DE1238044B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Druckplatte mittels einer Negativmatrize - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.

B41c

DeutscheKl.: 15 b-2/02

Nummer: 1238 044

Aktenzeichen: C 31244 VIb/15b

Anmeldetag: 26. Oktober 1963

Auslegetag: 6. April 1967

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Druckplatte mittels einer Negativmatrize.

Es ist bereits ein Verfahren zum Vervielfältigen von Gegenständen in kalthärtbaren Kunststoffen bekannt, demzufolge der zu vervielfältigende Gegenstand mit einer Schicht aus einer thermoplastischen Masse umgössen wird. Nach dem Erkalten wird die hochelastische Schicht einseitig aufgeschnitten und vom Modell abgestreift. Die elastische Form kann dann wieder geschlossen und mit einem Gußmaterial gefüllt werden, das sich bei einer Temperatur verfestigt, die unter der Schmelztemperatur des thermoplastischen Materials der Form liegt. Ferner ist ein Verfahren zum Herstellen einer Blanko-Negativmatrize bekannt, auf der man mit einem spitzen Stift gravierend ein Negativbild herstellen kann. Bei diesem Verfahren wird eine pastenartige Masse auf eine Unterlagstafel aufgetragen und getrocknet, und dann wird mit einer Rakel eine Schicht von dieser pastenartigen Masse abgetragen. Es entsteht so eine Tafel, auf der mit einem spitzen Stift eine Zeichnung in die Auftragsmasse eingeritzt werden kann, und diese Tafel kann dann zur Herstellung einer Drucktafel abgegossen werden.

Demgegenüber soll die vorliegende Erfindung ein einfaches Verfahren und eine einfache Vorrichtung angeben, mit denen mittels einer Negativmatrize eine Druckplatte vorzüglicher Qualität hergestellt werden kann. Vor allem soll durch die Erfindung erreicht werden, daß die Druckplatte keine Lufteinschlüsse oder Blasen enthält, und zwar weder an der Grenzfläche zwischen dem Druckplattenunterlagematerial und der eigentlichen Formmasse noch in der Bildfläche der Druckplatte. Ferner soll durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung eine Druckplatte von außerordentlich gleichmäßiger Dicke erzielt werden, so daß nach der eigentlichen Herstellung der Druckplatte nicht mehr viel Material von der Rückseite der Druckplatte abgeschliffen werden muß, um die Druckplatte in eine Druckpresse einsetzen zu können und saubere Abdrucke zu erzielen. Dieses Beschleifen der Druckplattenrückseite bedeutet einen erheblichen Zeitaufwand und fordert den Einsatz hochqualifizierter Kräfte, so daß durch die Erfindung eine erhebliche Kostenersparnis erzielt wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß man die Negativmatrize mit ihrer profilierten Seite nach oben auf eine Tischplatte legt, daß man die Tischplatte unter einer Zylinderwalze hindurchbewegt, die ortsfest drehbar gelagert ist, wobei zwischen dem Mantel der Zylinderwalze und der Oberseite der Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Druckplatte mittels einer Negativmatrize

Anmelder:

Chemical Products Corporation,
Providence, R. I. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Berkenfeld

und Dipl.-Ing. H. Berkenfeld, Patentanwälte,

Köln-Lindenthal, Universitätsstr. 31

Als Erfinder benannt:

Harlan A. Bentzinger, Wayland, Mass. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 1. November 1962
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Tischplatte eine Öffnungsspanne konstanter Größe vorhanden ist, und daß man in diese Öffnungsspanne während der Bewegung der Tischplatte ein Blatt aus Druckplattenunterlagematerial einführt und gleichzeitig vor der Öffnungsspanne zwischen der Negativmatrize und dem Druckplattenunterlagematerial einen Schwall flüssigen Formmaterials bildet, wobei die Öffnungsspanne größer ist als die Summe der Dicke der Negativmatrize und des Druckplattenunterlagematerials.

