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Verfahren zum Herstellen von Matern durch Warmprägen mittels warm
erweichender Druckformen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Warmprägen von
Matern mittels solcher Druckformen, bei denen die Festigkeitseigenschaften des Werkstoffs,
aus dem sie bestehen, mit zunehmender Wärme geringer werden. Dies ist einmal der
Fall bei metallischen Druckformen, z. B. aus leicht schmelzbaren Bleilegierungen,
insbesondere aber bei Formen aus thermoplastischen Kunststoffen. Als besonders vorteilhaft
hat sich die Erfindung in ihrer Anwendung auf Druckformen aus solchen thermoplastischen
Kunststoffen erwiesen, deren in bezug auf die erforderlichen Festigkeitseigenschaften
kritischer Erweichungsgrad nur wenig über derjenigen Temperatur liegt, die die Mater
an ihrer Oberfläche zur Erreichung der gewünschten Wirkung haben muß.
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Das Warmprägen von Matern mittels Druckformen, insbesondere von Maternpappe
u. dgl., ist an sich bekannt und wird deshalb angewendet, weil die Bildsamkeit und
damit das Wiedergabevermögen der Mater in der Wärme besser ist.
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Die bekannten Einrichtungen zum Warmprägen von Matern bestehen aus
Pressen, z. B. Kniehebelpressen, Spindelpressen oder hydraulischen Pressen, bei
denen der Untertiscb, auf dem die Druckform ruht, in geeigneter Weise, z. B. mittels
Gas oder Elektrizität, beheizt ist.
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Vor dem Prägen wird die Druckform auf den beheizten Untertisch geschoben
und so lange angewärmt, bis auch die Oberfläche der Druckform annähernd die gewünschte
Temperatur erreicht hat, die an der Maternoberfläche wirksam werden soll. Dieses
Anwärmen dauert je nach der Art der Druckform eine Minute und länger.
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Dann erst erfolgt das eigentliche Prägen, indem die Maternpappe auf
die Druckform gelegt wird, wobei meistens darüber noch ein oder mehrere elastische
Bogen aus Filz oder Fließpapier gelegt werden, die Druckform
eingeschoben
und dann geprägt wird. Der Prägedruck bleibt so lange aufrechterhalten, bis erfahrungsgemäß
die gewünschte Prägung in der Maternpappe so weit gefestigt ist, daß diese beim
Nachlassen des Prägedrucks mög-" lichst wenig wieder verlorengeht.
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Hierbei muß der Prägedruck oft verhä ltnis,-mäßig sehr lange, beispielsweise
bis zur Dauer einer halben Stunde, aufrechterhalten werden, während man sich überall
da, wo, wie bei der Zeitungsherstellung, ein rasches Arbeiten erforderlich ist,
notgedrungen mit kürzerer Zeit begnügt, diese allerdings durch Anwendung höherer
Temperaturbereiche auszugleichen sucht.
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Es sind ferner bereits Prägepressen ausgeführt worden, bei denen beide
Platten, d. h. sowohl der Untertisch als auch die Oberplatte (Kopfplatte), beheizt
sind. Der Zweck dieser Einrichtung soll der sein, die zur Erzielung größerer Bildsamkeit
gefeuchtete Mater auf der Form trocknen oder zumindest vortrocknen zu können. Andernfalls
schwindet nämlich die Mater nach Aufheben des Prägedruckes, so daß die letztgenannte
Arbeitsweise hauptsächlich dann angewendet wurde, wenn ein solches Schwinden möglichst
verhindert werden sollte. Um ein rascheres Trocknen zu erzielen, hat man auch vorgeschlagen,
an der Oberplatte feine Kanäle anzuordnen, durch die der beim Trocknen der Mater
entstehende Wasserdampf leichter entweichen kann.
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Es ist auch eine Prägepresse vorgeschlagen worden, bei der in der
Oberplatte oberhalb der Absaugekanäle und der dort vorgesehenen Kammern zum Absaugen
der beim Trocknen der Mater entstehenden Dämpfe ein beheizbarer Hohlraum vorgesehen
ist. Nach diesem Vorschlage kann jedoch nur eine geringe Erwärmung der Oberplatte
an der der :Mater zugewandten Fläche erzielt werden, weil die dazwischenliegenden
Hohlräume in starkem Maße wärmeisolierend wirken. Durch die bekannte Einrichtung
wird nur eine gewisse Steigerung der Trockenwirkung erzielt.
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Bei der Verwendung der bekannten Verfahren auf Druckformen, bei denen
die Festigkeit des Werkstoffs bei steigender Wärme nachläßt, hat sich als erheblicher
Nachteil herausgestellt, daß eine Verformung, besonders der feinsten Teile, des
abzuformenden Bildes eintritt, so daß ein einwandfreies Ergebnis nicht erzielt werden
kann und außerdem die Druckform meist schon bei einer Warmprägung für weitere Anwendung
unbrauchbar wird. Es ist dies darauf zurückzuführen, daß die Temperatur der Druckform
höher ist als diejenige Temperatur, die an der Maternoberfläche erforderlich ist.
