DE1078585B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mehrschicht-Druckformen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Kautschukklischees bekannt, bei dem durch Vulkanisation über eine oder mehrere Haftschichten eine unlösbare Verbindung mit einer Unterlage aus Metall oder Kautschuk hergestellt wird. Zur Herstellung solcher Klischees mit besonders engen Dickentöleranzen ist es bereits bekannt, auf der der Bildfläche gegenüberliegenden Seite der aus Metall oder Kunststoff bestehenden Unterlage eine weitere Schicht aus Kautschuk oder Kunststoffen mittels Haftmitteln oder Haftschichten aufzubringen.

Ferner ist bereits eine Anordnung bekannt, bei der ein aus einer Gußlegierung bestehender Block auf einer Seite ein Muster von pyramidenförmigen Vertiefungen aufweist, die sich bis in öffnungen auf der anderen Seite des Blocks fortsetzen. Auf diesen Block wird auf der bis auf die kleinen öffnungen glatten Seite mit Hilfe einer gleichmäßig dünnen Klebstoffschicht die eigentliche Druckplatte aufgeklebt. Diese bekannten Druckformen weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf, die im folgenden noch erläutert werden.

Die bisher bekannten Verfahren zum Herstellen von Druckformen sind verhältnismäßig mühselig und kompliziert. Beispielsweise ΛνεΓαεη vorbereitete Druckformen abgeformt und mit flüssigem Metall ausgegossen. Die so ausgegossenen Formen sind verhältnismäßig dick und müssen, wenn das Metall abgekühlt und erstarrt ist, an den Seiten bearbeitet und auf die richtige Dicke abgehobelt werden. Es ist offensichtlich, daß eine Einrichtung für eine solche notwendige Bearbeitung teuer ist. Gewöhnlich kann ein kleineres Unternehmen wegen der erforderlichen Kapitalinvestierung diese Bearbeitung der Formen nicht selbst ausführen. Des weiteren treten viele Schwierigkeiten bei der Herstellung der üblichen Druckformen auf. Ein Nachteil besteht darin, daß die fertige Druckplatte verhältnismäßig schwer ist, weil das Füllmaterial sehr dick sein muß, um sie genügend widerstandsfähig zu machen. Die große Menge des Füllmaterials macht die Form natürlich sehr schwer. In den meisten Fällen besteht das Füllmaterial aus ungefähr 94% Blei, 3 «/o Zinn und 3% Antimon. Obwohl das Füllmaterial sehr schweres Metall ist, ist es nicht widerstandsfähig und biegt sich verhältnismäßig leicht durch. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß die Kanten der fertigen Formen abgeschrägt sind und durch umgekehrt abgeschrägte Klemmvorrichtungen in der Presse eingespannt werden. Wegen der Weichheit des Füllmaterials können sich diese Klemmvorrichtungen in die Form einarbeiten, wodurch sich die Form in der Presse löst, sich durchbiegt und bricht. Dieses Zusammentreffen von Nachteilen bei der gewöhnlichen Druckform ver-

Verfahren und Vorrichtung

zur Herstellung
von Mehrschicht-Druckformen

Anmelder:

Robert Roy Myers jun.,
Chicago, 111. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. K. Boehmert

und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte,

Bremen I₁ Feldstr. 24

Robert Roy Myers jun., Chicago, 111. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

ursacht eine Begrenzung der Druckleistung. Bei Rotationsmaschinen verursacht das Gewicht der Formen ein schnelles Anwachsen der Zentrifugalkräfte, und die Formen haben die Neigung, sich nach außen durchzubiegen, entweder zu brechen oder einen ungleichmäßigen Druck hervorzubringen. Bei den gewöhnlichen Druckformen ist ein weiterer Nachteil, daß das Füllmaterial nach dem Gießen auf die Druckform eine zu lange Abkühlungszeit benötigt.

Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, eine verhältnismäßig leichte, aber doch starke Druckform geringster Dicke herzustellen, wobei zur Herstellung einer Schichtendruckform eine gelochte Metallplatte und eine Kunststoffplatte verwendet werden, die sich sehr gut mit der gelochten Metallplatte verbindet.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß beim Herstellen einer solchen Mehrschichtendruckform auf die mit einer Klebstoffschicht überzogene Rückseite einer metallischen Druckplatte eine Platte aus thermoplastischem Material und auf diese eine gelochte Metallplatte gelegt wird und daß die so zusammengesetzte Form erhitzt und in einer Presse zusammengepreßt wird, so daß das thermoplastische Material Unebenheiten in den Flächen der Platte durch Eindringen in Löcher der Metallplatte ausgleicht, ohne den übrigen Teil der thermoplastischen Platte zu beeinflussen.

Vorteilhafterweise geht man so vor, daß das Verhältnis der Gesamtquerschnittsfläche der Löcher zur Oberfläche der Metallplatte so groß gewählt wird, daß

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einerseits durch das beim Pressen der Druckform in die Löcher eindringende, überschüssige thermoplastische Material zusammen mit der zweiten Klebstoffschicht eine hohe zusätzliche Haftung zwischen der thermoplastischen Platte und der Metallplatte erzielt wird, andererseits, jedoch die Metallplatte dadurch nicht merklich geschwächt wird.

