DE2213768B2

DE2213768B2 - Verfahren und Vorrichtung zum ortsgenauen Einsetzen eines Schneidorganes zur Herstellung eines Gravierstichels für elektronische Druckform-Graviermaschinen

Info

Publication number: DE2213768B2
Application number: DE2213768A
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 2300 Kiel Baar
Original assignee: Dr-Ing Rudolf Hell 2300 Kiel GmbH
Current assignee: Dr-Ing Rudolf Hell 2300 Kiel GmbH
Priority date: 1972-03-22
Filing date: 1972-03-22
Publication date: 1978-06-29
Also published as: NL7303896A; NL160758B; CA983690A; SE431074B; JPS4914201A; FR2177392A5; IT980634B; NL160758C; YU70473A; SE405464B; DE2213768A1; JPS535562B2; SE7804838L; DD102963A5; DK141719C; GB1430622A; CH551296A; DE2213768C3; DK141719B; SU544360A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum ortsgenauen Einsetzen eines Schneidorganes in einen Halter zur Herstellung eines Gravierstichels für elektronische Druckform-Graviermaschinen, wobei das Schneidorgan bezüglich seiner Außenflächen auf Sollmaß gebracht und der Halter zur Aufnahme des Schneidorgans vorbereitet ist.

Bei der Herstellung von Druckformen mittels Graviermaschinen werden auf der Abtastseite der Maschine durch punkt- und zeilenweise elektrooptische Abtastung von Vorlagen elektrische Signale gewonnen, durch die auf der Aufzeichnungsseite ein Gravierorgan nach einem genau einzuhaltenden Raster gesteuert wird. Je nach dem bei der Abtastung vorgefundenen Tonwert wird dabei durch das Gravierwerkzeug mehr oder weniger Material aus der Oberfläche einer noch unbearbeiteten Druckform herausgraviert. Die so entstandenen Vertiefungen, die im folgenden mit »Rasterelement« oder »Näpfchen« bezeichnet werden, müssen bezüglich ihrer Lage sehr genau angeordnet und in ihrer Form sehr exakt graviert sein, da das menschliche Auge beim späteren Andruck, der mittels der Druckform hergestellt wird, Ungenauigkeiten der Lage und Form dieser Rasterelemente bzw. Näpchen als störend empfindet.

Speziell bei der Gravur von Tiefdruckzylindern, bei denen das Volumen der durch den Gravierstichel herausgeschälten Rasterelemente bestimmt, welcher Tonwert aufgezeichnet wird, kommt hinzu, daß zwischen den einzelnen Rasterelementen schmale Stege stehen bleiben sollen, auf denen das Rakelmesser nach dem Einfärben gleitet, um die überschüssige Druckfarbe zu entfernen. Da aber in dunklen Tönen soviel Volumen wie möglich herausgraviert werden soll, verbleiben nur

sehr schmale Stege. Es ist daher leicht einzusehen, daß die exakte Form dieser Rasterelemente direkt von der geometrischen Form des Schneidorganes des Gravierstichels und von der genauen räumlichen Anordnung des Schneidorganes in bezug auf die zu gravierende s Oberfläche und das Aufzeichnungsraster abhängt. Es ist nun naheliegend, zur Erfüllung dieser Anforderung eine entsprechend genaue Halterung und Betätigungsvorrichtung für den Gravierstichel zu erstellen. Hierbei hat es sich aber gezeigt, daß es möglich war, den Halter für den Gravierstichel in Verbindung mit einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung für den Gravierstichel mit der erforderlichen Präzision herzustellen, es war aber nicht möglich, den Gravierstichel selbst, d. h., die aus Schneidorgan und Halter für das Schneidorgan bestehende Einheit mit der gewünschten Genauigkeit zu erstellen. Man hat versucht, das Schneidorgan, z. B. eine besondere Hartmetall-Legierung oder Edelsteinmateria] wie Halbedelsteine bzw. Diamant in dem Halter zu befestigen und dann entsprechend zu beschleifen, wie dies bei der Herstellung von Schneidzeugen zur Werkstoffbearbeitung üblich ist. Wegen der besonderen Form des Halters für das Gravierorgan durchsetzen aber die Schliffebenen den Halter, wodurch es nicht möglich ist, das Schneidorgan als Rohteil in den Halter einzukitten und dann zu beschleifen, da der Halter beim Schliff des Schneidorganes mit abgeschliffen würde.

