DE1033223B

DE1033223B - Praegepresse zum Herstellen von Matrizen und Druckplatten aus Kunststoffen

Info

Publication number: DE1033223B
Application number: DEM25433A
Authority: DE
Inventors: Ernst Brockel
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1954-12-10
Filing date: 1954-12-10
Publication date: 1958-07-03

Description

Prägepresse zum Herstellen von Matrizen und Druckplatten aus Kunststoffen Die Erfindung betrifft eine Prägepresse zum Herstellen von Matrizen und Druckplatten aus Kunststoffen für Druckmaschinen.
Derartige Druckplatten sind bisher wirtschaftlich nur unter Verwendung von zwei Pressen hergestellt worden, von denen die erste geheizte Preßplatten aufweist, zwischen denen die Plastikmasse erwärmt und vorgeprägt wurde, während auf der zweiten Presse die Plastik-Druckplatte zwischen gekühlten Preßplatten fertiggeprägt und unter Druck verfestigt wurde. Die Erwärmung der Preßplatten erfolgt dabei durch in Bohrungen eingelegte elektrische Heizkörper. Zur Verbesserung des Wärmeüberganges wurde auch bereits vorgeschlagen, die elektrisch geheizten Preßp-latten hohl auszubilden und mit einem Wärmeiibertragungsmittel auszufüllen.
Man hat auch bereits derartige Druckplatten auf einer einzigen Presse mit gekühlten Preßplatten und einem an die untere Preßplatte anstoßenden geheizten Vortisch, auf den ein ebenfalls geheizter Deckel aufgepreßt «-erden kann, hergestellt. Die auf dem Vortisch liegende und von dem Deckel auf diesen aufgedrückte Form wird dort erwärmt und vorgeprägt und zwischen den gekühlten Preßplatten der Presse ausgeprägt und zur Verfestigung gebracht. Die bekannten Verfahren weisen jedoch den Nachteil auf, daß die Aufstellung der Anlagen hohe Anschaffungskosten und bei zwei Pressen einen verhältnismäßig großen Raum erfordert. Ein grundsätzlicher Mangel beider Anordnungen ist aber auch, daß das Prägegut beim Transport zwischen der Vorheizung und der Kühlpresse vom Druck entlastet wird. Dadurch verlieren sich leicht die Feinheiten der druckenden Oberfläche. Besonders hei ein- und mehrfarbigem Bilderdruck wird sich dieser Nachteil bemerkbar machen. Ein Klischee kann demnach nur dann einwandfrei ausgeprägt sein, wenn es zwischen den gleichen Platten vorgeheizt und abgekühlt werden kann, ohne daß der Druck zwischen den beiden Arbeitsvorgängen verändert wird. Es wurden auch Pressen verwendet, deren Preßplatten neben der Heizung auch eine gesonderte Kühlung aufwiesen. Da die Heiz- und Kühlelemente dabei aber in zwei verschiedenen parallelen Ebenen angeordnet waren, erforderte das Anheizen und Abkühlen wegen der großen Plattenstärke eine erhebliche Zeit. Das Arbeiten mit derartigen Preßplatten ist daher sehr unwirtschaftlich.
Des weiteren sind auch Pressen für Kunststoffklischees bekannt, bei denen die Preßplatten verhältnismäßig dünn ausgebildet, mit Bohrungen versehen und entweder durch Einführen von Dampf in dieselben zu beheizen oder durch eingeleitetes kaltes Wasser zu kühlen sind. Da Kunststoffklischees jedoch erst bei Temperaturen von 150 bis 180° C in den plastischen Zustand übergehen, sind diese bekannten Einrichtungen mit geringem Leitungsquerschnitt nicht für rationelles Arbeiten geeignet.
Dieser Nachteil kann durch Verwendung hochsiedender Flüssigkeiten zur Erwärmung behoben werden. Dies bedingt allerdings eine getrennte Führung von Wärmeübertragungs- und Kühlmittel, um ein Vermischen derselben zu verhindern. Außerdem muß durch geeignete Führung und Umwälzung des Heiz-und Kühlmittels die Wärmeübertragung auf die zu pressende Fläche vergleichmäßigt und beschleunigt ,werden.
