DE2408748B2

DE2408748B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Druckplatten

Info

Publication number: DE2408748B2
Application number: DE2408748A
Authority: DE
Inventors: Paul Hecke; Gerhard Dr. 6720 Speyer Hoffmann; Werner Dr. 6700 Ludwigshafen Lenz; Klaus Dipl.-Ing. 6714 Weisenheim Spreng; Josef Dipl.-Ing. Woellhaf; Manfred 6800 Mannheim Zuerger
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1974-02-23
Filing date: 1974-02-23
Publication date: 1980-05-29
Also published as: NL183254C; CA1058936A; GB1497142A; NL7502129A; NL183254B; ZA751098B; FR2262333A1; US4017183A; CH596583A5; FR2262333B3; JPS5927899B2; BE825870A; JPS50118804A; DE2408748C3; ATA134675A; SE7501872L; AT333797B; IT1029825B; DE2408748A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer zu einer Druckplatte entwickelbaren, auf einer Trägerplatte gehaltenen Harzschicht aus flüssiger fotopolymerisierbarer Harzmasse, die unter Druck in eine Form eingebracht wird, deren Wandflächen im wesentlichen aus einer ein Bild tragendes Transparent und darüber eine für aktinisches Licht durchlässigen Folie tragenden Glasplatte und der an einem Apparatedcckel abgestützten Trügerplatte als Hauptflächen sowie zwischen diesen einen Rahmen bildende Dicht- und Begrenzungsleisten gebildet ist, sowie auf eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.

Es sind aus der US-Patentschrift 3520606 und der deutschen Auslegeschrift 2 323 916 Vorrichtungen zur Herstellung von Druckklischees aus flüssigem Harz mit den eingangs geschilderten Maßnahmen und Mitteln bekannt. Die in eine Form einzufüllende Harzmasse wird hierbei mittels einer Dosiervorrichtung mengenmäßig überbemessen, um zwischen zwei parallelen Hauptflächen ein Druckklischee von vorgegebenem Format und vorgegebener Dicke herstellen zu können. Die eingesetzte Menge des Harzes ist um mindestens 25% größer als das Volumen der daraus zu formenden rohen Platte. Es sind daher Überlaufeinrichtungen an der Form notwendig, um die Herstellung von funktionsgerechten Platte etwa gleicher Dicke zu gewährleisten. Durch diese Überschuß-Harzmenge werden die Foul· und auch die Hinfüllkanäle der Vorrichtung erheblich verschmutzt, was zwangsweise zu Bedienungsschwierigkeiten und zusätzlichen Wartungsarbeiten führt. Außerdem geht mit dem Harzverlusv eine weniger wirtschaftliche KIischeeherstellung und eine vermeidbare Abfallvergrößerung einher. Ferner ist es m it der vorbeschriebenen Vorrichtung nur möglich, Platten in größeren Formaten als letztlich benötigt zu fertigen, da Schichtdickenschwankungen im Randbereich auftreten, so daß eine Ringsumbeschneidung des fertigen Klischees unerläßlich ist, wodurch wiederum vermeidbarer Abfall erzeugt wird. Diese Nachteile gelten für alle bekannten Verfahren und Vorrichtungen der bekannten Art.

Be; der in der deutschen Auslegeschrift 232391h beschriebenen Vorrichtung wird die Trägerplatte vor dem Einfüllen des Harzes in die Form durch eine Preßplatte auf die Randleisten der Form aufgepreßt, um eine hermetische Abdichtung der Form gegenüber dem Außenraum und eine genaue Dickeneinstellung für das herzustellende Klischee zu erreichen. Die Preßplatte wirkt ferner so, daß bei gleichzeitigem Schließen der Einfüll- und Überlauföffnung der Form ihre Unterseite auf die vom Einfüllströmungsdruck durchgebogene Glasplatte auftrifft, um eine Verteilung des Harzes und ein möglichst blasenfreies Aufsetzen der Trägerplatte zu erreichen. Nach dem Belichten wird die vorher hermetisch abgedichtete Form durch Aufwärtsbewegen der Preßplatte wieder geöffnet. Die Preßplatte dient somit lediglich als Verriegelungs- und Verteilungsmittel und zum Unterdrücken von Schaumbildungen.

In einer anderen bekannten Vorrichtung wird die flüssige Harzmasse jeweils mittels an drei Formseiten befindlicher Einfüllnuten eingebracht. Das bedeutet einen erhöhten Aufwand bei der Herstellung der Vorrichtung und bei ihrem Betrieb, bringt jedoch kaum Zeitersparnis. Ferner können nur Harze mit hoher Viskosität eingesetzt werden, so daß Heizvorrichtungen an den Vorrichtungen unerläßlich sind. Schließlich gelingt es mit den bekannten Vorrichtungen nicht, exakt maßhaltige Plattenstärken zu erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zu vereinfachen, den Bedienungs- und Zeitaufwand zu verringern, sowie die Herstellungs- und Betriebskosten zu senken. Ferner sollen bei zeitlich verkürzter Herstellung exakt maßhaltige Druckklischees erhalten werden.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art in der Weise gelöst, daß man in die geschlossene Form zunächst eine genau vorbestimmte Harzmenge parallel zu den Hauptflächen einführt, sodann zur gleichmäßigen Verteilung des Harzes durch eine Druckbeaufschlagung des Rahmenteils mit der Trägerplatte eine Durchwölbung der Trägerplatte parallel zur Durchwölbung der Glasplatte erzwingt und anschließend die Harzrnasse in diesem Spannungszustand durch das das Bild tragende Transparent mit aktinischem Licht belichtet.

Die Taktzeiten der Schichiherstcllung lassen sich bei Anwendung dieser Verfahrensmaßnahmen wesentlich erhöhen, ohne daß das Personal mehr als die üblichen Handgriffe auszuführen hat. Dabei ist das Verfahren nicht auf bestimmte Eigenschaften der jeweils verwendeten Harzmischungen zugeschnitten, sondern in einem weiten Viskositätsbereich der Harzarten mit Erfolg anwendbar.