Es ist eine Methode zum Montieren von Diamanten in Schneidstählen oder anderen Haltern bekannt, bei der ein Rohdiamant, der zur Festlegung der Kristallachsen auf einem provisorischen Träger befestigt wird, ohne, daß der Diamant bearbeitete Außenflächen aufweisen würde, die sich zur Verschiebung an entsprechenden Gegenflächen eignen, durch Zwischenschaltung mehrerer Zwischenhalter in den endgültigen Schneidstahl übertragen wird. Dadurch, daß von den Vorzugsachsen ausgegangen wird und daß mehrere Zwischenhalter verwendet werden, bevor der Diamant in dem endgültigen Schneidstahl sitzt, treten eine große Anzahl von Ungenauigkeiten auf, die aber für die Gravur von Tiefdruckformen nicht toleriert werden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gravierstichels für die elektromechanische Gravur von Druckformen anzugeben, wobei die erforderliche Präzision und Fixierung des Sühneidorgans eines solchen Stichels in einem Halter möglich ist, wodurch Form und Rastergenauigkeit der gravierten Näpfchen eingehalten werden können.

Die Erfindung erreicht dies durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Vorteilhafte Weiterbildunger der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2—5 angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der F i g. 1 — 5 näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes aus der Oberfläche eines gravierten Druckzylinders und des Gravierstichels,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung eines fertig geschliffenen Schneidorganes,

Fig.3 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Befestigen des Schneidorganes an einem Zwischenhalter,

F i g. 4 eine Ansicht einer Vorrichtung zur Überführung des Schneidorganes in den endgültigen Halter,

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Vorrichtung zur Überführung des Schneidorganes in den endgültigen Halter.

In F i g. 1 ist ein Teil einer Oberfläche eines Druckzylinders 1 dargestellt, der mit gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit in Pfeilrichtung 2 rotiert. Oberhalb der Oberfläche des Druckzylinders 1 befindet sich ein Gravierorgan 7, das in Pfeilrichtung 4 eine vibrierende Bewegung durchführt. Das Gravierorgan 7, das in F i g. 1 schematisch dargestellt ist, ist in einem später beschriebenen Halter, der vor einem elektrisch angesteuerten Magnetsystem in die vibrierende Bewegung der Pfeilrichtung 4 versetzt wird, gelagert. Das Gravierorgan 7 durchstößt etwa 4000mal in der Sekunde die Oberfläche des Druckzylinders 1. Hierbei macht die Spitze 5 des Schneidorganes eine Relativbewegung in bezug auf den Druckzylinder 1, die durch die gestrichelte Linie 6 angedeutet ist.

In Fig.2 ist ein solches Schneidorgan 7 dargestellt, welches z. B. ein prismatisch zugeschliffener Diamant sein kann. Die Schneidspitze 5 wird von den Kanten 8,9 und 10 gebildet. Die prismatische Form erhält das Schneidorgan durch die Flächen 12 bis 15, welche die Bezugsflächen für die genaue Lage des Schneidorganes innerhalb seines Halters darstellen.

Das Schneidorgan, das an den Bezugsflächen 12 bis 14 im Halter befestigt ist, schält beim Eintauchen in die Oberfläche des Druckzylinders 1 Späne heraus, wodurch näpfchenförmige Vertiefungen 3 entstehen, die im folgenden als Näpfchen bezeichnet werden. Diese Näpfchen 3 dienen beim Druck zur Aufnahme der Druckfarbe, um eine einwandfreie Reproduktion zu erhalten, eine Genauigkeit von etwa '/2 μ in seinen Abmessungen und in seiner Lage zu den anderen Näpfchen seiner Druckform haben muß. Es ist leicht einzusehen, daß die Genauigkeit auch vom Gravierorgan 7 bezüglich der äußeren Abmessungen seiner Schneidspitze, seiner Justierung innerhalb des Graviersystems und seines durchgeführten Hubes gefordert werden muß.

