laser oder
Laserdioden zur Anwendung kommen. Eine mechanische Aushebevorrichtung hat
darüber hinaus den Vorteil, daß sie kostengünstiger und umweltfreundlicher ist, da
das Schmelzen bzw. Verdampfen von Material entfällt und die Laserstrahlung nicht
durch eine Gaswolke beeinflußt wird.
Vorzugsweise umfaßt die Breite der Bearbeitungsspur der Aushebevorrichtung für
die Grobbearbeitung mehrere Bearbeitungsspuren der Mehrstrahl-Laserstrah
lungsquelle für die Feinbearbeitung, wodurch eine schnellere Materialbearbeitung
erzielt wird.
Die Vorrichtung zur Materialbearbeitung weist vorzugsweise eine Auswuchtungs
einrichtung zum automatischen Erkennen und Beseitigen der bei der Materialbear
beitung von rotierenden Körpern, beispielsweise von Druckzylindern, entstehen
den Unwucht auf, wodurch die Genauigkeit der Materialbearbeitung erhöht wird.
Ferner weist die Vorrichtung in vorteilhafter Weise Mittel zur Materialabsaugung
und zur Materialkühlung auf.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 10 näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Materialbearbeitungsvorrichtung im Quer
schnitt,
Fig. 2 eine Druckform mit einem bevorzugten Materialaufbau der Bearbeitungs
schicht,
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Druckform,
Fig. 4 einen Querschnitt durch die Druckform nach Fig. 2,
Fig. 5 ein Blockschaltbild für die Signalerzeugung in der Materialbearbeitungs
vorrichtung,
Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel für eine Auswuchtungseinrichtung in einer
Seitenansicht,
Fig. 7 die Auswuchtungseinrichtung nach Fig. 5 im Schnittbild,
Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel für eine mechanische Aushebevorrichtung,
Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel für eine Aushebevorrichtung mit einer Laser
quelle und
Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel für eine Abstandsregelung der Aushebe
vorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Materialbearbeitungsvorrichtung im
Querschnitt.
In einem Gehäuse (1) ist als zu bearbeitendes Werkstück ein rotierender Körper,
im Ausführungsbeispiel ein Druckzylinder (2), mit einer Bearbeitungsschicht (3)
aus einem bestimmten Material oder einem bestimmten Materialaufbau drehbar
gelagert. Der Druckzylinder (2) wird von einem nicht dargestellten Antrieb in Ro
tation versetzt.
Eine Laserstrahlungsquelle (4, 5), vorzugsweise eine Mehrstrahl-Laserstrahlungs
quelle, die im wesentlichen aus einer Laserkanone (4) und mindestens einem
Fiberlaser (5) besteht, erzeugt mindestens einen Laserstrahl (6). Eine bevorzugte
Ausführungsform der Laserstrahlungsquelle (4, 5) ist beispielsweise in der
WO-A-00/13839 angegeben. Der Laserstrahl (6) trifft am Bearbeitungsort als
Feinbearbeitungsfleck (7) auf die Bearbeitungsschicht (3) des Druckzylinders (2)
auf. Der Feinbearbeitungsfleck (7) erzeugt Feinstrukturen durch Feinbearbeitung
der Bearbeitungsschicht (3) in markierten Feinbereichen (FB) des Druckzylinders
(2).
Anstelle der Laserstrahlungsquelle (4, 5) können auch ein odere mehrere andere
Laser beispielsweise über optische Wellenleiter (Lichtleitfasern) angekoppelt wer
den oder direkt auf dem Schlitten angeordnet sein.
Eine separate Aushebevorrichtung (8) erzeugt Grobstrukturen durch Grobbe
arbeitung der Bearbeitungsschicht (3) des Druckzylinders (2) in einem Grobbe
arbeitungsfleck (9) in markierten Grobbereichen (GB) des Druckzylinders (2).
Die Laserstrahlungsquelle (4, 5) und die Aushebevorrichtung (8) werden in axialer
Richtung (Vorschubrichtung) mittels eines nicht dargestellten Schlittens und eines
weiteren Antriebs an dem Druckzylinder (2) entlang geführt. Die Aushebevor
richtung (8) ist beispielsweise so angeordnet, daß der Grobbearbeitungsfleck (9)
auf der gleichen Umfangslinie des Druckzylinders (2) liegt, wie der Feinbear
beitungsfleck (7). Es kann aber auch die Umfangslinie des Grobbearbeitungs
flecks (9) in Achsrichtung des Druckzylinders (2) vor oder nach der Umfangslinie
des Feinbearbeitungsflecks (7) liegen. In Richtung der Umfangslinie ist in Fig. 1
zwar ein großer Abstand zwischen dem Feinbearbeitungsfleck (7) und Grobbear
beitungsfleck (9) vorgesehen, der Abstand kann aber durch eine Veränderung der
Anordnung von Laserkanone (4) und Aushebevorrichtung (8) beliebig verändert
werden.
Die Feinbereiche (FB) und/oder die Grobbereiche (GB) werden beispielsweise in
einer Bearbeitungsvorlage, bei der Materialbearbeitung von Druckformen in einer
Druckvorlage (DV) für die Druckform, markiert, indem Aufzeichnungsdaten (AD),
welche die auf den Druckzylinder (2) zu bringende Information repräsentieren, in
erste Steuersignale (FS, SD) für die Laserstrahlungsquelle (4, 5) und in zweite
Steuersignale (GS) für die Aushebevorrichtung (8) umgewandelt werden (Fig. 5).
Eine erste Steuerungseinheit (10) ist für die Steuerung der Antriebe und aller
anderen erforderlichen Steuerungsaufgaben vorgesehen. In der ersten Steue
rungseinheit (10) werden auch die Modulationssignale für die Laserstrahlungs
quelle (4, 5) und für die Aushebevorrichtung (8) erzeugt.
Die Aushebevorrichtung (8) kann als Laserquelle ausgebildet sein, die einen
Laserstrahl (12) zur Grobbearbeitung der Bearbeitungsschicht (3) im Grobbear
beitungsfleck (9) erzeugt. Ein Ausführungsbeispiel für die Aushebevorrichtung (8)
ist in Fig. 9 dargestellt.
In bevorzugter Weise ist die Aushebevorrichtung (8) als mechanische Aushebe
vorrichtung mit einem Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise mit einem Gravier
stichel eines elektromechanischen Gravierorgans, ausgerüstet, wobei der Gravier
stichel den Grobbearbeitungsfleck (9) erzeugt. Der Vorteil der mechanischen Aus
hebevorrichtung (8) ist, daß das durch Spanbildung abgetragene Material nicht
geschmolzen oder verdampft werden muß, was für eine umweltfreundliche Ent
sorgung des abgetragenen Materials von großem Vorteil ist. Ein Ausführungs
beispiel für eine mechanische Aushebevorrichtung (8) ist in Fig. 8 dargestellt.
Die Aushebevorrichtung (8) kann Mittel enthalten, um einen definierten Abstand
der Aushebevorrichtung (8) oder von Teilen der Aushebevorrichtung (8) zur Ober
fläche der Bearbeitungsschicht (3) einzustellen und während der Materialbear
beitung zu erhalten. Es kann ein mechanischer Abstandshalter, wie in Fig. 8 ge
zeigt, eingesetzt werden. Alternativ kann der Abstand mit einer berührungslosen
Meßeinrichtung, beispielsweise einer optischen Meßeinrichtung, festgestellt und
über ein Regelungssystem konstant gehalten werden. Ein Ausführungsbeispiel für
eine Abstandsregelung der Aushebevorrichtung (8) ist in Fig. 10 angegeben.
Die Mittel zum Erzielen eines definierten Abstandes können auch dazu benutzt
werden, einen definierte Abstand der Laserkanone (4) oder Teilen der Laser
kanone (4) zur Oberfläche der Bearbeitungsschicht (3) einzustellen und während
der Materialbearbeitung zu erhalten.
Die Materialbearbeitungsvorrichtung weist in bevorzugter Weise an sich bekannte
Absaugvorrichtungen zum Entfernen des abgetragenen Materials auf, die sowohl
in der Nähe des Feinbearbeitungsflecks (7) der Laserstrahlungsquelle (4, 5) als
auch in der Nähe des Grobbearbeitungsflecks (9) der Aushebevorrichtung (8)
angeordnet sind. Ein Ausführungsbeispiel für eine Absaugvorrichtung an der
Laserstrahlungsquelle (4, 5) ist beispielsweise in der WO-A-00/13841 beschrieben.
Ein Ausführungsbeispiel für eine Absaugvorrichtung an der Aushebevorrichtung
(8) ist in Fig. 9 dargestellt.