Die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte erga-

ben durch eine einheitliche Strömung der Harzmasse und ohne aufwendige Antischäumungsmittel eine besonders gleichmäßige Harzverteilung. Eine weitere Optimierung des Verfahrensablaufs kann durch Temperatur- und/oder Dehnungsmessungen an der Glasplatte und die Ausnutzung der Meßwerte zu Temperatur- oder Drucksteuerungen der geförderten Harzmasse erzielt werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer Dosier- und Einfüllvorrichtung für das flüssige Harz, einem die Glasplatte tragenden ersten Rahmenteil und einem die Trägerplatte tragenden zweiten Rahmenteil, wobei die Teile relativ zueinander bewegbar angeordnet sind, um eine Form für das einzufüllende Harz zu schließen -, zumindest einer relativ zur Glasplatte angeordneten Lichtquelle mit aktinischer Lichtstrahlung zur Belichtung der Harzschicht durch die Glasplatte hindurch, mehreren auf der Glasplatte gegebenenfalls lösbar angeordneten, die Seitenteile der Form für das einzufüllende Harz bildenden Begrenzungsleisten, sowie zumindest einem Zuführungskanal am zweiten Rahmenteil für das Harz, wobei ferner am zweiten Rahmenteil eine Durchbiege- oder Durchwölbungsvorrichtung für die Trägerplatte vorgesehen ist, mit der eine erfolgte Durchbiegung oder Durchwölbung der Glasplatte nach Einfüllen des Harzes aufrechthaltbar ist.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtungsmerkmale sind auch darin zu sehen, daß zum überwiegenden Teil handelsübliche Bauelemente und Aggregate benutzbar sind, die einen einfachen Aufbau und eine gefahrlose Bedienung ermöglichen.

Weitere Einzelheiten des Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung sind nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im gesamten Aufbau,

Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie H-II der Fig. 1 durch die ersten und zweiten Rahmenteile in Schließstellung sowie eine Ansicht der Gelenkverbindung der Rahmenteile,

Fig. 3 eine schematische Ansicht der verformten Trägerplatte nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das erste Rahmenteil mit Glasplatte.

Die Vorrichtung 5 besteht im wesentlichen aus einem Gestell 6, das das erste Rahmenteil 7 mit der Glasplatte 8 trägt, und dem zweiten Rahmenteil 9, das im wesentlichen zur Aufspannung einer Trägerplatte 10 für das herzustellende Druckklischee dient. Die Rahmenteile 7 und 9 sind relativ zueinander bewegbar, wozu beliebige Mittel, wie z. B. Hub- oder Druckvorrichtungen, benutzbar sind. In der dargestellten Vorrichtung ist das Rahmenteil 7 als biegesteifer Bodenteil und das Rahmenteil 9 als Deckelteil ausgebildet; die Teile werden nachfolgend auch dementsprechend bezeichnet. Bei der Handhabung der Vorrichtung verbleibt der Bodenteil 7 in seiner horizontalen Lage oder vorzugsweise in einer Lage, in der die Glasplatte 8 in einer schrägen Ebene angeordnet ist, um beim Harzeinfüllen die Entfernung von an der Folie 14 haftenden Luftblasen sicherzustellen. Es ist grundsätzlich auch möglich, das Harz in horizontaler oder schräger Lage des Bodenteils 7 einzufüllen und die Belichtung der Harzschicht nach Umklappen des Bodenteils 7 mit dem Deckelteil 9 von der Seite oder von oben vorzunehmen.

An der dargestellten Vorrichtung befindet sich unterhalb des Bodenteils 7 eine schematisch angedeutete und abgeschirmte, geeignete Lichtquelle 11 füi Aussendung von aktinischer Lichtstrahlung im WeI-lenlängenbereich von 200 bis 700 μίτι. Außerdem isl am Gestell 6eine Folienrollenhalterung 12, eine Ionisationsvorrichtung 13 zur elektrostatischen Entladung der Folie 14 und eine Foliengleitvorrichtung 15 befestigt. Ferner ist zum Querschneiden der Folie 14 ein Schneidschlitz 16 für die Messerführung angebracht. Zwischen Boden- und Deckelteil 7 bzw. 9 ist eine Gelenkverbindungseinheit 17 vorgesehen, die aus einer Achse 18 und Gelenkstangenköpfen 19 (Fig. 2} besteht. Am Deckelteil 9 sind als Verriegelungsmittel Haken 20 befestigt, die durch den Druckzylinder 21 gleichsinnig in Schließstellung um Zapfen oder Roller 22 am Bodenteil verschwenkbar sind. Selbstverständlich können die Haken 20 oder andere geeignete Verriegelungsorgane auch von Hand betätigt werden. Wichtig ist jedenfalls, daß ein verzugsfreier hermetischer Verschluß der Boden- und Deckelteile 7 und 9 nach Verriegelung erreicht ist. Die Glasplatte 8 ist. wie in Fig. 2 gezeigt, im Bodenteil 7 auf einem umlaufenden biegesteifen Tragsteg 23 gelagert und vor einer Schulter 25 umgeben. Die Oberfläche der Glasplatte 10 schließt mit der Oberseite des Bodenteils 1 bündig ab. Die Nut 24 ist etwa zur Hälfte mit einem elastischen Stoff, z. B. mit einem Elastomerprofil 25 zu Dichtungs- und Lagerungszwecken und zum Ausgleich von Toleranzen der Glasplatte gefüllt. Ring; auf dem Umfangsrand der Glasplatte sind Begrenzungsleisten angeordnet, die beispielsweise als Federstahlleisten 26, 27 und 28a und 28i> ausgebildet unc angeordnet sein können. Die Dicke der Leisten 26 27,28a und 28b bestimmt die Dicke der herzustellen den Harzschicht, die für Druckplattenzwecke etw£ zwischen 0,1 und 2 mm liegen kann. Die vierte Seite des Glasplattenumfangs ist vorzugsweise ohne Begrenzungsleiste ausgebildet. Die beschriebenen Leisten sind mit geeigneten Mitteln, z. B. Kleb- oder Magnetmitteln, lösbar auf der Glasplatte befestigt. Al; Befestigungsmittel haben sich doppelseitige Kleb streifen hervorragend bewährt. Vorzugsweise werder etwa 4 cm lange, 0,1 bis 0,3 mm, vorzugsweise 0,2 mn

, dicke Klebstreifenstücke 50, in Fig. 4 gestrichelt dargestellt, benutzt. Lücken 51 zwischen den Klebstreifer 50 bilden einige Millimeter breite Entlüftungsschlitzc für die Räume zwischen Folie und Negativ bzw. Negativ und Glasplatte. Es können auch verschiedenstarke

ι Klebstreifen 50 zum Toleranzausgleich für die Leister benutzt werden.