In F i g. 3 wird eine Vorrichtung dargestellt, mit der das Schneidorgan zur Justierung in seinem Halter bezüglich zweier Bezugsflächen und seiner Schneidspitze fixiert und an einem axial verschiebbaren Zwischenhalter befestigt wird. Die Vorrichtung weist zwei im Winkel zueinander stehende Bezugsflächen 17 und 18 auf, welche eine Schnittkante 19 bilden. Innerhalb des von den Bezugsflächen 17 und 18 begrenzten Raumes ist ein parallel zu der Schnittkante 19 in einer Führung 20 verschiebbarer Zwischenhalter 21 vorgesehen, der an einer Stirnseite eine Bezugsfläche 22 aufweist, die mit der Bezugsfläche 17/18 einen Winkel bildet, der gleich dem Winkel zweier aneinanderstoßender Bezugsflächen des Schneidorganes 7 ist. Der Winkel zwischen der Bezugsfläche 22 und der Fläche 18 ergibt sich aus der konstruktiv bedingten Neigung der Längsachse des Schneidorganes gegen die zu gravierende Oberfläche.

Das zugeschliffene Schneidorgan wird mit der Außenfläche 12, die der Bezugsfläche 17 der Vorrichtung 16 entspricht, in die Vorrichtung gelegt und mit seiner Schneidspitze 5 gegen die Bezugsfläche 18 gedrückt. Gleichzeitig oder anschließend wird das Schneidorgan 7 mit seiner Bezugsfläche 15, die der Bezugsfläche 22 des Zwischenhalters 21 entspricht, an diese Bezugsfläche 22, die mit einem geeigneten Haftvermittler versehen ist, gedrückt.

Es ist in Fig.4 eine weitere Vorrichtung 23 dargestellt, die eine Führung 24 für den Zwischenhalter 21 besitzt, die eine räumliche Lage des Schneidorganes innerhalb der als gedachte Ebenen die Vnrrirhtuncr 7.Ί

durchdringenden Bezugsebenen 18 und 19 aus F i g. 3 ergibt, die gleich der räumlichen Lage des Schneidorganes innerhalb der Vorrichtung 16 ist. Man kann als eine nicht dargestellte Ausführungsform der Erfindung die Vorrichtungen 16 und 23 in einer einzigen Vorrichtung vereinigen, wobei dann nur eine Führung für den Zwischenhalter erforderlich ist. Die Vorrichtung 23 besitzt eine Aufnahme 25 für den eigentlichen Halter 26 des Schneidorganes 7, die der Aufnahme des Halters in der Graviermaschine entspricht. Diese Aufnahme 25 ist innerhalb der Vorrichtung 23 derart angeordnet, daß der vorgefertigte Halter 26, der eine Ausnehmung 27 für das Schneidorgan 7 aufweist, nach dem Aufstecken auf die Aufnahme 25 zu den Bezugsebenen 17 und 18, nach denen auch die Führung 24 des Zwischenhalters 21 ausgerichtet ist, eine räumliche Orientierung besitzt, in der der Halter 26 und das Schneidorgan 7 in fünf Freiheitsgraden zueinander richtig stehen. Der Zwischenhalter 21 kann nun in der Führung 24 in der Richtung des Halters 26 axial verschoben werden, bis das Schneidorgan 7 auch in seinem sechsten Freiheitsgrad richtig in der Ausnehmung 27 des Halters 26 steht. Diese axiale Verschiebung des Zwischenhalters, die eine zu der Schnittkante 19 der Fig.3 parallele Verschiebung darstellt, kann mit geeigneten Anschlägen begrenzt oder durch ein an die Vorrichtung angesetztes Meßmikroskop 28 kontrolliert werden.