Dabei ist es zweckmäßig, eine dünne Verstärkungsschicht aus Ausgießmaterial auf die Druckplatte aufzubringen, um Unebenheiten in dieser auszugleichen, während die erste Klebstoffschicht auf die Rückseite der Verstärkungsschicht aufgebracht wird.

Die Presse zum Zusammenpressen der neuen Druckformen wird am besten mit Anschlägen versehen, die den Hub der Presse auf die gewünschte Dicke der Druckformen begrenzen.

Die Druckform gemäß der Erfindung kann mit einem Minimum an Bearbeitungsmaschinen schnell hergestellt werden und erspart Arbeitszeit und Material.

Die Herstellung von Druckformen gemäß der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen beschrieben und in den Ansprüchen dargelegt. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine vergrößerte Seitenansicht einer Druckform,

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der Druckform mit einem verhältnismäßig dünnen, darauf angebrachten Verstärkungsmaterial,

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht der in Fig. 2 gezeigten Anordnung, bei der auf das Verstärkungsmaterial eine Schicht Klebstoff aufgetragen ist,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Druckform vor dem Fertigpressen, deren aus einem Druckform-Verstärkungsmaterial, einer Schicht Klebstoff, einer Schicht Kunststoff, einer Schicht Klebstoff und einer Platte bestehenden Einzelteile getrennt gezeichnet sind,

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles einer Metallochplatte,

Fig. 6 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teiles der Metallochplatte zeigend, wie der Klebstoff auf einer Seite in die Löcher der Metallochplatte eindringt,

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht des Arbeitsganges der Erhitzung einer Platte vor dem Pressen,

Fig. 8 eine schematische Seitenansicht einer flachen Platte, die auf die richtige Dicke zusammengepreßt wird,

Fig. 9 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teiles der Platte nach dem Pressen, jedoch vor der Randbearbeitung, und

Fig. 10 ist eine schematische Seitenansicht einer bogenförmigen Platte, die auf die richtige Dicke zusammengepreßt wird.

Um den Aufbau einer fertigen Druckform zu erklären, werden zunächst die notwendigen Arbeitsgänge zur Herstellung der in Fig. 9 gezeigten fertigen Form beschrieben.

Gemäß der Erfindung ist es nicht notwendig, die Druckform zu bearbeiten,, obwohl besondere Umstände eintreten können, die eine Bearbeitung wünschenswert erscheinen lassen.

In Fig. 1 bezeichnet 10 eine gewöhnliche Druckform mit den darauf befindlichen Druckelementen. Wenn die Druckform sehr dünn ist, kann sie mit einem geeigneten Verstärkungsmateriai 12 (s. Fig. 2) hinterlegt werden. Dieses weiche Verstärkungsmetall 12 ist verhältnismäßig dünn gegenüber dem bisher gebrauchten schweren und dicken Ausgießmaterial. Fig. 3 zeigt den auf die Oberfläche der Form aufgetragenen Klebstoff 14. Gemäß der Erfindung besteht die Druckform, wie in Fig. 4 gezeigt, aus einer thermoplastischen Platte 16, einer Metallplatte 18 und einer Klebstoffschicht 20, die sich zwischen der thermoplastischen Platte und der Metallplatte befindet- Als thermoplastisches Material können verschiedene Kunststoffe, wie z. B. Vinylazetat-Vinylchlorid, verwendet werden, das eine ausgezeichnete Maßfestigkeit hat und nicht mehr schrumpft, wenn es abgeformt ist. Die Platte 18 kann aus irgendeinem Metall von genügender Festigkeit,

ίο wie z. B. Stahl, Kupferlegierungen, Aluminiumlegierungen und Zink, hergestellt werden, wobei eine Aluminiumlegierung am vorteilhaftesten ist, weil sie leicht, aber genügend fest ist. Einige Stahllegierungen haben die gleiche oder noch größere Festigkeit bei gleichem Gewicht, jedoch benötigt man im vorliegenden Falle eine Platte, die auch eine bestimmte Dicke haben muß. Für eine 6 mm starke Form sollte die Metallplatte etwa 3 mm dick sein. Da eine solche Dicke erforderlich ist, ist eine Aluminiumlegierung

ao wegen ihres geringeren Gewichtes für die Metallplatte vorteilhafter als eine Stahllegierung. Bei dem ausgewuchteten Zylinder einer Rotationsmaschine kann Stahl wegen seiner größeren Festigkeit fast genauso vorteilhaft wie eine Aluminiumlegierung sein.

Die thermoplastische Platte wird auf die Klebstoffschicht 14 gelegt, worauf die zusammengesetzte Form auf geeignete Weise erhitzt wird, um das thermoplastische Material verformbar zu machen. Nach dem Erhitzen wird die Form in eine Formpresse mit einem auf die gewünschte Dicke der Druckform begrenzten Hub eingelegt. Da das erhitzte thermoplastische Material verformbar ist, kann es Unterschiede ausgleichen, es fließt in die Unebenheiten der Platten und ermöglicht die gewünschte gleichmäßige Dicke. Es ist deshalb nicht wichtig, daß die Form oder die Metallplatte vor dem Pressen eine vollkommen ebene Oberfläche oder eine gleichmäßige Dicke hat.