Außerhalb parallel zur vierten Seite der Glasplatte 8, an der keine Begrenzungsleiste der obenge nannten Art vorgesehen ist, ist eine Dichtleiste 29 an· geordnet, die in die Oberseite des Bodenteil! eingelassen ist. Die Höhe der Dichtleiste 29 über dei Oberfläche der Glasplatte 10 entspricht der Dicke dei Begrenzungsleisten, die z. B. 0,5 mm betragen kann Die Dichtleiste hat vorteilhaft in Draufsicht eine fla·

ι ehe U-Form, d. h. das Mittelteil des U erstreckt siel in der Länge parallel zur Glasplattenseite, wahrem die Armteile des U mit den Leisten 26 und 27 jeweil: zusammen etwa die Länge der anderen Glasplatten seite bilden. Somit wird zwischen der Dichtleiste 2*. und dem dazu parallelliegenden Teil der Nut 24 eil Oberflächenbereich 30 ausgebildet, dessen Bodenflä ehe das Niveau der Oberseite des Bodenteils besitzt In der Schließstellung der Boden- und Deckelteile *

und 9 (Fig. 2) befindet sich eine am Deckelteil 9 angeordnete Harzzuführungsrinne 31 oberhalb des besagten Oberflächenbereichs 30, wobei die Austrittsöffnung der Rinne 31 niveaumäßig etwa in der Höhe der Dichtleiste 29 über der Bodenseite des Bodenteils 7 gelegen ist. Die Austrittsseite sollte möglichst genau in der Ebene der Unterseite der Trägerplatte 10 liegen. Besagte Rinne 31 kann direkt in den Dekkelteil 9 eingearbeitet, z. B. eingefräst sein. Besser ist jedoch die dargestellte Anordnung in einer vom Dekkelteil 9 lösbaren Gießleiste 32, da durch die Lösbarkeit ein Auswechseln der Gießleiste 32 ermöglicht ist, wenn Harzrückstände die Gießeigenschaft beeinträchtigen könnten.

Eine solche Gießrinne 31 kann auch als hintereinander angeordnete Rinnenabschnitte ausgebildet sein, jedoch erhöht sich dabei der Aufwand für Harzzuführungseinrichtungen und Steuermittel dafür. Als Anordnung der Gießrinne 31 hat sich eine Lage parallel zu einer Längsseite des herzustellenden Druckklischees als vorteilhaft erwiesen, wie auch später noch beschrieben wird. Vorzugsweise ist die Gießrinne 31 parallel zu der der Schwenkachse 18 der Boden- und Deckelteile 7 und 9 zugewandten Glasplattenlängsseite angeordnet. Außerdem kann die Gießrinne 31 zweckmäßig an ihrer Austrittsöffnung mit einer geeigneten Lippendichtung aus geeignetem Material versehen sein, die vorteilhaft so ausgebildet sein sollte, daß die Dichtung sich bei einem wirksamen Strömungsdruck der Harzlösung selbsttätig öffnet und bei Abfall des Strömungsdrucks wieder schließt, um Harzverlust und vermeidbare Verunreinigungen der Vorrichtung gering zu halten. Wie in Fig. 2 und 4 dargestellt, besitzt die durchgehende Rinne 31 eine einzige Zuführungsleitung 33 für das flüssige Harz. Es ist auch möglich, mehrere Zuführungsleitungen, gegebenenfalls mit den notwendigen Ventilen, zu verwenden. Es hat sich als wesentlich herausgestellt, die Zuführungsleitung inkompressibel auszuführen und dicht vor Einmündung der Leitung in die Rinne 31 ein druckgesteuertes Ventil anzuordnen, um jegliche Rückflußmöglichkeit des Harzes zu unterbinden.

Nach Abschluß des Einfüllvorganges, der später beschrieben wird, schließt das nicht dargestellte, druckgesteuerte Ventil selbsttätig, wodurch eine Druckbeaufschlagung der Trägerplatte 10 ausgelöst werden kann.

Fig. 2 und 3 zeigen eine hohle Ausführung des Deckelteils 9, der im wesentlichen aus einer Ausspannplatte 34 für die Trägerplatte 10 und einer Abschlußplatte 35 besteht. An der in Fig. 1 aufgeklappt dargestellten Aufspannplatte sind geeignet angeordnete, z. B. gitterförmig verlaufende Vakuumkanäle 36 zur planen Befestigung der Trägerplatte vorgesehen. Für diesen Zweck können, wenn die Trägerplatte 10 aus fcrromagnetischem Material besteht, auch Magnethafteinrichtungen verwendet werden. Zur Justier- und Aufsetzerleichterung für die Trägerplatte 10 sind federnd gelagert Paßstifte 37 an der Aufspannplatte 34 angebracht, die in Schließstellung der Vorrichtung in nicht dargestellte Bohrungen hineingedrückt sind. Der Innenraum 38 des Deckelteils 9 kann mit einem Wärmemedium, z. B. Luft oder Wasser, unter Normaldruck gefüllt sein, um die Viskosität des auf die Glasplatte 8 aufgebrachten Harzes zu reduzieren. Der am Deckelteil 9 in den Fig. 2 und 3 angebrachte Leitungsabschnitt 39 kann zur Zuführung eines solchen Wärmemediums und/oder eines

Druckmediums, wie z. B. Luft, dienen. Die Abschlußplatte 35 ist mit der Aufspannplatte 34 druckfest verbunden, so daß eine Druckbeaufschlagung der Aufspannplatte 34 und der darauf haftenden Trägerplatte 10 möglich ist. Die Platte 34 kann aus einem elastisch verformbaren Material bestehen. Bei einer im allgemeinen dünnen Trägerplatte 10, Dicke z. B. 0,5 mm, z. B. aus Stahl, Aluminium und/oder Kunststoff, ist eine elastische Verformbarkeit gegeben. Die Abschlußplatte 35 sollte aus relativ starrem, unverformbarem Material bestehen, um möglichst wenig Druckverlust zu erhalten.