Bei einem solchen Vorgehen wird das Formmaterial unter Vermeidung von Lufteinschlüssen kontinuierlich in die profilierte Seite der Negativmatrize eingepreßt, und es verbleibt eine Schicht des Formmaterials zwischen dem Druckplattenunterlagematerial und der Negativmatrize. Die fertige Druckplatte tritt auf der anderen Seite der Zylinderwalze aus der Öffnungsspanne aus. Da die Negativmatrize eine gleichmäßige Dicke hat und die Öffnungsspanne sehr genau eingestellt ist, ist die Dicke der fertigen Druckplatte sehr gleichmäßig und genau. Beim Verfahren gemäß der Erfindung werden also drei verschiedene Teile durch die Öffnungsspanne hindurchgeführt, nämlich die Negativmatrize, das Blatt aus Druckplattenunterlagematerial und das Formmaterial, das immer einen Teil der Öffnungsspanne zwischen dem Zylinder und der Tischplatte ausfüllt. Durch den in der Öffnungsspanne herrschenden Druck wird dabei das Formmaterial

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nicht nur verdichtet, sondern auch jeglicher Lufteinschluß verhindert.

Im einzelnen sieht die Erfindung vor, daß das Formmaterial ein wärmehärtendes Material oder ein Plastisol ist und daß die aus der Matrize mit dem darauf befindlichen Druckplattenunterlagematerial und dem Formmaterial bestehende Einheit anschließend erhitzt wird. Bei dieser Erhitzung schmilzt das Plastisol bzw. das wärmehärtende Material wird hart, und es entsteht eine feste Bindung zwischen dem Druckplattenunterlagematerial und dem Formmaterial.

Ein Plastisol ist eine Dispersion eines pulvrigen Vinylchloridharzpolymerisats oder Mischpolymerisats in einem flüssigen Weichmacher. Dieses Material ist durch die Besonderheit gekennzeichnet, daß es nach Erhitzung auf die Schmelztemperatur in die feste Phase eintritt, in der es infolge des Fehlens von flüchtigen Lösungsmitteln oder anderen flüssigen Nebenprodukten im wesentlichen keine Maßänderungen erleidet; die Vinylchloridharzpartikeln treten in eine feste Lösung mit dem Weichmacher. Auf diese Weise entsteht auf der Platte ein sehr getreues Bild, und es wird eine biegsame Platte erzeugt, die zur Befestigung auf einer Rotationspresse oder einer Flachbettpresse geeignet ist; die Platte zeigt zudem gute Verschleißeigenschaften und hervorragende Drackfarbenaufnahmefähigkeit.

Bei der Herstellung von Druckplatten mit besonders flachen oder feinen Profilierungen der Negativmatrize ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß man in die Ausnehmungen in der Vorderseite der Negativmatrize Formmaterial einschabt, bevor die Negativmatrize unter der Zylinderwalze hindurchgeführt wird.

Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens weist gemäß der Erfindung die Kombination folgender Elemente auf: eine auf einer ebenen Führungsbahn verschiebliche Tischplatte mit Saughaltevorrichtungen zur Auflagerung und gleitfesten Lagerung einer Negativmatrize, einen Antriebsmotor mit einem an der Tischplatte angreifenden Getriebe zum Antrieb der Tischplatte auf der Führungsbahn mit gleichmäßiger Geschwindigkeit und eine Zylinderwalze, die mit ihrer Längsachse quer zur Verschiebungsrichtung der Tischplatte und parallel zur Tischplattenebene in einem Abstand über der Tischplatte drehbar gelagert ist, der größer ist als die Gesamtdicke der Negativmatrize und des Druckplattenunterlagematerials.

