DE2834458A1 - Mundstueck zur ankopplung einer elektronenstrahlkanone an druckformoberflaechen - Google Patents

Description

Dr.-Ing. Rudolf Hell GmbH Kiel, 31. Juli 1978

Grenzstraße 1-5 Ba/Hl

2300 Kiel 14 2834458

Patentanmeldung Nr. 78/487
Kennwort: Mundstück mit Vorabsaugung

Mundstück zur Ankopplung einer Elektronenstrahlkanone an Druckformoberflachen

Die Erfindung betrifft ein Mundstück zur Ankopplung einer hochevakuierten Elektronenstrahlkanone an Druckformoberflächen, die während des Bearbeitungsvorgangs relativ zur Kanone bewegt werden.

Die Aufgabe, Druckformen, z.B. Tiefdruckzylinder, mittels einer Elektronenstrahlkanone zu bearbeiten, kann dadurch gelöst werden, daß die gesamte Druckform in einer evakuierten Kammer gelagert wird. Anordnungen dieser Art sind aus US-PS 3,402,278 bekannt, jedoch haben sie den Nachteil langer Rüst- und Auspumpzeiten, insbesondere dann, wenn es sich um relativ große Tiefdruckzylinder handelt.

Ist die evakuierte Elektronenstrahlkanone mittels eines Mundstücks an die Druckform angelenkt, die sich an der freien Atmosphäre befindet, dann verwendet man vorteilhafterweise Mundstücke, die auf der Druckformoberfläche gleiten, damit die Leckrate an der Anlenkstelle klein bleibt. Mundstücke dieser Art haben im allgemeinen eine Austrittsöffnung, durch die der bearbeitende

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Elektronenstrahl hindurchtritt, und man ist bestrebt, in der Umgebung des Wirkpunktes des bearbeitenden Elektronenstrahls stabile Vakuumverhältnisse zu schaffen. Druckformen, insbesondere Tiefdruckzylinder, müssen z.B. durch den Elektronenstrahl mit einem feinen dichten Rasternetz versehen werden, das aus sehr vielen unterschiedlich großen, durch Stege vollkommen voneinander getrennten Näpfchen in der Oberfläche besteht, wobei diese Rasternäpfchen im allgemeinen in einem regulären geometrischen Muster durch den Elektronenstrahl in die ursprünglich ebene Druckformoberfläche eingearbeitet werden. Man erkennt, daß bei der Bearbeitung, d.h. während sich die Druckformoberfläche relativ zum Mundstück der Kanone bewegt, ständig die bereits hergestellten, mit Gas vom Außendruck gefüllten Näpfchen unter die Öffnung des Mundstücks laufen und Gas in das Innere der Elektronenstrahlkanone fördern, selbst dann, wenn das Mundstück durch geeignete Konstruktion gegen die ungravierte Oberfläche vollkommen dichtet. Damit durch die Abtragung von Materieteilchen die Durchtrittsöffnung für den Elektronenstrahl nicht zuwächst, muß die öffnung eine gewisse Größe haben. Es ist nicht zu vermeiden, daß bei beispielsweise konzentrischer Anordnung immer die halbe Öffnung auf bereits gravierter Oberfläche läuft. Weil die Näpfchen ein vom Druckmotiv abhängiges unterschiedliches Volumen haben, würde auch die durch die Näpfchen in das Kanoneninnere beförderte Gasmenge motivabhängig schwanken, so daß auch die Vakuumverhältnisse in der Umgebung des Wirkpunktes des bearbeitenden Elektronenstrahls motivabhängigen Änderungen unterliegen wurden. Konstante Vakuumverhältnisse am Wirkpunkt

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sind aber Voraussetzung für einen gezielten Bearbeitungseffekt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe· zugrunde, die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden. Sie erreicht dies mit den in Anspruch 1 genannten Mitteln.