Die Materialbearbeitungsvorrichtung weist außerdem eine Kühlvorrichtung (13)
auf, mit der das Material im Bereich des Grobbearbeitungsflecks (9) unmittelbar
vor dem Ausheben abgekühlt wird, um vorübergehend eine größere Härte des
Materials zwecks besserer Spanbildung beim Aushebevorgang zu erreichen. Bei
spielsweise wird zur Abkühlung ein feiner Strahl aus flüssigem Stickstoff auf den
vorgesehenen Ort der Bearbeitungsschicht (3) gerichtet.
Die Materialbearbeitungsvorrichtung enthält vorzugsweise eine Auswuchtungs
einrichtung (14) für den Druckzylinder (2), mit der Unwuchten ausgeglichen
werden, die unter anderem infolge des Materialabtrags bei der Bearbeitung ent
stehen. Ein Ausführungsbeispiel für eine Auswuchtungseinrichtung ist in Fig. 6 und
Fig. 7 angegeben.
Zur Erhöhung der Bearbeitungsgeschwindigkeit können auch mehrere Laser
strahlungsquellen (4, 5) und mehrere Aushebevorrichtungen (8) in derselben
Materialbearbeitungsvorrichtung untergebracht sein und gleichzeitig
beispielsweise Teilbereiche des Druckzylinders (2) bearbeiten werden. Anstelle
des Druckzylinders (2) selbst können auch auf eine Trommel montierte Druck
platten bearbeitet werden. Beide Bearbeitungsvorgänge, die Grobbearbeitung und
die Feinbearbeitung, können sowohl in verschiedenen Bearbeitungsdurchgängen
als auch in einem Durchgang stattfinden.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, das angegebene Verfahren zur Materialbear
beitung auch bei der Gravur von Tiefdruckzylindern anzuwenden, indem die
großvolumigen Näpfchen des Tiefdruckzylinders (2) mittels der Aushebevor
richtung (8) und kleinvolumige Näpfchen mit der Laserstrahlungsquelle (4, 5)
erzeugt werden. Dadurch ist es möglich, beispielsweise eine bessere Darstellung
von Text und Stricharbeiten mit geringerer Verzitterung der Kanten vorzunehmen
und/oder die sogenannten Stochastischen Raster (FM-Raster) aufzubringen.
Es liegt ferner im Rahmen der Erfindung, das angegebene Verfahren zur Material
bearbeitung nicht nur bei der Druckformherstellung, sondern auch in anderen Be
reichen der Technik zu verwenden.
Fig. 2 zeigt eine Druckform (2) mit einem bevorzugten Materialaufbau der Bear
beitungsschicht (3). Eine mit einem Träger (15) verbundene erste Materialschicht
(16) weist Materialeigenschaften auf, die an die Erzeugung von Grobstrukturen
durch Laserstrahlung und/oder durch ein mechanisches Bearbeitungswerkzeug
angepaßt sind. Eine über der erstem Materialschicht (16) liegende zweite
Materialschicht (17) weist Materialeigenschaften auf, die an die Erzeugung von
Feinstrukturen durch Laserstrahlung angepaßt sind.
Zwischen der ersten Materialschicht (16) und dem Träger (15) können noch eine
oder mehrere Unterschichten (18) liegen. Die Schichten (16, 17, 18) sind in ihrer
Flexibilität dem Druckverfahren angepaßt. In vorteilhafter Weise liegen zwischen
den einzelnen Schichten (16, 17, 18) sogenannte Binderschichten (19), die für
eine feste Verbindung zwischen den einzelnen Schichten sorgen, damit sie sich
während des Druckvorgangs nicht ablösen.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt (21) eines Druckzylinders (2).
Dargestellt ist eine Anordnung von kleinen Rasterpunkten (20) in dem Ausschnitt
(21) des Druckzylinders (2), der nach einer gemäß Fig. 4 in Feinbereiche (FB) und
Grobbereiche (GB) eingeteilten Druckvorlage (DV) bearbeitet wurde.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch den dargestellten Ausschnitt (21) entlang der
versetzten Linie L-L. Die Feinbereiche (FB) wurden mit der Laserstrahlungsquelle
(4, 5) auf die Tiefe TL und die Grobbereiche (GB) mit der Aushebevorrichtung (8)
auf die Tiefe TG ausgehoben.
Üblicherweise besteht eine Druckvorlage (DV) für eine Druckform aus elektronisch
gespeicherten Aufzeichnungsdaten (AD). Dabei wird nach der Art der Aufzeich
nungsdaten (AD) in drei Kategorien unterschieden zwischen Bilddaten, die Pixel
informationen der einzelnen Bildpunkte mit unterschiedlichen digital quantisierten
Intensitätsinformationen zu der jeweiligen Druckfarbe enthalten, Textdaten und
Strichdaten (Linienmuster und dergleichen). Es können auch die Text- und die
Strichdaten zu einer Kategorie zusammengefaßt werden. Es ist ausreichend und
üblich, wenn die Kantenlängen der sogenannten Pixel von Bilddaten etwa um das
5- bis 10fache größer sind als die Kantenlängen der Elemente von Strich- und
Textdaten, die zur besseren Unterscheidung der Begriffe auch "Pel" genannt wer
den und in Fig. 3 mit "22" bezeichnet sind.
Im Verlauf der Druckformherstellung werden die Aufzeichnungsdaten (AD) be
kannterweise entsprechend dem gewünschten Seitenlayout und Zylinderlayout
angeordnet. Die Bilddaten werden über einen sogenannten Raster-Image-Pro
zesseor (RIP) in Rasterpunkte umgerechnet, die sich wiederum aus Pels (22)
zusammensetzen. Die Größe der Pels (22) entspricht vorzugsweise denen der
Text-Strichdaten. Ein Pixel hatte vor dem Rechenvorgang beispielsweise die
Größe eines der durch die Diagonalen (23) in Fig. 3 gebildeten Quadrate, es kann
aber auch größer oder kleiner gewesen sein. Die in den Pixeln enthaltenen
Intensitätsinformation sind jetzt in der anteiligen Fläche der Rasterpunkte
niedergelegt. Die Berechnungen können vor der Bearbeitung der Druckform
komplett durchgeführt werden, was aber einen relativ großen Speicher
voraussetzt, um das Ergebnis für die gesamte Druckform (2) aufzunehmen.
Die Berechnungen können aber auch jeweils für den zur Bearbeitung anstehenden
Teil der Druckvorlage (DV) während des Bearbeitungsvorgangs durchgeführt wer
den. In beiden Fällen ist jeweils die gesamte auf die Druckform zu übertragende
Information aus Pels (22) vorzugsweise gleicher Größe zusammengesetzt. Bei
spielsweise beträgt die Größe eines Pels (22) für mittlere Qualitätsanforderungen
in der Drucktechnik 25 µm × 25 µm, es werden aber oft auch Größen von 10 µm ×
10 µm angegeben. Die Information wird mittels einer zeilenweisen Auslesung des
Speichers zeilenweise in bekannter Weise auf den Druckzylinder (2) übertragen,
wobei jede Zeile vorzugsweise einer Umdrehung des Druckzylinders (2) ent
spricht. Es können aber auch mehrere, beispielsweise sechzehn Zeilen gleich
zeitig aus dem Speicher ausgelesen werden und der mehrkanaligen, beispiels
weise 16-kanaligen Laserstrahlungsquelle (4, 5) zugeführt werden, die auf der
Druckform (2) sechzehn Feinbearbeitungsspuren (24) gleichzeitig während einer
Zylinderumdrehung graviert.
Vorzugsweise werden Grobbearbeitungsspuren (25) mittels eines dafür vorge
sehenen Algorithmus ermittelt. Die Breite der Grobbearbeitungsspuren (25) ist
vorzugsweise ein ganzzahliges Vielfaches der Feinbearbeitungsspuren (24). Mit
den bekannten zur Verfügung stehenden Mitteln der elektronischen Bildver
arbeitung ist es möglich, innerhalb einer Druckvorlage (DV) Konturen von Bild-,
Text- und Strichdaten zu erkennen und zu manipulieren und beispielsweise um
Text- und Strichdaten symmetrisch zu ihrer Kontur eine Randzone (R) als
Schutzbereich zu legen, um die Grobbereiche (GB) von den Feinbereichen (FB)
abzugrenzen. In gleicher Weise läßt sich in Bildern symmetrisch um Zonen, die
Rasterpunkte enthalten, eine Randzone (R) mit ähnlicher Breite errechnen, indem
in dem Datenbestand untersucht wird, wo im Druckbild Rasterpunkte vorgesehen
sind.