Mittels der Druckbeaufschlagung kann unabhängig von den verwendeten Druckmitteln oder Druckmitteleinrichtungen eine Durchbiegung oder besser eine Durchwölbung der Aufspannplatte 34 und der Trägerplatte in Richtung zur Glasplatte 8 erreicht werden. Der Zweck einer solchen Durchwölbung wird später erläutert.

Wie oben angedeutet, ist eine verzugsfreie Verriegelung der Boden- und Deckelteile 7 bzw. 9 erforderlich, um bei jedem Herstellvorgang eine dichte Form und somit ein dickengenaues Klischee produzieren zu können. Die Form für das flüssige Harz wird, wie beschrieben, durch Glasplatte 8, Begrenzungsleisten 26, 27, 28a und 2Sb und die Dichtleiste 29 sowie die in Schließstellung auf den aufgezählten Leisten aufliegende Trägerplatte 10 gebildet. Um die notwendige Schließkraft zwischen den Boden- und Deckelteilen 7 und 9 zu erzeugen, kann eine in der Zeichnung nicht dargestellte Druckmitteleinheit an beiden Teilen angreifen, deren Betätigung auf Schalterdruck oder Hebeldruck erfolgen kann. Um eine Verzugsfreiheit beim Schließen der Teile 7 und 9 zu erreichen, ist es notwendig, einen verzugsfreien Schließvorgang der Teile herzustellen, der unabhängig von der Stärke der jeweilig benutzten Trägerplatte gewährleistbar ist. Zu diesem Zweck werden Gelenkstangenköpfe 17 benutzt, deren Zapfen 40 in mit Gleitbuchsen 41 versehenen Bohrungen 42 im Deckelteil 9 in Schließstellung senkrecht zur Dichtungsebene der Form geführt verschiebbar angeordnet sind. Eine Schraube 43, die in eine Axialbohrung des Zapfens 40 eingreift, begrenzt über eine Tellerfeder 44 die axiale Bewegungsfreiheit. Es ist aus Fig. 2 ersichtlich, daß der Deckelteil 9 im Falle einer vorbestimmten Krafteinwirkung Bewegungen gemäß Doppelpfeil α ausführen kann, wodurch eine Parallelverschiebung relativ zum Bodenteil 7 erfolgt.

Die Folienhalterung 12 und -führung 15 sowie Messerschlitz 16 wurden schon oben beschrieben. Die Folie 14 muß vor dem Schließen des Deckelteils 9 über dem Bodenteil 7, im einzelnen über deren Oberseite, die Begrenzungsleisten und die Dichtleiste und über die Glasplatte gebreitet werden, um eine Abdichtung eines vorher auf der Glasplatte 8 angeordneten Negativs 45 und aller auf dem Bodenteil 7 befindlichen Teile und Oberflächen gegenüber dem einzufüllenden Harz sicherzustellen. Zum anderen wird durch die Folie 14 eine Abdichtung der Form (Begrenzungsleisten, Dichtleiste) gegenüber der Trägerplatte gewährleistet. Das Abziehen der Folie 14 von der Rolle erfolgt vorzugsweise von Hand mittels nicht dargestellter üblicher Hilfsvorrichtungen. Beim Abziehen wird die Folie 14 zwangsläufig über den Ionisationsstab 13 gezogen, wobei sie entladen wird und anschließend mit ihrem Anfang vollständig über das Bodenteil gezogen, so daß sie noch etwas über dessen

Rand hängt. Danach wird das benötigte Folienstück mittels eines durch den Schlitz 16 geführten Messers abgetrennt. Die Folienbreite ist vorzugsweise größer als die Breite des Bodenteils 7, so daß zufällig austretendes Harz auf der Folie bleibt. Zum faltenfreien Auflegen der Folie 14 sind Vakuumkanaleinrichtungen vorgesehen. Ein geschlossener Vakuumkanal 46 führt rings um das durch Begrenzungsleisten und Dichtleiste gebildete rechtwinklige Viereck, die eigentliche Form, herum, so daß bei eingeschaltetem Vakuum die äußeren Folienbereiche befestigt werden. Zusätzlich wird eine Absaugvorrichtung an die umlaufende Nut 24 angeschlossen, so daß die Folie im gesamten Bereich der Glasplatte innerhalb der und an den Begrenzungsleisten und der Dichtleiste faltenfrei befestigt ist. Mittels der Vakuumkanäle wird ebenfalls erreicht, daß Lufteinschlüsse zwischen Negativ 45 und Folie 14 und Negativ 45 und Glasplatte 8 beseitigt werden.

