DE2819993C3 - Mundstück zur Ankoppelung einer Elektronenstrahlkanone an Druckformzylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mundstück zur Ankoppelung einer hochevakuierten Elektronenstrahlkanone an einen rotierenden Druckformzylinder.

Die Aufgabe, Druckformzylinder mittels einer Elektronenstrahlkanone zu bearbeiten, kann dadurch gelöst werden, daß man den Druckformzylinder selbst in einer ebenfalls evakuierten Kammer lagert. Bearbeitungsanlagen dieser Anordnung sind bekannt, haben aber — insbesondere bei den heute gebräuchlichen großen Abmessungen der Teifdruckformzylinder — den Nachteil sehr langer Rüst- und Auspumpzeiten.

Bekannt sind weiterhin Lösungen, die das Mundstück der Elektronenstrahlkanone in einem gewissen Abstand von der Zylinderoberfläche führen. Durch konzentrische Anordnungen mehrerer Druckstufen baut man dabei den Außendruck stufenweise bis zum erforderlichen Arbeitsvakuum ab.

Diese Lösungen haben den entscheidenden Nachteil, daß der Spalt zwischen Mundstück und Zylinderoberfläche recht groß sein muß, weil die Druckformzylinder in der Praxis relativ große Rundlauffehler haben. Die Leckrate wird dadurch so groß, daß ein enormer Aufwand bezüglich der Vorpumpen getrieben werden muß, um das Arbeitsvakuum im Wirkpunkt des Elektronenstrahls aufrechtzuerhalten. Die große Leckrate bedingt darüber hinaus große Saugquerschnitte. Die Frontöffnungen solcher Anordnungen sind deshalb so groß, daß sie es nicht gestatten, einen Druckformzylinder bis fast zum Rande zu gravieren, wie es die Drucktechnik fordert.

Auch Lösungen, die unmittelbar über der Zylinderoberfläche eine abdichtende Folie vorsehen, die für den Elektronenstrahl durchlässig ist, verbieten sich für die Praxis, weil der erhebliche Materialabtrag die Fiontflädie der Folie viel zu schnell abdecken und damit auch für den Elektronenstrahl undurchlässig machen würde.

Gleitende Dichtungen, wie im DE-GM 75 05 278 beschrieben, können den Anforderungen der Praxis ebenfalls nicht gerecht werden. Macht man nämlich bei diesen Ausführungsformen die Austrittsöfinung klein (Gravur bis zum Zylinderrand), dann grenzt die verhältnismäßig große Bauhöhe in Richtung der Kanonenachse die Flugbahn der abgetragenen Teilchen so ein, daß die öffnung schnell durch den Abtrag

zuwächst. Macht man die öffnung groß, mag es zwar gelingen die Teilchenflugbahn freizuhalten, jedoch kann man den Zylinder wieder nur bis zu einem Randabstand gravieren, der etwas größer ist als der Öffnungsradius. Weiterhin haben die gezeigten Lösungen alle den Nachteil, daß das Kräftespiel zwischen Vakuum und Außendruck schwer beherrschbar ist. Grundsätzlich wird die Kanone mit der vollen Saugkraft des Vakuums gegen den Zylinder gezogen, was zumindest bei gleitenden Dichtungen mit großen öffnungsquerschnitten mit Sicherheit zu Schwierigkeiten an der Gleitstelle wegen der hohen spezifischen Flächenpressung führt. Auch hier wird die dynamische Leckrate sehr groß.

Zur Betrachtung der Leckrate bei gleitenden Dichtungen muß man nämlich mehrere Betriebszustände unterscheiden. Arbeitet das Mundstück an ungravierter Zylinderoberfläche, so soll die Leckrate klein sein. Diese statische Leckrate braucht indes nicht extrem unter der dynamischen Leckrate zu liegen, welche dadurch zustande kcnimt, daß das Mundstück zur Hälfte auf bereits gravierter Oberfläche arbeitet. Die gravierten Druckelemente, in der Regel voneinander getrennte napfförmige Vertiefungen in der Zylinderoberfläche, laufen dabei ständig mit Luft von Außendruck gefüllt unter das Mundstück und entleeren sich dort in das Vakuum der Elektronenkanone hinein. Man erkennt, daß sowohl die statische als auch die dynamische Leckrate stark von den Abmessungen der Mundstücksöffnung abhängig ist, die sich aus den oben erwähnten Gründen bei den im DE-GM 75 05 278 vorgeschlagenen Lösungen nicht beliebig verkleinern lassen.

Allen beschriebenen Lösungen haftet der Mangel an, daß sie sich nur schwer an die vielen verschiedenen in der Praxis üblichen Zylinderumfänge anpassen lassen. Dies muß innerhalb eines Betriebes unter Umständen mehrmals an einem Tage erfolgen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, alle genannten Nachteile zu vermeiden und ein für die Druckformzylinderherstellung mittels Elektronenstrahlen praktikables Koppelglied zwischen Elektronenstrahlkanone und Druckformzylinder anzugeben.

Die Erfindung erreicht dies dadurch, daß die

Abdichtung aus einem an dem Deckel anliegenden elastischen mit Durchtrittsöffnung versehenen Formteil und einem anschließenden flexiblen ebenfalls mit öffnung versehenen Band besteht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung liegen darin, daß mindestens einer der deckelseitigen Anlenkpunkte des Bandes federnd ausgebildet ist, daß die Längsspannung des Bandes einstellbar ist und daß zur Anpassung an verschiedene Zylinderdurchmesser die Anlenkpunkte des Bandes verstellbar sind.