In dieser Stellung wird jetzt das Schneidorgan 7 am Halter 26 befestigt. Das kann je nach Befestigungsart am Schieber durch Einlöten, Einsintern, Einkleben mittels Kalt- oder Warmaushärten oder Kunststoffkleber oder Einkitten oder auch Klammern geschehen. Auf jeden Fall ist sichergestellt, daß bis zum Zustandekommen der endgültigen unlösbaren Verbindung das Schneidorgan in dieser definierten Lage festgehalten wird. Nach Beendigung des Fassungsvorganges wird der Schieber von der Bezugsfläche 15 des Schneidorganes 7 gelöst und der fertige komplette Gravierstichel aus der Vorrichtung genommen.

In der Graviermaschine besteht die Aufnahme für den Halter 26 aus einer spielfrei gelagerten Welle, welche mittels eines elektrisch angesteuerten Magnetsystems in eine oszillierende Rotationsbewegung versetzt wird. Stellt man sich vor, daß die Aufnahme 25 in der Vorrichtung 23 durch diese oszillierende Welle ersetzt wäre, so erkennt man, daß die Spitze 5 des Schneidorganes 7 in bezug auf die Fläche 29 der Vorrichtung 23 eine im wesentlichen senkrecht zur Fläche 29 verlaufende oszillierende Auf- und Abbewegung, wie in F i g. 1 beschrieben, durchgeführt wird. Hierbei würde die Fläche 29 der Oberfläche des Druckzylinders 1 entsprechen.

Diese Vorrichtungen 16 und 23 können, wie bereits erwähnt, zu einer Vorrichtung vereinigt werden. Es kann aber auch, sei es bei der Verwendung einer einzigen Vorrichtung oder zweier getrennter Vorrichtungen, der Zwischenhalter 21 als feste Bezugsfläche ausgebildet sein, um die Aufnahme 25 für den Halter 26 in der entsprechenden räumlichen Lage, wie in F i g. 5 dargestellt, an einem parallel zur Schnittkante 19 verschiebbaren Zwischenhalter 30 angeordnet sein.

Beim Arbeiten mit zwei getrennten Vorrichtungen kann die Überführung des Schneidorganes 7 in die zweite Vorrichtung mittels des ersten Zwischenhalters 21 derart erfolgen, daß der die Bezugsfläche 22 mit dem Schneidorgan 7 tragende Teil der ersten Vorrichtung 16 herausnehmbar und in die zweite Vorrichtung 23 überführbar ist, wobei auf die exakte räumliche Orientierung in der zweiten Vorrichtung 23 zu achten ist, die durch die Führung 24 und Paßstifte 32 und 33 gegeben sein kann.

Das Einsetzen des Schneidorganes 7 in den vorgefertigten Halter wird in Fig.5 mittels eines zweiten Zwischenhalters 30 durchgeführt, der parallel zur Schnittkante 19 innerhalb einer Führung 31 verschiebbar ist. Die räumliche Lage der Aufnahme 25 entspricht der der F i g. 4, wobei aber das Schneidorgan 7 durch Verschiebung des Zwischenhalters 30 in dem Halter 26 bezüglich seines sechsten Freiheitsgrades justiert wird. Hierzu ist wie in F i g. 4 ein Meßmikroskop 28 vorgesehen, durch das eine Meßmarke an der Aufnahme 25 oder eine speziell vorgesehene Bezugskante am Halter 26 beobachtet werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum ortsgenauen Einsetzen eines Schneidorgans in einen Halter zur Herstellung eines Gravierstichels für elektronische Druckform-Graviermaschinen, wobei das Schneidorgan bezüglich seiner Außenflächen auf Süllmaß gebracht und der Halter zur Aufnahme des Schneidorganes vorbereitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidorgan (7) auf einer mit einer Außenfläche (12) des Schneidorganes (7) in Berührung stehenden ersten Bezugsfläche (17) so verschoben wird, daß die Spitze (5) des Schneidorganes (7) gegen eine zweite Bezugsfläche (18) anschlägt und eine an die aufliegende Außenfläche (12) anstoßende weitere Außenfläche (15) des Schneidorganes (7) an einer dritten Bezugsfläche (22) anliegt, wobei der dii erste und dritte Bezugsfläche (17, 22) einschließende Winkel gleich dem Winkel der aneinanderstoßenden Außenflächen des Schneidorganes (7) ist, daß das Schneidorgan (7) an der dritten Bezugsfläche (22) befestigt wird und daß der Halter (26) zur Aufnahme des Schneidorganes (7) innerhalb des durch die erste und zweite Bezugsfläche (17; 18) begrenzten Raumes und in bezug auf die erste und zweite 2s Bezugsfläche (17; 18) so positioniert wird, wie es der Lage des Halters (26) in der endgültigen Aufnahme in der Graviermaschine entspricht, wobei die Ausnehmung (27) zur Befestigung des Schneidorganes, (7) in Richtung der dritten Bezugsfläche (22) weist, daß das Schneidorgan (7) durch eine Relativbewegung zwischen der dritten Bezugsfläche (22) und dem Halter (26) parallel zur Schnittkante (19) von erster und zweiter Bezugsfläche (17; 18) in seine endgültige Lage in der Ausnehmung des Halters (26) gebracht wird, und daß das Schneidorgan (7) in der Ausnehmung (27) des Halters (26) befestigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung durch Verschieben der dritten Bezugsfläche (22) einschließlich des an der Bezugsfläche befestigten Schneidorganes (7) durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung durch Verschieben des Halters (26) durchgeführt wird.