Dies kann bei einer Prägepresse zum Herstellen von Matrizen und Druckplatten aus Kunststoffen, deren Preßplatten mit einer Vielzahl paralleler in einer Ebene liegender Bohrungen versehen sind, in welchen Heiz- oder Kühleinrichtungen angeordnet sind, erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß in dien Bohrungen abwechselnd elektrische Heizstäbe und Kühlmittel führende Rohre angeordnet sowie die parallelen Bohrungen miteinander verbunden und mit einem den Wärmeübergang fördernden, hochsiedenden Mittel gefüllt sind. Dadurch, daß die Preßplatten möglichst dünn ausgebildet und mit zahlreichen, den Großteil der Platte ausmachenden, ganz oder annähernd ganz durchgehenden Bohrungen versehen werden, wird die Masse der Prägeplatten verringert, ohne daß die gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb der Platte beeinträchtigt wird, so daß auch die Anheiz- und Kühlzeit sich auf wenige Minuten verringert. Um den Wärmeübergang zu verbessern, wird gleichzeitig dem wärmeleitenden Mittel mittels einer Pumpeinrichtung eine hin- und hergehende Bewegung oder eine Umwälzung aufgezwungen. Däe Erfindung wird an. Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht einer Prägepresse teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch eine Preßplatte, Fig. 3 eine Einzelheit.
In einer Matrizen- und Klischeeprägepresse 1 üblicher Bauart sind die Preßplatten, -,v elche mittels der Preßstempel gegeneinandergedriickt werden, mit 2 und 3 bezeichnet. Beide Platten weisen erfindungsgemäß nur eine geringe Höhe auf und haben eine Vielzahl von ganz oder annähernd ganz durchgehenden Hohlräumen oder Bohrungen 4, welche den Großteil der Platte selbst ausmachen. Zur Wahrung der Übersichtlichkeit ist in den Figuren jedoch nur eine begrenzte Zahl von Bohrungen gezeichnet. In den Hohlräumen 4 liegen abwechselnd elektrische Heizelemente 5 und Rohre 6 zum Durchleiten von Kühlwasser. Vorzugsweise sind, wie gezeichnet, immer zwei Hohlräume mit Kühlrohren neben zwei Hohlräumen m.it Heizelementen angeordnet. Selbstverständlich kann auch jede andere Gruppierung gewählt werden. Zur besseren Wärmeübertragung von den Heizelementen 5 auf die Platten 2 und 3 und umgekehrt von diesen Platten zu den Rohren 6 dient vorzugsweise eine hochsiedende Flüssigkeit, z. B. Öl, Glykol, eine Salzlösung oder ein Siliconöl, welche den in den Bohrungen 4 verbleibenden Raum ausfüllt. Die Heizflüssigkeit darf sich jedenfalls bei der Arbeitstemperatur, welche etwa zwischen 100 und; 200° C liegt, nicht zersetzen. Die Verwendung von Wasser unter entsprechendem Überdruck ist ebenfalls möglich.
Zur Verbesserung des Wärmeüberganges und um eigne gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb der Platten zu erreichen, wird die Übertragungsflüssigkeit durch einen Kolben 7, der in einem Zylinder 8 auf und ab geht, hin- und herbewegt. Vorteilhaft dient dazu ein einziger Kolben für beide Pressplatten. Zu diesem Zweck ist die eine Seite des Zylinders 8 durch eine starre Leitung 9 mit der oberen Preßplatte 2 und die andere Seite des Kolbens durch einen Schlauch 10 mit der unteren Preßplatte 3 verbunden. Ein weiterer Schlauch 11 vermittelt das Überströmen der übertragungsflüssigkeit von einer Preßplatte zur anderen auf der gegenüberliegenden Seite. Der Hubraum des Zylinders 8 ist zweckmäßig nicht größer als das Flüssigkeitsvolumen einer der beiden Preßplatten. Anstatt die Übertragungsflüssigkeit hin- und herzubewegen, kann diese auch in