Die Glasplatte 8 kann aus handelsüblichem Fensterglas mit einer Stärke von 6 bis 40 mm bestehen; es kann jedoch auch geschliffenes, optisches Glas verwendet werden, was wegen einer höheren Transparenz eine höhere Lichtausbeute und damit eine Verkürzung der Belichtungszeiten ermöglicht. Normalglas hat einen Elastizitätsmodul von EL = 60 · 10⁶ [N/m*], optisches Glas hingegen von Zv, = 80 · lü^ft [Wm²]. Im folgenden soll wegen der außerordentlich hohen Kosten tür eine optische Glasplatte in einer Größe von z. B. 67 X 48 cm² von Normalglas ausgegangen werden. Es ist bekannt und physikalisch nachweisbar, daß Glas elastisch verformbar ist. Bei Beaufschlagung einer derartigen Glasplatte unter äußerem Druck mit einem Medium von geringer Viskosität oder hoher Liquidität wölbt sich die zuvor plane Glasplatte - in der Größenordnung der Durchbiegung abhängig vom angewendeten Einfülldruck - durch. Bei Wegnahme des äußeren Drucks stellt sich die Glasplatte infolge ihrer hohen Elastizität in ihre ursprüngliche plane Form zu ca. 99% ohne Zeitabhängigkeit wieder zurück. Diese kurzzeitige Rückstellung der Glasplatte ist ein Indiz für ihr sehr elastisches Verhalten. Es wurde gefunden, daß bei Druckbeaufschlagung derselben Glasplatte mit einem Medum von hoher Viskosität die Rückstellung der Glasplatte in hohem Maße vom Fließverhalten des verwendeten Mediums bestimmt wird, d. h. die Rückstellung der Glasplatte wird in ihrer Gesamtheit zeitabhängig. Daher können die Rückstellzeiten abhängig von der Viskosität des Mediums sehr lang werden. Wird z. B. auf eine Glasplatte mit einer Fläche von 67 mal 48 cm² und einer Dicke von 21 mm ein Harz von 500 cP Viskosität unter einem Druck von 0,7 atü aufgebracht, so wird eine Rückstellzeit in der Größenordnung von mehreren Minuten erreicht. Dabei konnten maximale Auslenkungswerte in der Mitte der Glasplatte von 150 bis 180 μίτι gemessen werden. Bei bekannten Geräten zur Herstellung von Harzschichten für Druckklischees werden dadurch lange Herstellzeiten erforderlich.

Unter Ausnutzung der oben angeführten Meßergebnisse wurde nun gefunden, daß die Rückstellung der Glasplatte nach Druckbeaufschlagung mit einer viskosen Harzmasse durch eine der Durchwölbung der Glasplatte entsprechende Durchwölbung der Trägerplatte zumindest teilweise oder völlig unterdrückt werden kann. Abhängig vom Viskositätsbereich des Harzes sind dazu verschieden große Durchwölbungen oder Durchbiegungen der Trägerplatte und die dazu erforderlichen Kräfte notwendig. Der Zeitpunkt für eine Durchwölbung der Trägerplatte kann anhand von Auslenkungsmessungen an der Glasplatte ermittelt werden. Anzustreben ist beim Einsatz einer solchen Durchwölbung oder Durchbiegung der Trägerplatte für die Herstellung von Harzschichten für Druckklischees das Erreichen eines Gleichgewichtszustandes zwischen der Rückstellkraft der Glasplatte und dem Fließwiderstand der Harzmasse, der an den Begrenzungsleisten erzeugt wird. In einem solchen Gleichgewichtszustand ist keine mechanisch bedingte Bewegung in der Harzschicht feststellbar, so daß erfindungsgemäß die Belichtung der zur Ruhe gekommenen Harzschicht erfindungsgemäß erfolgen soll. Auf diese Weise lassen sich Druckklischees mit gleicher Reliefhöhe, mit scharfen Rclicfkonturcn und einwandfreien Reliefoberflächen unter Verkürzung der Herstellzeit fertigen. Oben wurde von einem Glasplattenformat von 67 mal 48 cm² ausgegangen. Für diese Glasplatte hat sich bei einer Viskosität des Harzes von etwa 500 cPbei24° C und einem Einfülldruck von 0,6 atü eine Druckbeaufschlagung von 0,35 atü im Deckelteil ergeben. Sollen Harzschichten von kleinerem Format hergestellt werden, so können entsprechend kleinere Glasplatten verwendet werden. Unter der Voraussetzung der angegebenen charakteristischen Werte können somit durch Verringerung entweder der Glasplattendicke bei gleichem Druck im Deckelteil oder der Höhe des Druck bei unveränderter Glasplattendicke gleiche vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden. Bei einer flächenmäßig größeren Glasplatte können entsprechend entweder die Dicke vergrößert oder der Druck verringert werden.

Es wird dazu insbesondere die Tatsache ausgenutzt, daß Metalle, z. B. Aluminiumlegierungen, etwa gleiche Elastizitätseigenschaften haben wie Glas. In der Praxis wird das Ergebnis dadurch realisiert, daß der Deckelteil, der vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung besteht und der an der Aufspannplatte die Trägerplatte für das herzustellende Druckklischec trägt, derartig entsprechend der Verformung der Glasplatte beim Harzeinfüllen verformt wird, daß die Rückverformung der Glasplatte begrenzt, also zeitlich verlängert wird.

Bei der Herstellung des Druckklischees spielt besonders beim Einfüllvorgang die Art und die Eigenschaften des verwendeten Harzmaterials -°ine große Rolle. Als flüssige photopolymerisierbare Harzmassen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in der zugehörigen Vorrichtung eingesetzt werden können, dienen an sich bekannte flüssige Harzmassen, die bei sichtbarem oder aktinischem Licht härtbar sind und im photopolymerisierten Zustand durcktechnische Anforderungen erfüllen können. Insbesondere können Mischungen aus ungesättigten Polyestern, ungesättigten Polyurethanharzen und geeigneten äthylenisch ungesättigten niedermolekularen Verbindungen in vielfachen Kombinationen, die an sich bekannt sind, eingesetzt werden. Als besonders vorteilhaft ha-) ben sich solche Mischungen und/oder Kombinationen von Mischungen erwiesen, die eine spezifisch niedrige Viskosität im Bereich von etwa 300 bis 1000 cP aufweisen. Die Viskositätswerte solcher Harze können allgemein, bezogen auf eine Temperatur von 24° C Normaldruck von 760 mbar im Bereich von 200 bis ca. 5000 cP liegen.