Fig. 4 zeigt eine Randzone (R) am Querschnitt der fertiggestellten Druckform. Die
Berechnung der Randzone (R) muß nicht sehr präzise erfolgen. Das Ziel ist nur,
der Druckvorlage (DV) ein Grobraster zu überlagern, das aus sogenannten Grob-
Pels (26) besteht und in dem die Grob-Pels (26) als "auszuheben" oder "nicht
auszuheben" markiert werden können. Die Kantenlänge des Grob-Pel (26) ist
vorzugsweise die mit der Anzahl der gleichzeitig durchzuführenden Feinbearbei
tungsspuren (24) multiplizierte Kantenlänge eines Pel (22), wenn die Breite einer
Feinbearbeitungsspur (24) der Breite eines Pel (22) entspricht, was in Fig. 3 ge
zeigt ist. Es stehen in Fig. 3 die Bezeichnungen B1 bis B16 für die während einer
Umdrehung des Druckzylinders (2) gleichzeitig gravierten Feinbearbeitungsspuren
(24). Die beispielsweise während der nächsten Umdrehung gravierten
Feinbearbeitungsspuren (24) sind mit B*1 bis B*16 bezeichnet, wobei ihre
Gesamtheit die Breite der Grobbearbeitungsspur (25) ausmacht. Die Grob-Pels
(26) sind in Fig. 3 durch gestrichelte Linien umrahmt und einige von ihnen mit A, B,
C benannt, wobei nur das mit B bezeichnete Grob-Pel (26) aufgrund eines in der
Druckvorlage (DV) markierten Grobbereichs (GB) ausgehoben worden ist.
Der Algorithmus zur Ermittlung der Grobbereiche (GB) besteht also darin, daß der
gesamte Datenbestand für die Bearbeitung einer Druckform in Pels (22) und in
Grob-Pels (26) eingeteilt wird, wobei die Grob-Pels (26) eine größere Fläche
beschreiben als die Pels (22). Daraufhin wird untersucht, ob Grob-Pels (26)
vorhanden sind, in denen keinerlei Pels (22) mit zu druckenden Informationen
vorkommen. Dieses sind Kandidaten für eine Markierung, daß sie zum Ausheben
freigegeben werden. In bevorzugter Weise werden aber auch noch die dem
jeweiligen Grob-Pel (26) unmittelbar benachbarten acht Grob-Pels (26) auf zu
druckende Informationen untersucht, und erst wenn diese acht unmittelbar
benachbarten Grob-Pels (26) auch keine zu druckenden Informationen enthalten,
wird das jeweilige Grob-Pel (26) als zur Bearbeitung freigegeben markiert.
Dadurch wird zwar die Randzone (R) teilweise breiter als ein Grob-Pel (26), aber
es ergeben sich größere Toleranzen für das Ausheben der Grobbereiche (GB).
Der Durchmesser des Grobbearbeitungsflecks (9) entspricht vorzugsweise der
Breite der Grobbearbeitungsspur (25). Es kann aber auch ein kleinerer oder
größerer Grobbearbeitungsfleck (9) eingestellt werden.
Bei der Feinbearbeitung können durch eine gezielte partielle, das heißt spezielle
Orte im Druckbild betreffende, Auswertung von Aufzeichnungsdaten (AD), die
während des Rechenvorganges zur Ermittlung der Grobbereiche (GB) durch
geführt wird, bei Zwischenspeicherung der Ergebnisse, noch weitere Modifi
kationen der Druckform vorzugsweise durch gezielte Intensitätssteuerung mittels
analoger und/oder digitaler Modulation der Laserstrahlungsquelle (4, 5) vor
genommen werden die der Qualitätssteigerung im Druckprozeß dienen.
Beispielsweise kann die Umgebung kleiner Rasterpunkte oder Details mit Säumen
geringerer Gravurtiefe TS, zu Materialsockeln (27) mit definierten Flanken (28)
ausgeformt werden (Fig. 4) und/oder es kann von der Oberfläche kleiner Details
wie beispielsweise der kleinen Rasterpunkte Material bis zu einer bestimmten
Tiefe TO abgetragen werden. Es können auch alle größeren druckenden Flächen
bis auf die Tiefe TO abgetragen werden und nur die feinen Details in der Höhe
unverändert bleiben. Die Flanke (28) und/oder die Formgebung des Material
sockels (27) kann auch durch die Form der Laserstrahlen beeinflußt werden. Der
Fokus von Laserstrahlen verläuft in der Tiefe bekannterweise in Form einer
Strahltaille, deren kleinster Durchmesser im Fokus liegt. Es ist für die Formgebung
der Flanken vorteilhaft, wenn die Laser auf das Maß der Sockeltiefe TS oder auf
das Maß der Lasergravurtiefe TL oder noch weiter unterhalb der Oberfläche
fokussiert sind. Die Sockeltiefe TS, die Sockelbreite S, das Maß TO und die
Formgebung der Materialsockel (27) kleiner Rasterpunkte oder anderer kleiner
Details für den jeweiligen Druckprozeß können optimiert werden und die
Ergebnisse der Optimierung mit den weiteren Daten für die Druckformherstellung
abgespeichert werden, damit sie jederzeit als Prozeßdaten (PD) für einen an den
jeweiligen Druckprozeß angepaßten Rechenvorgang zur Erzeugung der
Modulationsdaten für eine optimale Zylindergravur abgerufen werden können.
Die Form einer Schulter (29) und einer Kontur (K) zwischen der Randzone (R) und
dem Grobbereich (GB) wird durch das zum Ausheben der Tiefe TG benutzte Bear
beitungswerkzeug der Aushebevorrichtung (8) bestimmt.
Fig. 5 zeigt in einem Blockdiagramm die Signalerzeugung für die Materialbear
beitungsvorrichtung.
Ein Rechner (30) ist mit einem Speicher (31) und einer Ausgabeeinheit (32) ver
bunden, an welche die erste Steuerungseinheit (10) anschließt. Auf einen ersten
Eingang (33) des Rechners (30) werden die Aufzeichnungsdaten (AD) der Druck
vorlage (DV) für den Druckzylinder (2) und auf einen zweiten Eingang (34) des
Rechners (30) die Prozeßdaten (PD) für den vorgesehenen Druckprozeß ein
gegeben. Der Rechner (30) erzeugt erste Steuersignale (FS, SD), die über die
erste Steuerungseinheit (10) und über Leitungen (35, 37) der Laserstrahlungs
quelle (4, 5) zur Bearbeitung der Feinbereiche (FB), der Randzonen (R) und der
Grobbereiche (GB) zugeführt werden. Der Rechner (30) erzeugt außerdem zweite
Steuersignale (GS), die über die erste Steuerungseinheit (10) und über eine
Leitung (36) an die Aushebevorrichtung (8) zur Aushebung der Grobbereiche (GB)
gegeben werden. Die Steuerdaten (SD) beeinflussen über Intensität und/oder
Fokus des Laserstrahls (6) die Feinbearbeitung von Details wie beispielsweise der
Materialsockel, der Flanken und/oder der Oberfläche.
Weiterhin ist eine zweite Steuerungseinheit (38) zur Steuerung der Auswuch
tungseinrichtung (14) für den Druckzylinder (2) vorgesehen, die Bestandteil der
ersten Steuerungseinheit (10) sein kann. Die Auswuchtungseinrichtung (14)
enthält mindestens einen Meßaufnehmer (39) zur Feststellung der Unwucht des
Druckzylinders (2), einen Impulsgeber (40) zur Feststellung der jeweiligen
Umfangslage des rotierenden Druckzylinders (2) sowie mindestens einen Sensor
(41). Die Signale von Meßaufnehmer (39), Impulsgeber (40) und Sensor (41)
werden der zweiten Steuerungseinheit (38) über Leitungen (42) zugeführt, welche
aus den zugeführten Signalen Steuersignale (AS) für den Auswuchtvorgang
erzeugt, die der Auswuchtungseinrichtung (14) über eine Leitung (43) zugeführt
werden.
Fig. 6 zeigt eine Teilansicht des Druckzylinders (2) und ein Ausführungsbeispiel für
die Auswuchtungseinrichtung (14) an dem Druckzylinder (2) in einer Seitenansicht.
Fig. 7 zeigt eine dazugehörige Schnittansicht durch die Auswuchtungseinrichtung
(14).
Das sichtbare Wellenende (45) des Druckzylinders (2) ist in einem Lager (46)
drehbar gelagert. Das Lager (46) liegt in einem Lagerbock (47), der sich auf einem
Maschinenbett (48) der Materialbearbeitungsvorrichtung befindet. Das nicht
dargestellte Lager des anderen Wellenendes des Druckzylinders (2) liegt in einem
ebenfalls nicht dargestellten zweiten Lagerbock.