In die Gleitfläche des Mundstücks ist außer der Durchtrittsöffnung für den Elektronenstrahl mindestens eine weitere öffnung eingearbeitet, die bezüglich ihrer Lage zur Durchtrittsöffnung des Elektronenstrahls so angeordnet ist, daß bereits gravierte Druckelemente zuerst diese Öffnung passieren, bevor sie an die Durchtrittsöffnung für den Elektronenstrahl gelangen. Im Inneren der Elektronenstrahlkanone führt zu dieser öffnung eine Leitung, die dicht gegen das Vakuum im Kanoneninneren ist und nach vakuumdichter Durchführung durch die Wand der Elektronenstrahlkanone an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist. Die erfindungsgemäße Anordnung bewirkt, daß die unter das Mundstück gleitenden Näpfchen vor Erreichen der Durchtrittsöffnung für den Elektronenstrahl so weit evakuiert werden, daß das in ihnen verbleibende Gas bei Entleerung in das Kanoneninnere die Vakuumverhältnisse und damit den Bearbeitungsprozeß nicht mehr störend beeinflußt. Eine Vorevakuierung der Näpfchen von Atmosphärendruck (entsprechend 1.000 mb) auf beispielsweise nur 1 mb, was praktisch ohne Schwierigkeiten möglich ist, reduziert die durch die Näpfchen ins Kanoneninnere geförderte Gasmenge auf 1 /oo.

Fig. 1 und 2 zeigen schematisch eine Mundstückanordnung gemäß der Erfindung.

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Das Mundstück 2 der Elektronenstrahlkanone 1 liegt mit seiner Gleitfläche 6 dichtend an der Oberfläche der Druckform 3, hier z.B. eines Tiefdruckzylinders an. Durch die Öffnung 4 tritt der Elektronenstrahl 11 zur Bearbeitung der Druckform hindurch. Durch die Bewegung U der Druckform 3 relativ zur Elektronenstrahlkanone und die Vorschubbewegung V der Elektronenstrahlkanone Ϊ in Achsrichtung des Druckzylinders 3 erfolgt die Bearbeitung durch den Elektronenstrahl 11 in Form einer engen Schraubenlinie, die die öffnung 4 zum Teil bedeckt, wie bei 5 durch Schraffur dargestellt. Die Schraubenlinie besteht dabei aus unterschiedlich großen Rasternäpfchen. Die Öffnung 7 ist gemäß der Erfindung in der Gleitfläche 6 des Mundstücks 2 so angeordnet, daß bereits gravierte Druckelemente vor Erreichen der öffnung 4 die Öffnung 7 zur.Vorevakuierung passieren. Die Vorevakuierung erfolgt durch eine Leitung 8, die vakuumdicht durch das Innere der Elektronenstrahlkanone 1 führt, bei 9 vakuumdicht durch die Wandlung der Elektronenstrahlkanone geführt ist und bei 10 an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist.

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Claims (2)

1. Dr.-Ing* Rudolf Hell GmbH Kiel, 31. Juli 1978

   Grenzstraße 1-5 - Ba/Hl

   Kiel 14

   Patentanmeldung Nr. 78/487 283ΛΛ58

   Kennwort: Mundstück mit Vorabsaugung fcOJHiJg

   Patentansprüche

   Mundstück zur Ankoppelung einer evakuierten Elektronenstrahlkanone an mittels Elektronenstrahl zu gravierende Druckformoberflächen, insbesondere Tiefdruckzylinder, wobei die Frontfläche dee Mundstücks zum Durchtritt des Elektronenstrahls mit einer Öffnung versehen ist, im übrigen aber vakuumdicht auf der sich relativ zur Elektronenstrahlkanone bewegenden Druckformoberfläche gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück im Bereich seiner gleitenden und dichtenden Frontfläche noch mindestens eine weitere öffnung hat, die in ihrer Lage zur Durchtrittsöffnung für den bearbeitenden Elektronenstrahl so angeordnet ist, daß bereits gravierte Druckelemente vor Erreichen der Durchtrittsöffnung für den Elektronenstrahl diese öffnung passieren und daß diese öffnung im Inneren der Elektronenkanone an ein Vakuum angeschlossen ist.
2. 2. Anordnung anch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung an eine Leitung angeschlossen ist, die zu einer Vakuumpumpe führt.

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   ORIGINAL INSPECTED