Die Erfindung schlägt ferner vor, daß die Lager der Zylinderwalze Stellvorrichtungen zur Einstellung des Abstandes zwischen der Tischplatte und der Zylinderwalze aufweisen. Hierdurch erreicht man, daß man die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Verarbeitung unterschiedlich dicker Negativmatrizen und zur Herstellung unterschiedlich dicker Druckplatten einsetzen kann.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung weist zweckmäßig Einrichtungen zur Führung des Druckplattenunterlagematerials zwischen die Zylinderwalze und die Tischplatte auf, so daß die Auftragung und Aufrechterhaltung des Formmaterialschwalls ungehindert möglich ist und gut überwacht werden kann.

Die Erfindung wird nun weiter an einem Ausführungsbeispiel erläutert, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird.

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Herstellung von Druck-

platten unter Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung;

F i g. 2 ist eine Seitenansicht der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung;

F i g. 3 zeigt in einer Detailansicht das Aufgießen des Formmaterials auf die Negativmatrize;

F i g. 4 ist ein Querschnitt durch ein Stück einer fertigen Druckplatte, die gemäß der Erfindung hergestellt ist.

In F i g. 4 besteht die fertige Druckplatte 12 aus einem zusammengesetzten Körper, der aus einer Kunststoffdeckschicht 14 und einer Druckplattenunterlage 16 aus einer Kunststoffzusammensetzung besteht. Die Deckschicht 14 besteht aus einem Kunststoff, der die gewünschte Biegsamkeit, Elastizität. Schärfe und Wiedergabetreue der Abbildung, Abriebfestigkeit und Druckfarbenaufnahmefähigkeit hat. Die Unterlage 16 kann aus einer einzelnen Materialschicht bestehen, sie weist jedoch vorzugsweise mindestens zwei Schichten auf, nämlich eine schleifbare Schicht 18, die beispielsweise aus einem Kunststoff mit erheblichem Gehalt an sprödem Füller besteht, und eine elastische Schicht 20, die aus einem Kunststoff besteht, der der Druckplatte 12 die nötige Elastizität zur Verhütung übermäßigen Abriebes beim Druck verleiht. Vorzugsweise ordnet man in der Schicht 20 nahe ihrer Oberseite ein Blatt 21 aus regellos verteilten mattierten Glasfasern an, um die Druckplatte im Bereich unmittelbar unter der Deckschicht 14 zu verstärken und maßgetreu zu halten. Die Druckplatte 12 kann auf der Rückseite geschliffen werden, um sie so abschließend auf eine genau gleichmäßige Dicke zu bringen.

Die Schichten 14,18 und 20 werden vorzugsweise aus Plastisol hergestellt und haben je nach den oben erörterten erwünschten Eigenschaften unterschiedliche Härte. Im Rahmen der Erfindung wird die aus den Schichten 18 und 20 mit dem eingebetteten Blatt 21 bestehende Unterlage 16 vorzugsweise als einstückiges durch und durch verschmolzenes Blatt vorgefertigt. Dieses Blatt 16 wird dann in die in F i g. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung eingeführt, um die Deckschicht 14 darauf zu formen. Die allgemein mit 22 bezeichnete Vorrichtung gemäß der Erfindung weist einen starren Rahmen 24 auf, der auf Beinen 26 steht. Der Rahmen hat Endriegel 28, in denen starre Führungsbahnen 30 befestigt sind. Diese Führungsbahnen bestehen aus festen runden Stangen, auf denen zwei Joche 32 und 34 gleitend gelagert sind. Die Joche sind an einer Tischplatte 36 festgeschraubt, die eine genau geschliffene flache Oberfläche zur Aufnahme der Negativmatrize hat. Eine in den Endstücken 28 drehbar befestigte Gewindespindel 38 tritt durch die Joche 32 und 34 hindurch und ist in eine Hülse 40 im Joch 32 eingeschraubt, um die Tischplatte zu bewegen. Die Gewindespindel wird von einem Motor 42 über einen Riemen 44 und Riemenscheiben 46 und 48 angetrieben.

Am Ende der Tischplatte 36 ist eine Auffangpfanne 50 derart befestigt, daß sie überschüssiges Formmaterial am Ende des Formvorganges aufnehmen kann, was im einzelnen weiter unten noch erläutert wird.