4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Bezugsfläche (17) und eine im Winkel zu der ersten Bezugsfläche (17) stehende zweite Bezugsfläche (18) vorgesehen sind, auf denen das Schneidorgan (7) derart fixierbar ist, daß es mit einer Außenfläche (12) auf der ersten Bezugsfläche (17) aufliegt und mit seiner Schneidspitze (5) im Bereich der Schnittkante (19) der ersten und zweiten Bezugsfläche (17; 18) an der zweiten Bezugsfläche (18) anliegt, daß ein in Richtung der Schnittkante (19) verschiebbarer Zwischenhalter (21) vorgesehen ist, der an einer Stirnseite eine dritte Bezugsfläche (22) aufweist, an der das Schneidorgan (7) mit einer zweiten Außenfläche (15) fixierbar und befestigbar ist, daß eine Aufnahme (25) für den vorgefertigten Halter (25) des Schneidorganes (7) vorgesehen ist, durch dessen räumliche Anordnung innerhalb des von den Bezugsflächen (17, 18) aufgespannten Raumes der vorgefertigte Halter (26) sich in der erforderlichen Lage zu dem am Zwischenhalter (21) befestigten Schneidorgan (7) befindet, daß das Schneidorgan (7) durch Verschiebung des Zwischenhalters (21) in seine endgültige Lage im Halter (26) einsetzbar ist

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Bezugsfläche (17) und eine im Winkel zu der ersten Bezugsfläche (17) stehende zweite Bezugsfläche (18) vorgesehen sind, auf denen das Schneidorgan (7) derart fixierbar ist, daß es mit einer Außenfläche (12) auf der ersten Bezugsfläche (17) aufliegt und mit seiner Schneidspitze (5) im Bereich der Schnittkante (19) der ersten und zweiten Bezugsfläche (17; 18) an der zweiten Bezugsfläche (18) anliegt, daß eine dritte Bezugsfläche (22) vorgesehen ist, an der das Schneidorgan (7) mit einer weiteren Außenfläche (15) fixierbar und befestigt ist, daß ein parallel zur Schnittkante (19) der ersten und zweiten Bezugsfläche (17; 18) verschiebbarer zweiter Zwischenhalter (30) vorgesehen ist, auf dem eine Aufnahme (25) für den vorgefertigten Halter (26) angeordnet ist, die der Aufnahme des Halters (26) in der Graviermaschine entspricht, und daß durch deren räumliche Anordnung innerhalb des von den Bezugsflächen (17; 18) aufgespannten Raumes der vorgefertigte Halter (26) sich in der erforderlichen Lage zu dem an der Bezugsfläche (22) befestigten Schneidorgan (7) befindet, und daß das Schneidorgan (7) durch Verschiebung des zweiten Zwischenhalters (30) in seine endgültige Lage im Halter (26) einsetzbar ist.