Bei Benutzung von uiigelochten Metallplatten hat sich ergeben, daß schädliche Gasblasen festgehalten und außerdem in der Formpresse ausgelöste vertikale Spannungen schädlich auf die Formen einwirken. Die Ursache hierfür liegt darin, daß beim Zusammenpressen der thermoplastischen Platte überflüssiges Material von einer gegebenen Stelle zu einer anderen oder an den Seiten der Form abfließen muß. Das bedeutet, daß die thermoplastische Platte genügend erhitzt werden muß, um eine möglichst lange Zeit für die Verformung zu haben, d. h., wenn die stärkste Zusammenpressung in der Mitte der Form läge, müßte dadurch offensichtlich die thermoplastische Schicht beeinflußt werden und zu den äußeren Randteilen der Druckform gedrückt werden. Das bedeutet, daß die Dichte der thermoplastischen Platte über ihre Fläche nicht gleichmäßig sein würde. Man würde nicht nur eine unebene und nicht einwandfreie Form erhalten, sondern das thermoplastische Material müßte auch auf eine solch hohe Temperatur gebracht werden, daß es leicht über die ganze Fläche fließen würde. Des weiteren würde die Form nicht gleichmäßig abkühlen, und es könnte der Fall eintreten, daß die Randteile der thermoplastischen Platte sich erhärteten, bevor das überschüssige thermoplastische Material aus der Mitte der Form aufgenommen ist.

Diese Nachteile und Schwierigkeiten werden behoben, indem man die Platte 18 über ihre ganze Oberfläche mit Löchern 22 versieht, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Es ist zu empfehlen, daß die Gesamtfläche der Löcher der Platte 18 etwa 20 bis 30⁰/o der Oberfläche beträgt. Beim Pressen einer Form dieser Art kann das überflüssige Material in die Hohlräume der

Löcher ausweichen. Wenn an irgendeiner Stelle das thermoplastische Material zusammengepreßt werden muß, geschieht dieses sofort innerhalb dieses Bereiches.

Das Hauptproblem dieser Schichtendruckformen ist, die thermoplastische Platte mit der Metallochplatte haftend zu verbinden. Beim Auftragen des Klebstoffes auf die Metallochplatte 18 wird nicht nur die Außenseite der Platte mit Klebstoff überzogen, sondern man läßt auch den Klebstoff in die Löcher fließen und überzieht die Wände der Löcher 22 mit demselben, wie in Fig. 6 gezeigt. Auf diese Weise wird das thermoplastische Material, welches in die Löcher eindringt, dort festgeklebt und gehalten, wie in Fig. 9 gezeigt. Dieses Merkmal ist äußerst wichtig. Die thermoplastische Platte und die Metallplatte trennen sich selbst bei härtestem Gebrauch nicht. In den Zeichnungen sind die verschiedenen Schichten zur besseren Anschaulichkeit ziemlich dick gezeigt. Die thermoplastische Platte soll ungefähr 0,3 bis 0,5 mm dick sein.

Die gemäß dem Verfahren hergestellte Form ist viel leichter als eine übliche Druckform. Die Dicke der thermoplastischen Platte und der Metallplatte ist mehr als die Hälfte der Dicke der ganzen Form.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Druckformen, dadurch gekennzeichnet, daß auf die mit einer Klebstoffschicht (14) überzogene Rückseite einer metallischen Druckplatte (10) eine Platte aus thermoplastischem Material (16) und auf diese eine gelochte Metallplatte (18) gelegt wird, deren der thermoplastischen Platte zugekehrte Seite mit einer zweiten Klebstoffschicht (20) überzogen wird, und daß die so zusammengesetzte Form erhitzt und in einer Presse (24, 30) zusammengepreßt wird, so daß das thermoplastische Material (16) Unebenheiten in den Flächen der Platte durch Eindringen in Löcher (22) der Metallplatte (18) ausgleicht, ohne den übrigen Teil der thermoplastischen Platte zu beeinflussen.

2. Verfahren zum Herstellen von Druckformen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Gesamtquerschnittsfläche der Löcher (22) zur Oberfläche der Metallplatte (18) so groß gewählt wird, daß einerseits durch das beim Pressen der Druckform in die Löcher eindringende, überschüssige thermoplastische Material zusammen mit der zweiten Klebstofrschicht eine hohe zusätzliche Haftung zwischen der thermoplastischen Platte (16) und der Metallplatte (18) erzielt wird, andererseits jedoch die Metallplatte dadurch nicht merklich geschwächt wird.

3. Verfahren zur Herstellung von Druckplatten nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine dünne Verstärkungsschicht (12) aus Ausgießmaterial auf die Druckplatte (10) aufgebracht wird, um Unebenheiten in derselben; auszugleichen, und daß die erste KlebstofEschicht (14) auf die Rückseite der Verstärkungsschicht (12) aufgetragen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 919 952.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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