Die Auswuchtungseinrichtung (14) besteht in dem beschriebenen Ausführungs
beispiel im wesentlichen aus mindestens einer Halterungsvorrichtung (49) am
Druckzylinder (2) und aus mindestens einer ortsfesten Versetzungsvorrichtung
(50), die durch die in der zweiten Steuereinheit (38) erzeugten Steuersignale (AS)
gesteuert wird.
In dem Ausführungsbeispiel befindet sich eine scheibenförmige Halterungs
vorrichtung (49) an der linken Stirnseite des Druckzylinders (2). In der Halterungs
vorrichtung (49) werden vorzugsweise mehrere Massenelemente (51) mit
identischen oder unterschiedlichen Massen zur Kompensation von Unwuchten
gehalten.
Mittels der Versetzungsvorrichtung (50) können die Massenelemente (51) in einer
beliebigen Umfangslage des mit der Betriebsdrehzahl rotierenden Druckzylinders
(2) zwecks Ausgleich von störenden Unwuchten in die Halterungsvorrichtung (49)
eingefügt, aus der Halterungsvorrichtung (49) entfernt oder aufgrund der Dreh
bewegung des Druckzylinders (2) gegenüber der ortsfesten Versetzungsvor
richtung (50) durch Abheben auf definierte Umfangspositionen entgegen der
Drehbewegung versetzt werden. Der jeweilige Umfangsversatz ist dabei von der
Dauer, für die ein Massenelement (51) von der Halterungsvorrichtung (49) abge
hoben ist, und von der Drehgeschwindigkeit des Druckzylinders (2) abhängig.
Durch eine geeignete Ausbildung der Versetzungsvorrichtung (50) können die
Massenelemente (51) in der Halterungsvorrichtung (49) sowohl umfangsmäßig als
auch radial versetzt werden.
Die Halterungsvorrichtung (49) an dem Druckzylinder (2) kann als Magnet
halterung ausgebildet sein. Die Magnethalterung weist beispielsweise eine
Vielzahl von stabförmigen Dauermagneten (52) auf, die in der Halterungsvor
richtung (49), wie in Fig. 7 sichtbar, in zwei voneinander beabstandeten,
kreisförmig verlaufenden Reihen unterschiedlicher Polarität angeordnet sind. Die
Zwischenräume zwischen den Dauermagneten (52) können teilweise oder ganz
mit einem nicht magnetischen Material (53) gefüllt sein, das eine ebene Auflage
fläche für die Massenelemente (51) bildet. Über die Dicke des Materials (53)
können geringe Luftspalte zwischen den Massenelementen (51) und den
Dauermagneten (52) eingestellt werden, um die Magnetkräfte derart anzupassen,
daß ein sicheres Festhalten der Massenelemente (51) in beliebigen Umfangs
positionen bei Rotation des Druckzylinders (2) gewährleistet ist.
Die Massenelemente (51) bestehen z. B. aus einem ferromagnetischen Material. In
dem Ausführungsbeispiel sind die Massenelemente (51) als Kreisringsegmente
gestaltet, die in der Halterungsvorrichtung (49) geführt werden. Dargestellt sind
zwei sich diametral gegenüber liegende segmentförmige Massenelemente (51),
die sich in Umfangsrichtung des Druckzylinders (2) jeweils über einen Winkel von
beispielsweise 90° erstrecken. Die Gesamtmasse der Massenelemente (51) ist so
ausgelegt, daß sie die erwarteten Unwuchten des Druckzylinders (2) ausgleichen
kann.
Die Versetzungsvorrichtung (50) ist auf einem Block (54) montiert, der sich auf
dem Maschinenbett (48) befindet. Die Versetzungsvorrichtung (50) weist
beispielsweise einen durch die Steuersignale (AS) gesteuerten Elektromagneten
(55) als Stellglied auf. Der Elektromagnet (55) hat einen definierten Abstand (56)
zu den Massenelementen (51) in der Halterungsvorrichtung (49). Die Magnetkraft
des Elektromagneten (55) ist so ausgelegt, daß er die Massenelemente (51) von
der Magnethalterung der Halterungsvorrichtung (49) sicher abheben kann.
In dem Ausführungsbeispiel ist der Meßaufnehmer (39) zur Vibrationsmessung an
dem Lagerbock (47) angebracht. Weitere Meßaufnehmer können an dem nicht
sichtbaren zweiten Lagerbock oder an jeder anderen geeigneten Stelle der
Materialbearbeitungsvorrichtung angebracht sein. Der Impulsgeber (40) stellt die
jeweilige Umfangslage des rotierenden Druckzylinders (2) gegenüber der
ortsfesten Versetzungsvorrichtung (50) fest. Der ortsfeste Sensor (41) befindet
sich beispielsweise an der Versetzungsvorrichtung (50), kann aber auch an
anderer Stelle ortsfest angebracht sein. Der Sensor (41) ermittelt die relativen
Umfangspositionen der Massenelemente (51) in der rotierenden Halterungsvor
richtung (49).
Die Vibrationsmeßwerte des Meßaufnehmers (39) liefern zusammen mit den Im
pulsen des Impulsgebers (40) eine Aussage über die Größe und Umfangslage der
Unwucht des Druckzylinders (2). Die Steuersignale (AS) für die Versetzungsvor
richtung (50) werden in der zweiten Steuereinheit (38) in Abhängigkeit von Größe
und Umfangslage der Unwucht und von der mittels des Sensors (41) festgestellten
relativen Umfangspositionen der Massenelemente (51) in der rotierenden
Halterungsvorrichtung (49) erzeugt. Die Massenelemente (51) können codiert sein,
so daß der Sensor (41) die Massenelemente (51) in der Halterungsvorrichtung (49)
unterscheiden kann.
Durch die Möglichkeit, Massenelemente (51) einzufügen und/oder zu entfernen,
läßt sich in vorteilhafter Weise ein breites Spektrum von Unwuchten, die sich
während des Betriebs auch noch ändern können, ausgleichen. Vorzugsweise wird
die Versetzungsvorrichtung (50) mit impulsartigen Steuersignalen (AS) von kurzer
Dauer angesteuert, so daß das Versetzen der Massenelemente (51) in die
erforderlichen Umfangspositionen schrittweise um kleine Beträge erfolgt. Dadurch
können relativ große Massenelemente (51) bei hoher Betriebsdrehzahl versetzt
werden, ohne daß der Gleichlauf des Druckzylinders (2) wesentlich beeinflußt wird.
Je nachdem, ob das eine oder das andere Massenelement (51) verschoben wird,
kann ein Massenausgleich für die eine oder andere Hälfte des Druckzylinders (2)
erreicht werden. Wurde die Unwucht nach dem Verschieben eines der Massen
elemente (51) größer, kann dies durch Verschieben des anderen Massenelements
(51) korrigiert werden. Stehen beide Massenelemente (51), wie in Fig. 7 gezeigt,
diametral gegenüber, so verhalten sie sich neutral.
Durch wiederholtes Messen der momentanen Maschinenvibration und durch
wiederholtes Verschieben des einen oder des anderen Massenelements (51) läßt
sich die aufgrund des Materialabtrags ständig ändernde Unwucht des
Druckzylinders (2) während des Betriebs der Materialbearbeitungsvorrichtung in
vorteilhafter Weise dynamisch korrigieren.
Bei der Gewinnung der Steuersignale (AS) für die Versetzungsvorrichtung (50)
können auch die ersten und zweiten Steuersignale (FS, SD, GS) berücksichtigt
werden, so daß die dynamische Kompensation einer Unwucht nicht nur in
Abhängigkeit von gemessenen Maschinenvibrationen, sondern in vorteilhafter
Weise auch unter Berücksichtigung des tatsächlichen Materialabtrags durch die
Laserstrahlungsquelle (4, 5) und/oder durch die Aushebevorrichtung (8) erfolgt.
Nachdem der gesamte Bearbeitungsvorgang beendet ist und die Auswuchtung
des Druckzylinders (2) gegebenenfalls noch einmal kontrolliert wurde, können die
optimal positionierten Massenelemente (51) durch nicht dargestellte Elemente,
z. B. durch Schrauben, an der Halterungsvorrichtung (49) fixiert werden. Der derart
ausgewuchtete Druckzylinder (2) kann dann direkt in eine Druckmaschine über
nommen werden.
Die Auswuchtungseinrichtung (14) ist nicht auf das dargestellte konstruktive Aus
führungsbeispiel beschränkt. Halterungsvorrichtungen (49) können nicht nur an
mindestens einer Stirnseite, sondern beispielsweise auch am Umfang des Druck
zylinders (2) angebracht werden.