gleichbleibender Richtung durch beide Platten hintereinander durchgepumpt werden, z. B. mit einer Kreiselpumpe 12, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Die Hohlräume 4 sind in bekannter Weise so miteinander verbunden, daß eine zwangläufige Führung des Wärmeübertragungsmittels durch die Preßplatten erfolgt, wie in Fig. 2 mit Pfeilen angedeutet ist. Da sich die Übertragungsflüssigkeit bei der Erwärmung ausdehnt, ist ferner ein Ausgleichsgefäß 13 vorgesehen. Dieses Gefäß kann bei einer über der Arbeitstemperatur siedenden Flüssigkeit oben offen sein. Bei Verwendung von Heißwasser ist es mit einem Sicherheitsventil 14 versehen, welches bei Erreichen des der höchsten Wassertemperatur entsprechenden Dampfdruckes abbläst.
Die Kühlung wird zweckmäßig so, ausgeführt, daß sich auf einer Längsseite der Platte eine längs durchgehende Bohrung 15 für den Zulauf des kalten Kühlwassers befindet, mit welcher das eine Ende der U-förmig gebogenen Kühlrohre 6 verbunden ist. Das andere Ende der Kühlrohre mündet in einer parallel zur Bohrung 15 liegenden Bohrung 16, durch welche das angewärmte Kühlwasser abgeleitet wird. Die beschriebene Anordnung der Kühlrohre ist nur beispielsweise. Selbstverständlich sind auch andere Anordnungen möglich, bei denen die Kühlrohre innerhalb der Bohrungen 4 liegen.
In der gleichen Weise können die Heizelemente 5 sowohl von einer Seite aus einsteckbar als auch durchgehend oder U-förmig zurücklaufend ausgeführt werden.
Die Handhabung der erfindungsgemäßen Prägepresse erfolgt in der Weise, daß die Plastikdruckplatte zuerst mit hoher Temperatur unter Druck geprägt wird und nach Ausschalten der Heizung und Öffnen des Kühlmitteldurchlaufes zwischen den gleichen Preßplatten fertiggeprägt und unter Druck verfestigt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Prägepresse zum Herstellen von Matrizen und Druckplatten aus Kunststoffen, deren Preßplatten mit einer Vielzahl paralleler, in einer Ebene liegender Bohrungen versehen sind, in welchen Heiz- oder Kühleinrichtungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bohrungen (4) abwechselnd elektrische Heizstäbe (5) und Kühlmittel führende Rohre (6) angeordnet sowie die Bohrungen (4) miteinander verbunden und mit einem den Wärmeübergang fördernden Mittel gefüllt sind.
2. Prägepresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als den Wärmeübergang förderndes Mittel eine Flüssigkeit vorgesehen ist, deren Siedepunkt über der Betriebstemperatur der Platten liegt.
3. Prägepresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit innerhalb der Bohrungen hin- und herbewegbar oder in einer Richtung umpumpbar ist.
4. Prägepresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bewegen der übertraguTigsflüssigkeit eine doppeltwirkende Kolbenpumpe (7, 8) vorgesehen ist, deren eine Seite mit der einen Preßplatte (2) und deren andere Seite mit der zweiten Preßplatte (3) verbunden ist.
5. Prägepresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ,daß die Übertragungsflüssigkeit mit einer Kreiselpumpe umwälzbar ist.
6. Prägepresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung der beiden Preßplatten mit einem Ausgleichsgefäß versehen ist.
7. Prägepresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bohrung entweder mit einem Heizelement oder einem Kühlrohr versehen ist und jeweils zwei Bohrungen mit Heizelementen neben zwei Bohrungen mit Kühlrohren angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 740 880, 481021, 400126, 351283; britische Patentschrift Nr. 250 850.