Zwei starre Lagerrahmen 52 sind an den Rahmenteilen 24 festgeschraubt, und jeder Rahmen 52 trägt gleitend einen Lagerblock 54, der durch zwei Einstellschrauben 56 und 58 in senkrechter Richtung genau feststellbar ist. Eine flache Metallstange 60 ist zur

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Führung des Unterlagblattes 16 zwischen den Blöcken 54 befestigt. Eine starre Zyiinderwalze 62, deren Oberfläche genau zylindrisch geschliffen ist, ist drehbar auf einer genau zentrierten, einstellbaren Achse in den Blöcken 54 gelagert; die Stellschrauben 56 und 58 werden mit großer Genauigkeit eingestellt, um auf der ganzen Länge der Walze einen gleichmäßigen Abstand d zwischen der Walzenoberfläche und der Oberfläche 64 der Tischplatte aufrechtzuerhalten; dieser Abstand bleibt bei der Bewegung der Tischplatte unter der Walze 62 hindurch immer konstant. Bei jeder Bewegung der Tischplatte in F i g. 1 von links nach rechts wird eine Druckplatte hergestellt, und dann wird die Matrize mit der darauf befindlichen Druckplatte aus der Vorrichtung herausgenommen. Die Tischplatte 36 weist vorzugsweise sich kreuzende Rinnen 66 auf, die über einen Schlauch 68 an eine Vakuumpumpe angeschlossen werden können, um die Negativmatrize durch Unterdruck auf der Tischplatte festzuhalten. Eine Pumpe 70 für das flüssige Formmaterial ist mit einem an eine Druckluftquelle angeschlossenen Schlauch 72 versehen und fördert das Formmaterial von einem Behälter 74 durch einen Schlauch 76 zu einer Handdüse 78. In dem Schlauch 76 ist ein geeignetes Ventil 80 vorgesehen. Die Düse 78 kann, falls gewünscht, mechanisch über der Tischplatte gelagert und es können mehr als eine Düse gleichzeitig zur Abgabe des Formmaterials vorgesehen sein. Das Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte beginnt damit, daß eine Negativmatrize 82 in F i g. 1 links von der Walze 62 auf die Tischplatte 56 aufgelegt wird. Der Schlauch 68 wird an das Vakuum angeschlossen, um die Matrize während des ganzen Plattenherstellungsvorganges fest an Ort und Stelle zu halten. Gegebenenfalls kann man zunächst eine gewisse Menge des Formmaterials auf die Matrize schütten und mit einer Bürste in die Ausnehmungen der Matrize einbürsten. Bei vielen Platten jedoch, insbesondere bei solchen, die Druckbuchstaben mit größerer Druckhöhe haben, erübrigt sich dieser Verfahrensschritt. Der Motor 42 wird dann eingeschaltet, um die Tischplatte 36 mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit unter der Walze 62 hindurchzubewegen. Die Walze ist vorzugsweise in Kugellagern montiert, so daß sie sich mit minimalem Reibungswiderstand frei um ihre Achse dreht. In F i g. 3 ist der konstante Abstand d zwischen der Oberseite 64 der Tischplatte und dem tiefsten Punkt der Walze vergrößert dargestellt. Der Abstandd ist etwas größer als die Summe der maximalen Dicke der Negativmatrize 82 und der Dicke des Unterlageblattes 16. Wenn die Negativmatrize 82 und das Blatt 16 unter die Walze 62 kommen, wird das flüssige Formmaterial durch die Düse 78 zwischen sie gebracht. Es bildet sich ein Formmaterialschwall 86, der auf der Negativmatrize vorwärts getrieben wird, wobei der Druck zwischen der Walze 62 und der Tischplatte 36 das Formmaterial gleichmäßig in alle Ausnehmungen der Matrize einpreßt. Der Schwall 86 wird größer gehalten als die Menge, die erforderlich ist, um die Matrize zu füllen, und