Die Versetzungsvorrichtung (50) muß nicht ortsfest sein, sondern kann beispiels
weise auch Elektromotoren enthalten, die sich an der mit dem Druckzylinder (2)
rotierenden Halterungsvorrichtung (49) befinden und mittels Schleifringen oder
kontaktlos gespeist und gesteuert werden.
Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine mechanische Aushebevorrichtung (8)
als elektromechanisches Gravierorgan.
Das Gravierorgan ist am Umfang des rotierenden Druckzylinders (2) auf einem
nicht dargestellten Schlitten angeordnet, so daß es sich relativ zur Bearbeitungs
schicht (3) des Druckzylinders (2) in der Richtung z bewegen kann. Die Umfangs
richtung der Rotation des Druckzylinders (2) ist mit y bezeichnet. Ein Gravierstichel
(58) ist mit einem Halter (59) an einer Achse (60) eines Ankers (61) eines Magnet
systems (62) befestigt und wird von den Magnetkräften eines Jochs (63), das über
Wicklungen (64) erregt wird, in der Richtung x hin- und herbewegt. Das Rück
stellmoment des Magnetsystems (62) stellen ein oder mehrere nicht gezeigte
Torsionsstäbe dar, mit welchen der Anker (61) auch gelagert sein kann. Der Hub x
des Gravierstichels (58) kommt also durch eine Drehung des Ankers (61) bei
gleichzeitiger Verdrehung der Torsionsstäbe zustande. Der Gravierstichel (58) zur
Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck besteht üblicherweise aus Diamant.
Für die Gravur von Druckzylindern für den Flexodruck können aber auch andere
Gravierstichel beispielsweise aus Stahl, Hartmetall oder Saphir eingesetzt werden.
Das Magnetsystem (62) ist an einer Platte (65) befestigt, die auch als Dauer
magnet zur Unterstützung der Magnetkraft ausgebildet sein kann.
Zum Einstellen eines kontrollierten Abstandes zwischen der Aushebevorrichtung
(8) und der Bearbeitungsschicht (3) ist ein Abstandshalter (66) vorgesehen,
dessen Lage mittels eines nicht dargestellten Feingewindes verändert werden
kann, so daß der Gravierstichel (58) in der Richtung x in seiner Nullage auf eine
definiertes Maß in Bezug auf die Oberfläche (O) der Bearbeitungsschicht (3)
eingestellt werden kann. Der Freiwinkel α und der Spanwinkel γ des Gravier
stichels (58) können an die zu bearbeitenden Materialien angepaßt werden.
Der Vorgang der Spanbildung beim Trennen von Werkstoffen ist im "Dubbel" - Das
elektronische Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer-Verlag 1999, Teil S.
Fertigungsverfahren, Teil 4, Trennen - beschrieben. Härtere Materialien erfordern
bekanntlich andere Winkel als weichere Materialien.
Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Aushebevorrichtung (8) mit einer
Laserquelle (67). Die Laserquelle (67) kann aus mehreren Laserdioden (68)
bestehen, deren Laserstrahlung in optische Wellenleiter (69) eingekoppelt und
dem Grobbearbeitungsfleck (9) über eine Optik (71) zugeführt wird. Ein weiter
gehendes Ausführungsbeispiel für eine Laserquelle ist beispielsweise in der
DE-A-197 23 269 angegeben.
Zwischen der Laserquelle (69) und dem Grobbearbeitungsfleck (9) kann ein
weiterer optischer Wellenleiter (70) eingefügt sein, der die Laserstrahlung aus
einer Vielzahl von Laserdioden (68) der Laserquelle (67) zusammenfaßt. Die
Laserquelle (67) kann alternativ auch aus mindestens einem CO2-Laser bestehen.
Die Modulation der Laserstrahlung für den Grobbearbeitungsflecks (9) wird
vorzugsweise durch eine direkte Modulation der Laserquelle (67), beispielsweise
über den Betriebsstrom, vorgenommen, wobei die Modulationssignale in der
ersten Steuerungseinheit (10) erzeugt werden.
Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine berührungslose Abstandsmessung
und Abstandsregelung zwischen der Aushebevorrichtung (8) oder Teilen davon
und der Bearbeitungsschicht (3) des Druckzylinders (2). Eine Meßeinrichtung (74)
stellt Abweichungen der Oberfläche der Bearbeitungsschicht (3) gegenüber der
Aushebevorrichtung (8) fest. Die Meßeinrichtung (74) besteht aus einer
Laserdiode (74') und einem Positionsdetektor (74"), dessen Ausgangssignal ein
Maß für den Abstand zwischen der Oberfläche der Bearbeitungsschicht (3) und
der Aushebevorrichtung (8) ist.
Die Laserdiode (74') erzeugt einen Laserstrahl, der unter einem Winkel auf die
Oberfläche der Bearbeitungsschicht (3) gerichtet ist. Der von der Oberfläche
reflektierte Laserstrahl trifft an einem ersten Ort auf den Positionsdetektor (74"),
der ein dem ersten Ort entsprechendes erstes Signal erzeugt, wobei durch nicht
dargestellte Mittel dafür gesorgt ist, daß der Positionsdetektor (74") gegen die für
die Fein- und Grobbearbeitung verwendeten Laserstrahlen (6, 12) und deren
Streustrahlung ausreichend abgeschirmt ist. Ändert sich der Abstand zwischen der
Oberfläche der Bearbeitungsschicht (3) und der Aushebevorrichtung (8) infolge
einer Verlagerung der Bearbeitungsschicht (3) um eine Abstandsdifferenz D, trifft
der reflektierte Laserstrahl an einem zweiten Ort auf den Positionsdetektor (74"),
der um einen Betrag D* von dem ersten Ort entfernt ist, wobei der Positions
detektor (74") ein zweites Signal erzeugt. Die Differenz zwischen dem ersten und
dem zweiten Signal entspricht der Abstandsdifferenz D zwischen der Oberfläche
der Bearbeitungsschicht (3) und der Aushebevorrichtung (8). Die Signaldifferenz
als Ausgangssignal des Positionsdetektors (74") steuert einen Regler (75), der
eine Steilgröße zur Steuerung eines Antriebs (76) erzeugt. Der Antrieb (76)
verstellt entweder die gesamte Aushebevorrichtung (8) oder Teile davon, um einen
gleichbleibenden Abstand zwischen der Bearbeitungsschicht (3) und der
Aushebevorrichtung (8) oder Teilen davon zu erhalten.
Wenn die Aushebevorrichtung (8) aus einem elektromechanischen Gravierorgan
besteht, kann beispielsweise als verstellbares Teil das Magnetsystem (62) nach
Fig. 8 dienen. Eine entsprechende Abstandsregelung kann auch über die
Steuerung des Gravierstichels (58) erfolgen.
Wenn die Aushebevorrichtung (8) aus einer Laserquelle besteht, können als ver
stellbare Teile gemäß Fig. 9 die Laserquelle (67), der optische Wellenleiter (70)
oder die Optik (71) verstellt werden.
Claims (71)
1. Verfahren zur Materialbearbeitung von Werkstücken, bei dem Feinstrukturen
und Grobstrukturen unterschiedlich bearbeitet werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - Feinbereiche (FB) eines Werkstücks (2) zur Erzeugung von Feinstrukturen und/oder Grobbereiche (GB) des Werkstücks (2) zur Erzeugung von Grob strukturen markiert werden,
- - eine Bearbeitungsschicht (3) des Werkstücks (2) mindestens in den Feinbe reichen (FB) mit mindestens einem Laserstrahl (6) einer gesteuerten Laser strahlungsquelle (4, 5) fein bearbeitet wird und
- - die Bearbeitungsschicht (3) in den Grobbereichen (GB) mit einer ge steuerten Aushebevorrichtung (8) grob bearbeitet oder nachgearbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- - in der Aushebevorrichtung (8) mindestens ein Laserstrahl (12) erzeugt wird und
- - die Bearbeitungsschicht (3) in den Grobbereichen (GB) des Werkstücks (2) mittels des Laserstrahls (12) in einer Grobbearbeitungsspur (25) grob abge tragen oder nachgearbeitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl
(12) in mindestens einer Laserdiode (68) erzeugt wird, deren Laserstrahlung in
mindestens einen optischen Wellenleiter (69) eingekoppelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser
strahl (12) der Aushebevorrichtung (8) direkt moduliert wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Laserstrahl (12) der Aushebevorrichtung (8) dem Werk
stück (2) über mindestens einen optischen Wellenleiter (70) zugeführt wird, um
einen Grobbearbeitungsfleck (9) zu erzeugen.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Aushebevorrichtung (8) ein mechanisches Bearbeitungswerkzeug auf weist und
- - die Bearbeitungsschicht (3) in den Grobbereichen (GB) des Werkstücks (2) mit dem mechanischen Bearbeitungswerkzeug grob abgetragen oder nach gearbeitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbei
tungsschicht (3) in den Grobbereichen (GB) des Werkstücks (2) mit einem
Gravierstichel (58) als mechanisches Bearbeitungswerkzeug grob abgetragen
oder nachgearbeitet wird.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Laserstrahlungsquelle (4, 5) mehrere Laserstrahlen (6)
zur Materialbearbeitung in mehreren Feinbearbeitungsspuren (24) erzeugt
werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlen
(6) mittels Fiberlasern (5) erzeugt werden.