Je nach der vorliegenden Viskosität des flüssigen Harzes kann zum Einfüllvorgang in die Form ein

Druck von ca. 0,1 bis 2 atii, vorzugsweise 0,3 bis 1,5 atii, benutzt werden. Unter dieser Voraussetzung wird ein in Fig. 4 dargestellter schematischer Strömungsverlauf des Harzes auf der Glasplatte 8 erhalten (Linie b). Durch den Strömungsdruck wird die Einfüllöffnung, der Raum zwischen der Austrittsöffnung der Rinne 31 und der Glasplatte 8 durch die zwangsläufige Durchwölbung von Glas- und Trägerplatte beträchtlich erweitert, so daß der Einfüllvorgang, der mit dem Schließen des nicht dargestellten Einfüllventils endet, in relativ kurzer Zeitspanne bewerkstelligt wird. Vergleiche die Ausführungen weiter unten über die Zeiten der einzelnen Vorgänge.

Eine Voraussetzung für das Schließen des Einfüllventils nach Durchlauf einer vorbestimmten Harzmcngc ist eine Harzdosiereinrichtung von der erforderlichen Genauigkeit. Solche Dosiereinrichtungen sind z. B. Kolbendosiereinrichtungen, die handelsüblich sind und daher nicht näher beschrieben werden sollen. Der erforderliche Einfülldruck kann zweckmäßig durch eine Pneumatikvorrichtung erzeugt werden. Dosier- und Pneumatikeinrichtungen sind in geeigneter Weise an die Einfülleitung33 angeschlossen.

Ausgehend von dem Strömungsverlauf in Fig. 4 erfolgt eine allmähliche Verteilung des Harzes über die Fläche der Glasplatte, genauer über die Oberfläche der Folie. Pfeile A kennzeichnen die durch die Lage der Einfüllrinne 31 bestimmte Strömungsrichtung beim Verteilvorgang. Die Breiten B der durch die Lage der Begrenzungsleisten 26,27,28a und 2Sb bestimmten Entlüftungsöffnungen 47 und 48 sind mit etwa 0,1 bis 2 mm, vorzugsweise 0,5 bis 1 mm, bei einer Höhe (Leistendicke) von 0,5 mm dem Zweck entsprechend klein gewählt. Nur im Ausnahmefall, der z. B. durch eine plötzliche Verringerung der Viskosität des Harzes auftreten kann, dienen diese Öffnungen als Not-Austrittsöffnungen für das Harz. Wenn die Flüssigkeitsfront die Leisten 28a und 28Λ (bzw. die Folie an den Leisten) berührt, wirken die für diese Wirkung bemessenen Entlüftungsöffnungen restriktiv, das heißt, die Harzmenge verteilt sich entlang den Leisten ohne überzulaufen, vorausgesetzt, die vorbestimmte Einfüllmenge des Harzes unterliegt gewissen Beschränkungen. Die zuvor angedeutete Dosiervorrichtung ist so eingestellt, daß eine Harzmenge zum Einfüllen zur Verfugung steht, die im wesentlichen genau der Sollmenge entspricht, d. h. der Menge, die das Volumen der Form genau ausfüllt. Bezogen auf das Format des herzustellenden Druckklischees bedeutet das, daß die einzufüllende Harzmenge maximal 0,5 bis 1 %, d. h. vernachlässigbar größer als die zur formatgenauen Herstellung des Klischees benötigte Menge ist. Durch diese Vorschrift wird ein sehr erleichtertes und zeitlich komprimiertes Bedienen und Ablaufen der Herstellungsschritte erreicht.

In Fig. 3 sind die Deckel- und Bodenteile 7 und 9 in Schließstellung dargestellt, zeitlich nachdem der Harzeinfüllvorgang gerade beendet ist. Zu diesem Zeitpunkt kann eine Verformungseinrichtung über irgendeine Einfüll-Ende-Detektoreinrichtung in Betrieb gesetzt werden. Im dargestellten Beispiel ist ein Leitungsabschnitt 39 für die Zuführung eines Druckmediums in den Innenraum 38 des Deckelteils 9 zur Erzeugung der Formänderung vorgesehen. Wie oben beschrieben, kann vorzugsweise - wenn die Aufspannplatte 34 aus einer Aluminiumlegierung, z. B. als Gußteil, hergestellt ist—ein Druck von ca. 0,35 atü erzeugt werden, wodurch die dargestellte Durchbiegungoder Durchwölbung der Aufspannplatte 34 und der daran geeignet befestigten Trägerplatte 10, deren Elastizitätsmodul in diesem Beispiel vernachlässigbar ist, erreicht werden kann. Bei Verwendung eines anderen Materials für eine vergleichbar kompakt ausgebildete Aufspannplatte kann die aufzuwendende Druckkraft gemäß der tatsächlichen Verformung der Glasplatte geeignet ermittelt und erzeugt werden. Durch zueinander parallele, unter der Glasplatte 8 in Fi g. 3 dargestellte Pfeile C soll angezeigt werden, daß die Lichtquelle 11 in Betrieb steht, wenn der Deckelteil 9 wie beschrieben konvex gegenüber der konkav verformten Glasplatte 8 verformt ist. Wie dargestellt, sollte eine Verformungswölbung der Trägerplatte angestrebt werden, die der Verformungswölbung der verwendeten Glasplatte zumindest annähernd genau entspricht, damit mit möglichst großer Genauigkeit die vorgegebene Schichtdicke des eingefüllten Harzes über die ganze Fläche der Form gewährleistet wird. Die beschriebene Verformung des Deckelteils und der Trägerplatte hat einmal das Ziel, die eingefüllte Harzmenge sehr gleichmäßig in der Form zu verteilen; zum anderen soll die Rückstellung der Glasplatte vorzugsweise während der Belichtung der Harzschicht ι verhindert oder zumindest verlangsamt werden.