der Überschuß fließt am Ende des Vorganges in die Auffangpfanne 50. Der Abstand d bestimmt genau die Menge des Formmaterials, das schließlich zwischen der Matrize und dem Unterlageblatt verbleibt. Hierdurch wird die aus der Matrize, dem Unterlageblatt und dem Form- material bestehende Einheit auf ihrer ganzen Breite und Länge gleichmäßig dick. Durch die progressive Anwendung von Druck und infolge der Tatsache, daß sich eine überschüssige Menge des Formmaterials auf der Negativmatrize vor der Walze 62 befindet und beim Durchgang der Matrize unter der Walze 62 beiseite gepreßt werden muß, werden Lufteinschlüsse in der Schicht 14 vermieden, und es entsteht eine feste Verbindung zwischen dem Unterlageblatt und der Schicht 14, ohne daß nachfolgend noch Druck angewendet werden muß. Anschließend wird die Matrize von der Tischplatte abgehoben und in einen Ofen gebracht, der auf einer Temperatur gehalten wird, die ausreicht, um das Plastisol zu schmelzen und es dauernd mit dem Unterlageblatt zu verbinden. Es wurde oben bereits gesagt, daß während dieses Verfahrensschrittes und während der nachfolgenden Abkühlung kein Druck auf die Einheit ausgeübt wird. Die Einheit wird vorzugsweise auf Rollen in den Ofen gebracht, wobei das Unterlageblatt oben liegt und einem Heißluftkreislauf ausgesetzt wird. Das Formmaterial ist vorzugsweise ein Plastisol, das bei einer Temperatur im Bereich von etwa 150 bis 180° C schmilzt, und der Ofen wird vorzugsweise auf einer Temperatur in diesem Bereich gehalten. Nach dem Abkühlen wird die fertige Druckplatte von der Matrize abgezogen und kann nun geschliffen werden, wiewohl man finden wird, daß kaum Schleif arbeit zur Erzielung einer gleichmäßigen Druckplattendicke erforderlich ist. Durch das beschriebene Verfahren und die Vorrichtung entsteht eine Druckplatte von gleichmäßiger Dicke, und zwar unabhängig von der Art des Druckbildes, sei es ein Halbtonbild, ein Text, eine Strichzeichnung, ein Gemisch oder sei es, daß große zusammenhängende schwarze oder weiße Bereiche auf dem zu druckenden Bild vorhanden sind. Wenn die Druckplatte besonders feine Ausnehmungen, wie etwa bei manchen Halbtonarbeiten, aufweist, kann man gegebenenfalls zusätzliche Mittel oder Verfahrensschritte anwenden, um sicherzustellen, daß das Formmaterial vollständig in die Ausnehmungen eindringt und diese ganz ausfüllt. Hierzu kann man die Düse 78 in Ultraschallvibration versetzen, insbesondere wenn die Düse in unmittelbarer Nähe des Schwalles 86 und der Matrizenoberfläche angeordnet ist. Zu demselben Zweck kann auch eine Art Abstreifmesser im Formmaterialschwall 86 von der Walze 62 angeordnet werden, das mit hoher Frequenz in Schwingung versetzt wird. Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte mittels einer Negativmatrize, dadurch gekennzeichnet, daß man die Negativmatrize (82) mit ihrer profilierten Seite nach oben auf eine Tischplatte (36) legt, daß man die Tischplatte unter einer Zylinderwalze (62) hindurchbewegt, die ortsfest drehbar derart gelagert ist, wobei zwischen dem Mantel der Zylinderwalze und der Oberseite (64) der Tischplatte eine Öffnungsspanne (d) konstanter Größe vorhanden ist, und daß man in diese Öffnungsspanne während der Bewegung der Tischplatte ein Blatt aus Druckplattenunterlagematerial (16) einführt und gleichzeitig vor der Öffnungsspanne zwischen der Negativmatrize und dem Druckplattenunterlage-