10. Verfahren nach mindestens einem der Anspruch 2 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Breite der Grobbearbeitungsspur (25) der Aushebe
vorrichtung (8) mehrere Feinbearbeitungsspuren (24) der Laserstrahlungs
quelle (4, 5) umfaßt.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Feinbereiche (FB) und/oder die Grobbereiche (GB) in einer
Bearbeitungsvorlage für das Werkstück (2) markiert werden.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Feinbearbeitung der Feinbereiche (FB) und die Grobbear
beitung der Grobbereiche (GB) in einem Arbeitsgang erfolgt.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß während der Materialbearbeitung der Abstand zwischen der La
serstrahlungsquelle (4, 5) und der Bearbeitungsschicht (3) des Werkstücks (2)
und/oder zwischen der Aushebevorrichtung (8) oder Teilen davon und der Be
arbeitungsschicht (3) des Werkstücks (2) annähernd konstant gehalten wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Abstand gemessen wird und
- - die Meßergebnisse für eine Abstandsregelung herangezogen werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands
messung berührungslos erfolgt.
16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß das von dem Werkstück (2) abgetragene Material abgesaugt
wird.
17. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch sekenn
zeichnet, daß das mit der Aushebevorrichtung (8) grob abzutragende Material
im Bereich des Grobbearbeitungsflecks (9) gekühlt wird.
18. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17 dadurch gekenn
zeichnet, daß um die Feinbereiche (FB) jeweils eine Randzone (R) gelegt
wird, um die Feinbereiche (FB) von den Grobbereichen (GB) abzugrenzen.
19. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 18 dadurch gekenn
zeichnet, daß
- - das zu bearbeitende Werkstück (2) ein rotierender Körper ist und
- - eine Unwucht des Körpers (2) während der Materialbearbeitung auto matisch festgestellt und mittels einer Auswuchtungseinrichtung (14) kom pensiert wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
- - mindestens ein, vorzugsweise mehrere Massenelemente (51), in einer Hal terungsvorrichtung (49) durch Haftung gehalten werden und
- - eine ortsfeste Versetzungsvorrichtung (50) derart gesteuert wird, daß Mas senelemente (51) aus der Halterungsvorrichtung (49) entfernt, in die Halte rungsvorrichtung (49) eingefügt oder in der Halterungsvorrichtung (49) auf definierte Positionen des Körpers (2) versetzt werden.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß
- - Massenelemente (51) durch Abheben und Wiedereinsetzen aus der bzw. in die Halterungsvorrichtung (49) während der Rotation des Körpers (2) um fangsmäßig und/oder radial versetzt werden und
- - der Versatz eines Massenelements (51) von der Dauer, für die das Mas senelement (51) von der Halterungsvorrichtung (49) abgehoben wird, und von der Rotationsgeschwindigkeit des Körpers (2) bestimmt wird.
22. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Massenelemente (51) schrittweise in die definierten
Positionen versetzt werden.
23. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch ge
kennzeichnet, daß
- - die durch eine Unwucht des rotierenden Körpers (2) verursachten Vibratio nen gemessen werden und
- - die Versetzungsvorrichtung (50) für die Massenelemente (51) in Abhängig keit von den gemessenen Vibrationen gesteuert wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kom
pensation der Unwucht erforderliche, definierte Lage der Massenelemente (51)
in der Halterungsvorrichtung (49) aus der gemessenen Vibration ermittelt wird.
25. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekenn
zeichnet, daß der rotierende Körper (2) eine Druckform, vorzugsweise ein
Druckzylinder, ist.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Bearbeitungsvorlage eine Druckvorlage (DV) der Druckform (2) ist, Aufzeichnungsdaten (AD) die auf die Druckform (2) zu bringende Informati on repräsentieren und
- - die Aufzeichnungsdaten (AD) der Druckform (2) in erste Steuersignale (FS, SD) zur Bearbeitung der Feinbereiche (FB), der Randzonen (R) und der Grobbereiche (GB) und in zweite Steuersignale (GS) zur Grobbearbeitung der Grobbereiche (GB) umgewandelt werden.
27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die
Laserstrahlungsquelle (4, 5) in Abhängigkeit von den ersten Steuersignalen
(FS, SD) gesteuert wird.
28. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Aushebevorrichtung (8) in Abhängigkeit von den zwei
ten Steuersignalen (GS) gesteuert wird.
29. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch ge
kennzeichnet, daß in der Druckform (2) kleine zu druckende Elemente (20)
jeweils durch Materialsockel (27) abgestützt werden, welche bei der Material
bearbeitung erzeugt werden.
30. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Oberfläche kleiner druckender Elemente (20) um klei
ne Beträge von der Oberfläche (O) der Druckform (2) abweichen.
31. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Materialbearbeitung eine Druckform (2) verwendet
wird, deren Bearbeitungsschicht (3) folgenden Materialaufbau aufweist:
- - eine mit einem Träger (15) verbundene erste Materialschicht (16), deren Materialeigenschaften an die Erzeugung von Grobstrukturen durch die Aus hebevorrichtung (8) angepaßt sind und
- - eine über der ersten Materialschicht (16) liegende zweite Materialschicht (17), deren Materialeigenschaften an die Erzeugung von Feinstrukturen durch die Laserstrahlungsquelle (4, 5) angepaßt sind.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der in der La
serstrahlungsquelle (4, 5) erzeugte Laserstrahl (6) in den Feinbereichen (FB)
die zweite Materialschicht (17) bearbeitet und in den Randzonen (R) und den
Grobbereichen (GB) die zweite Materialschicht (17) abträgt.
33. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckform (2) für den Flexodruck verwendet wird.
34. Vorrichtung zur Materialbearbeitung von Werkstücken mittels Laserstrahlung,
gekennzeichnet durch
- - eine mindestens einen Laserstrahl (6) erzeugende, steuerbare Laser strahlungsquelle (4, 5), um eine Bearbeitungsschicht (3) eines Werkstücks (2) mindestens in Feinbereichen (FB) des Werkstücks (2) fein zu bearbeiten und
- - eine steuerbare Aushebevorrichtung (8), um die Bearbeitungsschicht (3) in Grobbereichen (GB) des Werkstücks (2) grob zu bearbeiten oder nachzuar beiten.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushebe
vorrichtung (8) als eine mindestens einen Laserstrahl (12) erzeugende Laser
quelle (67) ausgebildet ist, um die Bearbeitungsschicht (3) in den Grobberei
chen (GB) des Werkstücks (2) grob abzutragen oder nachzuarbeiten.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserquelle
(67) der Aushebevorrichtung (8) mindestens eine Laserdiode (68) aufweist.
37. Vorrichtung nach Anspruch 35 und 36, dadurch gekennzeichnet, daß die La
serquelle (67) der Aushebevorrichtung (8) mindestens einen optischen Wel
lenleiter (69) aufweist, in den die in den Laserdioden (68) erzeugte Laser
strahlung einkoppelbar ist.
38. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch ge
kenzeichnet, daß zwischen der Laserquelle (67) und dem Werkstück (2) min
destens ein optischer Wellenleiter (70) angeordnet ist, um den Laserstrahl (12)
der Bearbeitungsschicht (3) des Werkstücks (2) in einem Grobbearbeit
ungsfleck (9) zuzuführen.
39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushebe
vorrichtung (8) mit einem mechanischen Bearbeitungswerkzeug ausgerüstet
ist, um das Material in den Grobbereichen (GB) des Werkstücks (2) in einer
Grobbearbeitungsspur (25) grob abzutragen oder nachzuarbeiten.
40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushebe
vorrichtung (8) als Gravierorgan mit einem Gravierstichel (58) als mecha
nisches Bearbeitungswerkzeug ausgebildet ist.
41. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 35 bis 40, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Laserstrahlungsquelle (4, 5) als mehrere Fein
bearbeitungsspuren (24) erzeugende Mehrstrahl-Laserstrahlungsquelle aus
gebildet ist.