Von Vorteil ist weiterhin die Anordnung eines Reibbelages, der auf der dem Zylinder zugewandten

Seite des Bandes angebracht ist und daß dieser Reibbelag aus Kohle oder Graphitfolie besteht, wobei er zum schnellen Wechsel dieses Verschleißteils als selbstklebende Folie ausgebildet werder kann.

Schließlich ist es von Vorteil, daß der Deckel an der Anlagestelle des Formteils mit Vakuumkanälen versehen ist. Durch die genannte Anordnung wird erreicht, daß sich zwischen Ansaugkraft durch das Vakuum einerseits und Vorspannung des Bandes andererseits ein Gleichgewicht so einstellen läßt, läßt, daß am Reibbelag nur eine vorgegebene Differenzkraft als Anlagekraft zur Wirkung kommt. Bei sinnfälliger Bemessung der Bauteile erreicht man weiterhin, daß die federnde Anlage des Reibbelages im Arbeitspunkt so nachgiebig isi, daß die Reibkraft etwa bei Abv/eichungen von der idealen Zylinderform nur eine sehr geringe Wechselkomponente hat Die spezifische Flächenbelastung und damit Abrieb und Verschleiß am Reibbelag werden in Grenzen gehalten. Durch die Versiellbarkeit der Anlenkpunkte und die Einstellbarlceit der Federkraft läßt sich vorteilhafterweise erreichen, daß das Mundstück leicht an unterschiedliche Zylinderumfänge angepaßt werden kann und dabei stets unter gleichen Betriebsbedingungen arbeitet. Insbesondere läßt sich die Flächenbelastung des Reibbelages für unterschiedliche Zylinderumfänge nahezu konstant halten und man kann gleichzeitig dafür sorgen, daß der Reibbelag mit seiner ganzen Fläche am Zylinder anliegt. So ergeben sich keine tangentialen Keilspalte, durch die etwa störende Partikel zwischen Reibbelag und Zyünderoberfläche gelangen können.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das in Richtung der Zylinderachse relativ schmale Band es gestattet, bis dicht an die Zylinderenden heranzugravieren, wie es die Drucktechnik fordert. Durch geeignete Formgebung der Bauteile wird auch erreicht, daß der Flugwinkel des abgetragenen Materials, das in Form von Dampf oder Tröpfchen anfällt, extrem flach gehalten werden kann. Es stehen in der Flugbann keine Flächen, an denen sich Abtrag so aufbauen kann, daß die Durchtrittsöffnung für den Elektronenstrahl im Betrieb zuwächst.
Die beschriebenen Merkmale der Erfindung gehen aus der Figur hervor. Die Figur zeigt das vordere Ende einer Elektronenstrahlkanone mit einem starren Deckel (1), auf dessen Frontseite zwei Böcke (2), (3) angebracht sind. In ihnen sind Anlenkstücke (4). (5) eines flachen

ίο Bandes (6) beziehungsweise einer einstellbaren Feder (7) so gelagert, daß sie etwa in Achsenrichtung der Kanone eingestellt und danach festgesetzt werden können. Das beispielsweise aus dünnem Stahlblech gefertigte Band (6) ist an der Durchtrittsstelle (14) des Elektronenstrahls (8) gelocht und trägt aus seiner dem Üruckformzylinder (9) zugekehrten Seite einen ebenfalls gelochten Reibbelag (10), der beispielsweise aus selbstklebender Graphitfolie besteht. Auf der Seite des Bandes (6), das der Elektronenkanone zugekehrt ist, ist ein Formte'! (i i) auf elastischem Material, beispielsweise Gummi, aufgeklebt oder aufvulkanisiert, daß sich in Arbeitsstellung der Kanone mit einer dichtenden Lippe (12) gegen die Frontseite des Deckels (1) iegt. Bohrungen und/oder Kanäle (13) im Deckel (1), durch die die Saugkraft des Vakuums aus dem Kanoneninneren hindurchgreift, unterstützen die Anlagen der Lippe (12). Der Deutlichkeit der Figur wegen ist das Formstück (11) in Achsenrichtung der Elektronenkanone stark gedehnt gezeichnet. In der Praxis wird man es viel flacher gestalten. Damit rückt die Durchtrittsstelle (14) des Elektronenstrahls (8) viel näher an die Frontfläche des Deckels (1) heran, wodurch der tatsächlich mögliche Flugwinkel des abgetragenen Materials noch viel flacher ist, als in der Figur dargestellt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das Ausführungsbeispiel.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Mundstück zur Ankoppelung einer hochevakuierten Elektronenstrahlkanone an einen rotierenden Druckformzylinder, zu dessen Gravur, mit einer Abdichtung zwischen starrem mit Durchtrittsöffnung versehenem Deckel und dem Druckformzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung aus einem an dem Deckel anliegenden elastischen mit Durchtrittsöffnung versehenen Formteil und einem anschließenden flexiblen ebenfalls mit öffnung versehenen Band besteht.

2. Mundstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der deckelseitigen Anlenkpunkte des Bandes federnd ausgebildet ist.

3. Mundstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsspannung des Bandes einstellbar ist.

4. Mundstück nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung an verschiedene Zylinderdurchmesser die Anlenkpunkte des Bandes verstellbar sind.

5. Mundstück nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Band mittels eines Abrieb und Verschleiß in Grenzen haltenden Reibbelags am Druckformzylinder anliegt.

6. Mundstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelag aus einer vorzugsweise selbstklebenden Graphit- oder Kohlefolie besteht.

7. Mundstück nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel an der Anlagestelle des Formteiles mit Vakuum-Saugkanälen versehen ist.