Bisher wurde nur angedeutet, welche Bedeutung die Zeitspannen haben, in denen die Vorgänge bei der Herstellung eines Druckklischees ablaufen. Im folgenden soll ein Zeitablaufbeispiel einer Klischee-

i herstellung mit einer Reliefstärke von 0,55 mm bei Verwendung eines Flüssigharzes mit einer Viskosität von 500 cP bei 24° C und einem Einfülldruck von 0,6 atü angegeben werden:

1) Auflage des Negativs

auf die Glasplatte /, = ca. 4 his 7 sec

2) Folienauflage und

Schneiden I, = ca. 10 bis 12 see

3) Auflage der Trägerplatte i\ = 10 bis 15 see

4) Schließen des Deckel-

i teils und Verriegelung /, = 7 see

5) Einfüllen des Harzes

mittels Dosimeter i- = 32 see

(i) Druckbeaufschlagung
der Trägerplatte von
0,35 atü zum Ausgleich
von Dichte und Dickenschwiinkungen der Harzschicht /„ = 30 see
7) Belichtungszeit /₇ = 20 bis 25 see ι S) Öffnungszeit für den

Deckelteil f_s = f> see

9) Entnahme des fertigen

Klischees /., = S bis 12 see

Es errechnet sich eine Gesamtzeit für die Bediei nungs- bzw. Hcrstellungsabläufe zu minimal 123 see und maximal 139 see, wobei einmal eine gute Einarbeitung und zum anderen eine weniger gute Einarbeitung des Bedienungspersonals zugrunde gelegt wurde. Es ergibt sich für durchschnittliches Bedienungsper-, sonal eine Durschnittstaktzeit von 2 Minuten plus 11 Sekunden. Demgegenüber wird bei konventionellen Verfahren und Vorrichtungen eine minimale Taktzeit von ca. 3 Minuten plus 20 Sekunden bei automatischer Auflegung der Folie erreicht, die beim hierin angeführten Beispiel von Hand aufgelegt und abgeschnitten wird. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß eine Zeitersparnis bei der Herstellung von Druckklischees nach den erfindungsgemäßen Verfahrens- und Vor-

richtungsmerkmalen zumindest von einem Drittel gegenüber den Taktzeiten konventioneller Verfahren und Vorrichtungen erzielt wird.

Nach Belichtung der Harzschicht vor Öffnung der Vorrichtung durch Hochklappen des Deckelteils kann der Druck im Deckelteil z. B. auf 0,15 atü vermindert werden, und das die Trägerplatte haltende Vakuum wird abgeschaltet. Somit befindet sich das fertigbelichtete Druckklischee, das durch an sich bekannte Haftvermittler, mit denen die sichtbare Fläche der Trägerplatte versehen ist, bei Belichtung mit der Trägerplatte fest verbunden worden äst, auf der Folie. Das Klischee steht damit zu weiteren Arbeitsgängen, die z. B. aus Nachbelichtung, Auswaschen und Trocknen bestehen können, zur Verfügung.

Aus dem Obengesagten geht hervor, daß den Dehnungseigenschaften der Glasplatte besondere Bedeutungzukommt. Die Dehnungscharakteristik der Glasplatte ändert sich auch mit der Temperatur. Hierzu konnte festgestellt werden, daß die Glasplatte bei häufiger Benutzung der Vorrichtung relativ wärmer wird, was auf die Absorption von Lichtenergie bei der Belichtung zurückzuführen ist.

Somit ist es prinzipiell möglich, durch die Verwendung von Dehnungsmeßstreifen, in Fig. 3 mit 49 be-

zeichnet, die Dehnung der Glasplatte laufend oder zeitweise zu messen und bei bestimmten Dehnungswerten oder bei Änderungen derselben über entsprechende elektronische Detektor- und Steuerschaltun-■ > gen Steuer- oder Schaltbefehle abzuleiten. So kann man z. B. die Einschaltung der Druckbeaufschlagung im Deckelteil zeitlich richtig einschalten oder möglicherweise in geringem Maße variieren, etwa um die Rückverformungszeit der Glasplatte weiter zu ver-

1" kürzen. Mittelbar kann die Dehnung gemessen und zu Steuer- oder Schaltzwecken benutzt werden, wenn die beim Einfüllen auftretende Auslenkung der Glasplatte z. B. durch eine Lichtschrankenanordnung detektiert wird. Ebenfalls in Fig. 3 ist schematisch ein

ι. thermoelektrisches Bauelement 50 angedeutet, das zur direkten Temperaturmessung an oder in der Glasplatte vorgesehen werden kann. Da durch die Temperatur der Glasplatte auch die eingefüllte Harzlösung erwärmt wird, wäre es möglich, etwaige Heizeinrich-

:ii tungen für das Harz zu steuern oder zu schalten. Damit kann sichergestellt werden, daß die Viskosität des Harzes in der Form konstant gehalten wird, damit bei jedem Herstellungsvorgang etwa gleiche Verhältnisse erreicht und thermische Bewegungen des Harzes