42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Laser
strahlungsquelle (4, 5) aus Fiberlasern (5) aufgebaut ist.
43. Vorrichtung nach Anspruch 39 und 41, dadurch gekennzeichnet, daß die
Breite der Grobbearbeitungsspur (25) des Bearbeitungswerkzeuges der Aus
hebevorrichtung (8) die Breite mehrerer Feinbearbeitungsspuren (24) der
Mehrstrahl-Laserstrahlungsquelle (4, 5) umfaßt.
44. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 34 bis 43, dadurch ge
kenneichnet, daß eine Meßeinrichtung (74) vorgesehen ist, um während der
Materialbearbeitung den Abstand zwischen der Laserstrahlungsquelle (4, 5)
und der Bearbeitungsoberfläche (3) des Werkstücks (2) und/oder zwischen der
Aushebevorrichtung (8) oder Teilen davon und der Bearbeitungsoberfläche (3)
des Werkstücks (2) zu messen.
45. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 34 bis 44, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Regeleinrichtung (75, 76) vorgesehen ist, um während
der Materialbearbeitung den Abstand zwischen der Laserstrahlungsquelle (4,
5) und der Bearbeitungsoberfläche (3) des Werkstücks (2) und/oder zwischen
der Aushebevorrichtung (8) oder Teilen davon und der Bearbeitungsoberfläche
(3) des Werkstücks (2) annähernd konstant zu halten.
46. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 34 bis 45, dadurch ge
kennzeichnet, daß mindestens eine Absaugeinrichtung (72) vorhanden ist,
um das von dem Werkstück (2) abgetragene Material abzusaugen.
47. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 34 bis 46, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Kühleinrichtung (13) vorgesehen ist, um das mit der
Aushebevorrichtung (8) grob abzutragende Material im Bereich des Grobbe
arbeitungsflecks (9) zu kühlen.
48. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 35 bis 47, dadurch ge
kennzeichnet, daß
- - das zu bearbeitende Werkstück (2) ein rotierender Körper ist und
- - eine Auswuchtungseinrichtung (14) vorgesehen ist, um eine Unwucht des Körpers (2) während der Materialbearbeitung automatisch festzustellen und zu kompensieren.
49. Vorrichtung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswuch
tungseinrichtung (14) aus folgenden Komponenten besteht:
- - einer an dem rotierenden Körper (2) befindlichen Halterungsvorrichtung (49),
- - mindestens einem, vorzugsweise mehreren Massenelementen (51), welche in der Halterungsvorrichtung (49) haftbar sind und
- - einer ortsfesten, steuerbare Versetzungsvorrichtung (50) zum Versetzen der Massenelemente (51) in der Halterungsvorrichtung (49), wobei die Verset zungsvorrichtung (50) derart steuerbar ist, daß Massenelemente (51) aus der Halterungsvorrichtung (49) entfernt, in die Halterungsvorrichtung (49) eingefügt oder in der Halterungsvorrichtung (49) in definierte Positionen versetzt werden.
50. Vorrichtung nach Anspruch 48 oder 49, dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Massenelemente (51) aus einem ferromagnetischen Material bestehen und
- - die Massenelemente (51) in der Halterungsvorrichtung (49) magnetisch haltbar sind.
51. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 48 bis 50, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Versetzungsvorrichtung (50) als steuerbares Element
einen Elektromagneten (55) aufweist.
52. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 48 bis 51, dadurch cie
kennzeichnet, daß mindestens ein Meßaufnehmer (39) vorgesehen ist, wel
cher die durch eine Unwucht des rotierenden Körpers (2) verursachten Vibra
tionen mißt.
53. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 48 bis 52, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Impulsgeber (40) vorgesehen ist, der die jeweilige La
ge des rotierenden Körpers (2) gegenüber der Versetzungsvorrichtung (50)
feststellt.
54. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 48 bis 53, dadurch ge
kennzeichnet, daß mindestens ein ortsfester Sensor (41) vorgesehen ist, wel
cher die relative Lagen der Massenelemente (51) in der Halterungsvorrichtung
(49) feststellt.
55. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 48 bis 54, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Versetzungsvorrichtung (50) durch den Meßaufnehmer
(39), den Impulsgeber (40) und den Sensor (41) elektrisch steuerbar ist.
56. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 34 bis 55, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur schnelleren Bearbeitung eines Werkstücks (2) mehre
re Laserstrahlungsquellen (4, 5) und/oder Aushebevorrichtungen (8) vorhan
den sind,
57. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 34 bis 56, dadurch ge
kennzeichnet, daß der rotierende Körper (2) eine Druckform, vorzugsweise
ein Druckzylinder, ist.
58. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 34 bis 57, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Laserstrahlungsquelle (4, 5) in Abhängigkeit von ersten
Steuersignalen (FS, SD) steuerbar ist.
59. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 34 bis 58, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Aushebevorrichtung (8) in Abhängigkeit von zweiten
Steuersignalen (GS) steuerbar ist.
60. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 34 bis 59, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckform (2) eine Flexodruckform ist.
61. Druckform zur Materialbearbeitung, bestehend aus einem Träger und einer
Bearbeitungsschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsschicht
(3) folgenden Materialaufbau aufweist:
- - eine mit dem Träger (15) verbundene erste Materialschicht (16), deren Ma terialeigenschaften an die Erzeugung von Grobstrukturen durch Laser strahlung und/oder durch ein mechanisches Bearbeitungswerkzeug (58) angepaßt sind und
- - eine über der ersten Materialschicht (16) liegende zweite Materialschicht (17), deren Materialeigenschaften an die Erzeugung von Feinstrukturen durch Laserstrahlung angepaßt sind.
62. Druckform nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Mate
rialschicht (16) zur Erzeugung der Grobstrukturen durch ein mechanisches
Bearbeitungswerkzeug (58) derart ausgebildet ist, daß sie eine gute Spanbil
dung ermöglicht.
63. Druckform nach Anspruch 61 oder 62, dadurch gekennzeichnet, daß die er
ste Materialschicht (16) aus Hartgummi oder Kunststoff besteht.
64. Druckform nach mindestens einem der Ansprüche 61 bis 63, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Dicke der ersten Materialschicht (16) mindestens der
maximalen Bearbeitungstiefe bei der Erzeugung der Grobstrukturen entspricht.
65. Druckform nach mindestens einem der Ansprüche 61 bis 64, dadurch ge
kennzeichnet, daß die zweite Materialschicht (17) zur Erzeugung von Fein
strukturen durch Laserstrahlung derart ausgebildet ist, daß sie eine hohe
Empfindlichkeit für die Laserstrahlung ausweist und eine hohe Auflösung bei
der Erzeugung der Feinstrukturen ermöglicht.
66. Druckform nach mindestens einem der Ansprüche 61 bis 65, dadurch ge
kennzeichnet, daß die zweite Materialschicht (17) aus Gummi oder Kunststoff
besteht.
67. Druckform nach mindestens einem der Ansprüche 61 bis 66, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Dicke der zweiten Materialschicht (17) mindestens der
maximalen Bearbeitungstiefe bei der Erzeugung der Feinstrukturen entspricht.
68. Druckform nach mindestens einem der Ansprüche 61 bis 67 dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen dem Träger (17) und der ersten Materialschicht
(16) eine Unterschicht (18) angeordnet ist.
69. Druckform nach mindestens einem der Ansprüche 61 bis 68, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen Träger (15), Unterschicht (18), erster Material
schicht (16) und zweiter Materialschicht (17) jeweils eine Binderschicht (19)
angeordnet ist.
70. Druckform nach mindestens einem der Ansprüche 61 bis 69, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schichten (16, 17, 18) aus flexiblem Material bestehen.