.··"> weitgehend vermindert werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer zu einer Druckplatte cntwickelbaren, auf einer Trägerplatte gehaltenen Harzschicht aus flüssiger photopolymerisierbarer Harzmasse, die unter Druck ir. eine Form eingebracht wird, deren Wandflächen im wesentlichen aus einer ein Bild tragendes Transparent und darüber eine für aktinisches Licht durchlässigen Folie tragenden Glasplatte und der an einem Apparatedeckel abgestützten Trägerplatte als Hauptflächen sowie zwischen diesen einen Rahmen bildende Dicht- und Begrenzungsleisten gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß man in die geschlossene Form zunächst eine genau vorbestimmte Harzmenge parallel zu den Hauptsachen einführt, sodann zur gleichmäßigen Verteilung des Harzes durch eine Druckbeaufschlagung des Rahmensteils mit der Trägerplatte eine Durchwölbung der Trägerplatte parallel zur Durchwölbung der Glasplatte erzwingt und anschließend die Harzmasse in diesem Spannungszustand durch das das Bild tragende Transparent mit aktinischem Licht belichtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die beim Einfüllen der vorbestimmten Harzmenge in die Form entstehende Durchwölbung der Glasplatte (8) in deren Mittelbereich mißt und mit dem erhaltenen Meßwert die zu erzwingende Durchwölbung der Trägerplatte (10) steuert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in Abhängigkeit von der Temperatur der Glasplatte (8) die Temperatur der in die Form einzufüllende Harzmasse verändert.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Dosier- und Einfüllvorrichtung für das flüssige Harz, einem die Glasplatte tragenden ersten Rahmenteil und einem die Trägerplatte tragenden zweiten Rahmenteil, wobei die Teile relativ zueinander bewegbar angeordnet sind, um eine Form für das einzufüllende Harz zu schließen, zumindest einer relativ zur Glasplatte derartig angeordneten Lichtquelle mit aktinischer Lichtstrahlung, daß die Belichtung der Harzschicht durch die Glasplatte hindurch erfolgen kann und eine Durchbiegevorrichtung für die Trägerplatte, dadurch gekennzeichnet, daß am zweiten Rahmenteil (9) eine Durchbiege- oder Durchwölbungsvorrichtung für die Trägerplatte (10), vorgesehen ist, womit eine erfolgte Durchbiegung oder Durchwölbung der Glasplatte (8) nach Einfüllen des Harzes aufrcchthaltbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rahmenteil (9) als Hohlkörper (34, 35) ausgebildet ist, dessen Innenraum (38) an eine Druckmittelleitung angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rahmenteil (9) ans einem Werkstoff, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung, besteht, dessen Elastizitätsmodul annähernd dem des Materials der Glasplatte (8) entspricht.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, bestehend aus einer Dosier- und Einfüllvorrichtung für das flüssige Harz, einem die Glasplatte tragenden ersten Rahmenteil und einem die Trägerplatte tragenden zweiten Rahmenteil, wobei die Teile relativ zueinander bewegbar angeordnet sind, um eine Form für das einzufüllende Harz zu schließen, zumindest einer relativ zur Glasplatte derartig angeordneten Lichtquelle mit aktinischer Lichtstrahlung, daß die Belichtung der Harzschicht durch die Glasplatte hindurch erfolgen kann, sowie mehreren auf der Glasplatte, gegebenenfalls lösbar angeordneten, die Seitenteile der Form für das einzufüllende Harz bildende Begrenzungsleisten, sowie zumindest einem Zuführungskanal am zweiten Rahmenteil für das Harz, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsleiste in unmittelbarer Nähe des Zuführungskanals in Schließstellung der Rahmenteile (7, 9) als Dichtleiste (29) ausgebildet ist und daß die weiteren, mit der Dichtleiste (29) ein rechtwinkliges Viereck bildenden Begrenzungsfeisten (26,27,28a, 286) als an sich bekannte Federstahlstreifen gleicher Höhe ausgebildet sind, wobei die parallel zur Dichtleiste (29) angeordnete Leiste aus mehreren hintereinander angeordneten Teilleisten (28a, 286) besteht und ausschließlich auf der Seite mit den Teilleisten jeweils zwischen zwei Leisten (26 und 28a, 28a und 286, 286 und 27) Unterbrechungslücken zur Entlüftung der Form vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Rahmenteile (7, 9) zusammenklappbar und kraftschlüssig miteinander verriegelbar verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8 und einem oder mehreren der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Rahmenteile (7, 9) mittels einer Gelenkverbindung (17) verbunden sind, die aus einer am ersten Rahmenteil (7) befestigten Achse (18) und zwei um die Achse (18) schwenkbaren Gelenkstangenköpfen (19) besteht, wobei die Gelenkstangenköpfe (19) mittels Zapfen (40) in Bohrungen (42) im zweiten Rahmenteil (9) gleitend verschiebbar geführt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den ersten und zweiten Rahmenteilen (7,9) ein pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch arbeitender Schließ- bzw. Öffnungsmechanismus sowie ein gegebenenfalls damit gekoppelter Verriegelungsmechanismus (20, 21, 22) für die Rahmenteile vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am zweiten Rahmenteil (9) ein in Schließstellung der beiden Rahmenteile (7, 9) innerhalb des durch die Dichtleiste (29) und die Begrenzungsleisten (26, 27, 28a, 286) gebildeten rechtwinkligen Vierecks angeordneter Zuführungskanal (31) vorzugsweise innerhalb einer vorzugsweise lösbar mit dem zweiten Rahmenteil (9) verbundenen Harzzuführungsleiste (32) angebracht ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten Rahmenteil (7) eine Haltevorrichtung (12) für eine l'olienrolle und eine Ionisationsvorrichtung (13) für die abzurollende Folie (14) vorgesehen sind.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Rahmenteil (7) um die Außenkontur der Glasplatte (8) drei miteinander verbundene Vakuumkanäle (24) angeordnet sind, deren Verbindungskanal die Enden der an die Dichtleiste (29) anschließenden Begrenzungs'cisten (26, 27) miteinander verbindet und der parallel zur Dichtleiste (29) im Innenraum des aus Dichtleiste (29) und Begrenzungsleisten (26, 27, 28a, 286) gebildeten rechtwinkligen Vierecks verläuft.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkanäle (24) elastische Dicht- und Lagerprofile für die Glasplatte (8) enthalten.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß außen um das rechtwinklige Viereck im Abstand von den ersten Vakuumkanälen (24) und von der Dichtleiste (29) ein geschlossener, im Verlauf der Außenkontur des Vierecks entsprechender zweiter Vakuumkanal (46) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Glasplatte (8) und den Begrenzungsleisten (26,27,28a, 286) doppelseitige Klebstreifen-Abschnitte (50) vorgesehen sind, zwischen denen Entlüftungsschlitze (51) vorgc hen sind.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Glasplatte (8), insbesondere unter d<"n Begrenzungsleisten, zumindest ein thcniioelektrisches Bauelement (50) angeordnet ist.