71. Druckform nach mindestens einem der Ansprüche 61 bis 70, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckform eine Flexodruckform ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10116672A DE10116672B4 (de) | 2000-04-08 | 2001-04-04 | Verfahren und Vorrichtung zur Materialbearbeitung |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10017672.0 | 2000-04-08 | ||
DE10017672 | 2000-04-08 | ||
DE10116672A DE10116672B4 (de) | 2000-04-08 | 2001-04-04 | Verfahren und Vorrichtung zur Materialbearbeitung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10116672A1 true DE10116672A1 (de) | 2001-10-18 |
DE10116672B4 DE10116672B4 (de) | 2007-03-08 |
Family
ID=7638159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10116672A Expired - Lifetime DE10116672B4 (de) | 2000-04-08 | 2001-04-04 | Verfahren und Vorrichtung zur Materialbearbeitung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10116672B4 (de) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004080722A2 (en) | 2003-03-11 | 2004-09-23 | Creo, Inc. | Flexographic printing |
WO2005030430A1 (de) * | 2003-09-26 | 2005-04-07 | Peguform Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur mehrschichtigen materialabtragung einer dreidimensionalen oberfläche mittles laser durch verwendung eines durch eine mathematische funktion beschriebenen polygonnetzes, das die oberfläche darstellt |
WO2005030431A1 (de) * | 2003-09-26 | 2005-04-07 | Peguform Gmbh | Verfahren zur bearbeitung einer dreidimensionalen oberfläche |
DE10345087A1 (de) * | 2003-09-26 | 2005-05-19 | Peguform Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur schichtabtragenden 3-dimensionalen Materialbearbeitung |
WO2006122606A2 (de) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Benecke-Kaliko Ag | Verfahren zur herstellung von dreidimensional strukturierten oberflächen |
EP1749239A2 (de) * | 2004-05-25 | 2007-02-07 | MacDermid Printing Solutions, LLC | Verfahren zur vorbelichtung einer reliefbild-druckplatte |
DE102007002437A1 (de) * | 2007-01-10 | 2008-07-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur formgebenden Bearbeitung von Werkstücken |
EP1974910A2 (de) | 2007-03-27 | 2008-10-01 | HELL Gravure Systems GmbH & Co. KG | Hochdruckform, insbesondere Flexodruckform, und Verfahren zu ihrer Herstellung |
US7800638B2 (en) | 2005-03-08 | 2010-09-21 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Platemaking apparatus |
US8164800B2 (en) | 2007-11-09 | 2012-04-24 | Hell Gravure Systems Gmbh & Co. Kg | Method and device for engraving printing cylinders |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4218247C2 (de) * | 1991-06-08 | 1995-05-18 | Wissner Rolf | Vorrichtung zur materialabtragenden Bearbeitung eines eine ebene Oberfläche aufweisenden Werkstücks |
DE4211305C1 (de) * | 1992-04-06 | 1993-07-15 | Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt, De | |
DE19544502C1 (de) * | 1995-11-29 | 1997-05-15 | Baasel Scheel Lasergraphics Gm | Lasergravuranlage |
DE19817104A1 (de) * | 1998-04-17 | 1999-10-21 | Papierwerke Halstrick Gmbh | Tiefdruckwalze |
DE19840927B4 (de) * | 1998-09-08 | 2009-07-02 | Hell Gravure Systems Gmbh & Co. Kg | Laserstrahlungsquelle hoher Leistungsdichte und hoher Energie zur Materialbearbeitung |
-
2001
- 2001-04-04 DE DE10116672A patent/DE10116672B4/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1608507A2 (de) * | 2003-03-11 | 2005-12-28 | Creo, Inc. | Flexodruck |
EP1608507A4 (de) * | 2003-03-11 | 2009-12-23 | Kodak Graphic Comm Canada Co | Flexodruck |
WO2004080722A2 (en) | 2003-03-11 | 2004-09-23 | Creo, Inc. | Flexographic printing |
DE10345080A1 (de) * | 2003-09-26 | 2005-05-12 | Peguform Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur schichtabtragenden 3-dimensionalen Materialbearbeitung |
DE10345081A1 (de) * | 2003-09-26 | 2005-05-19 | Peguform Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Bearbeitung einer dreidimensionalen Oberfläche |
DE10345087A1 (de) * | 2003-09-26 | 2005-05-19 | Peguform Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur schichtabtragenden 3-dimensionalen Materialbearbeitung |
WO2005030431A1 (de) * | 2003-09-26 | 2005-04-07 | Peguform Gmbh | Verfahren zur bearbeitung einer dreidimensionalen oberfläche |
WO2005030430A1 (de) * | 2003-09-26 | 2005-04-07 | Peguform Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur mehrschichtigen materialabtragung einer dreidimensionalen oberfläche mittles laser durch verwendung eines durch eine mathematische funktion beschriebenen polygonnetzes, das die oberfläche darstellt |
EP1749239A2 (de) * | 2004-05-25 | 2007-02-07 | MacDermid Printing Solutions, LLC | Verfahren zur vorbelichtung einer reliefbild-druckplatte |
EP1749239A4 (de) * | 2004-05-25 | 2010-11-03 | Macdermid Printing Solutions | Verfahren zur vorbelichtung einer reliefbild-druckplatte |
US7800638B2 (en) | 2005-03-08 | 2010-09-21 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Platemaking apparatus |
EP1700691B2 (de) † | 2005-03-08 | 2010-12-29 | Dainippon Screen Mfg., Co., Ltd. | Druckplattenherstellungsgerät |
WO2006122606A2 (de) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Benecke-Kaliko Ag | Verfahren zur herstellung von dreidimensional strukturierten oberflächen |
WO2006122606A3 (de) * | 2005-05-18 | 2007-05-10 | Benecke Kaliko Ag | Verfahren zur herstellung von dreidimensional strukturierten oberflächen |
JP2009531179A (ja) * | 2005-05-18 | 2009-09-03 | ベネツケ−カリコ・アーゲー | 3次元構造の表面の生成方法 |
DE102007002437A1 (de) * | 2007-01-10 | 2008-07-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur formgebenden Bearbeitung von Werkstücken |
DE102007002437B4 (de) * | 2007-01-10 | 2010-04-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur formgebenden Bearbeitung von Werkstücken |
DE102007015263A1 (de) | 2007-03-27 | 2008-10-02 | Hell Gravure Systems Gmbh & Co. Kg | Hochdruckform, insbesondere Flexodruckform, und Verfahren zu ihrer Herstellung |
EP1974910A2 (de) | 2007-03-27 | 2008-10-01 | HELL Gravure Systems GmbH & Co. KG | Hochdruckform, insbesondere Flexodruckform, und Verfahren zu ihrer Herstellung |
US8164800B2 (en) | 2007-11-09 | 2012-04-24 | Hell Gravure Systems Gmbh & Co. Kg | Method and device for engraving printing cylinders |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10116672B4 (de) | 2007-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1262315B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Druckform | |
EP2039529B1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Mehrnutzen-Stichtiefdruckplatten | |
EP2298552A1 (de) | Rotationsdruckmaschine und Verfahren zum Einstellen einer Walze derselben | |
EP0986465B1 (de) | Verfahren zur gravur von druckzylindern | |
EP2089227A2 (de) | Rotationsdruckmaschine und verfahren zum einstellen einer walze derselben | |
DE10116672B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Materialbearbeitung | |
EP1001882B1 (de) | Verfahren zum positionieren von gravierorganen | |
EP0925188B1 (de) | Verfahren und einrichtung zur steuerung eines gravierorgans | |
EP1054769B1 (de) | Verfahren zur gravur von druckformen | |
DE112008003863B4 (de) | Verfahren zum Erzeugen eines Antriebsmusters für ein Galvano-Scannersystem | |
EP0986466B1 (de) | Verfahren zur erzeugung und auswertung eines probeschnitts | |
DE2411508C2 (de) | Vorrichtung zum Erzeugen von Masken für Mikroschaltkreise | |
EP2130630A1 (de) | Verfahren zum Planfräsen von Werkstückoberflächen | |
DE10116869B4 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Auswuchten eines rotierenden Körpers für einen Druckvorgang | |
EP0966353B1 (de) | Verfahren und einrichtung zur gravur von druckzylindern | |
DE19952996A1 (de) | Gravierorgan für elektronische Graviermaschine | |
DE19814939A1 (de) | Verfahren zum Positionieren von Gravierorganen | |
DE19835303A1 (de) | Verfahren zur Erzeugung und Auswertung einer Probegravur | |
DE19733442A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Gravur von Druckformen | |
EP4119288B1 (de) | Vorrichtung zur korrektur von positionsabweichungen einer bearbeitungsmaschine | |
DE4420110C2 (de) | Anordnung zum Bearbeiten von Walzen | |
DE19815165B4 (de) | Verfahren zur Gravur von Druckformen | |
DE10010904A1 (de) | Verfahren zur Gravur von Druckzylindern | |
WO1999047353A1 (de) | Verfahren zur ermittlung der position eines gravierorgans | |
EP0318607A2 (de) | Vorrichtung zur automatischen Herstellung eines eine scharfe Schneidkante aufweisenden Stanzwerkzeugs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HEIDELBERGER DRUCKMASCHINEN AG, 69115 HEIDELBERG, |
|
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: JUERGENSEN, HEINRICH, 24223 RAISDORF, DE |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HELL GRAVURE SYSTEMS GMBH, 24148 KIEL, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: HELL GRAVURE SYSTEMS GMBH & CO. KG, 24148 KIEL, DE |
|
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
R071 | Expiry of right |