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Gemäß der Erfindung wird gegenüber den bekannten Verfahren und deren
eben beschriebenen Nachteilen eine Verbesserung erzielt, indem das Prägen mittels
der Druckform aus den genannten Werkstoffen ausschließlich durch Oberheizung, d.
h. mittels der beheizten :Oberplatte der Presse, erfolgt. Es wurde dürrch eingehende
Versuche die nicht zu ertende und den bekannten Verfahren widersprechende Wirkung
festgestellt, daß bei Anwendung zweckentsprechender Temperaturen eine ausreichende
Erwärmung an der Maternoberfläche erreicht wird, ohne daß eine Beheizung des Untertisches
stattfindet.
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An einem Beispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.
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An der Oberfläche einer Maternpappe, die vor dem Prägen kellerfeucht
war, soll eine Temperatur von etwa 6o° C erreicht werden. Diese Temperatur hat sich
bei Anwendung guter Maternpappen als vollkommen ausreichend erwiesen, um eine einwandfreie
Abformung auch feinerer Rasterdruckformen zu erreichen.
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Nach den bekannten Verfahren muß hierzu der Untertisch der Prägepresse
auf eine Temperatur von etwa 9o bis ioo° an seiner Oberfläche geheizt werden. Zwischen
Oberfläche des Tisches und Unterseite der Druckform ist beim Wärmeübergang ein Temperaturabfall
vorhanden, so daß die Unterseite der Druckform eine Temperatur von etwa So bis 9o°
annimmt. Entsprechend der Wärmeleitfähigkeit der Druckform ist, sobald eine Wärmeabfuhr
an der Oberfläche der Druckform stattfindet, ein Temperaturgefälle vorhanden, das
von der Wärmeleitfähigkeit des Druckformwerkstoffes abhängig ist. Bei einer Druckform
aus einer Bleilegierung würde sich nach unserem Beispiel an der Oberfläche der Druckform
eine Temperatur von etwa 7o bis 8o° einstellen, so daß also unter Berücksichtigung
des Temperaturabfalls beim Wärmeübergang die gewünschte Temperatur an der Maternober
fläche vorhanden ist.
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Die mittlere Temperatur der Druckform beträgt dann also 8o° C. Bei
dieser Temperatur sind die Festigkeitseigenschaften der Druckformen bereits so weit
geringer als im kalten Zustande, daß die obenerwähnten Verformungen und die damit
verbundenen Nachteile eintreten, besonders wenn man berücksichtigt, daß der Einfluß
der Temperatur durch die Wirkung der meist sehr erheblichen Prägedrücke noch außerordentlich
gesteigert wird. So treten an der Oberfläche des Druckformenbildes Drücke in der
Größenordnung von ioo kg/cm= auf.
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Diese Verhältnisse werden noch ungünstiger werden, je schlechter die
Wärmeleitfähigkeit des Druckformenwerkstoffes ist, da dann ein entsprechend größeres
Wärmegefälle bis- zu der an der '@Iaternoberfläche gewünschten
Temperatur
notwendig wird und damit die mittlere Druckformtemperatur noch höher wird als oben
angegeben.
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Das letztere gilt besonders für thermoplastische Kunststoffe.
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Im Gegensatz 'zu den vorstehend beschriebenen bekannten Verfahren
wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung die Oberplatte auf beispielsweise go
bis ioo° geheizt. Das Temperaturgefälle durch die Mater und die gegebenenfalls darüberbefindliche
Zwischenlage ist infolge der im allgemeinen schlechten Leitfähigkeit erheblich.
Es wurde jedoch dachgewiesen, daß beispielsweise bei geeigneten Maternpappen bei
der angegebenen Temperatur der Oberplatte an der Oberfläche der Maternpappe die
gewünschte Temperatur von etwa 6o° C erreicht wird.
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Da die Unterplatte gemäß der Erfindung unbeheizt ist, darüber hinaus
sogar entweder, da sie ja aus Metall ist, bereits als solche Wärme ableitet oder
auch noch künstlich gekühlt werden kann, nimmt die Unterseite der Druckform eine
Temperatur an, die annähernd der Raumtemperatur entspricht oder bei künstlicher
Kühlung noch darunterliegt. Durch den Temperaturabfall beim Wärmeübergang zwischen
Mater und Oberseite der Druckform nimmt letztere eine Temperatur von etwa 4.5 bis
5o° C an, so daß also, wenn beispielsweise die Temperatur an der Unterseite der
Druckform 2o° beträgt, die mittlere Temperatur der Druckform zwischen
30 und 35' C liegt. Dies ist jedoch ein Bereich, wo eine Verminderung der
Festigkeitseigenschaften gegenüber denen bei Raumtemperatur praktisch bei dem hier
in Frage kommenden Werkstoff noch nicht vorhanden ist.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein Vorwärmen
der Druckform vor dein Prägen, das oben beschrieben ist und das ja dazu dienen soll,
die Temperatur der Form zu erhöhen, nicht erforderlich ist. Dies ist insofern von
Bedeutung, als eine Zeitersparnis eintritt, die nicht nur bei der Zeitungsherstellung
vorteilhaft ist.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in einer Wärmeersparnis
nicht allein durch den Fortfall des Vorwärmens, sondern auch dadurch, daß der Gesamttemperaturbereich
niedriger gehalten werden kann und die Wärmeabstrahlungen an den Oberflächen geringer
sind.
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Die abzuprägenden Formen sind häufig gemischt aus Satz und Bilderformen.
Die Warmprägung wird vornehmlich deshalb angewandt, um ein besseres Abprägen der
Bildformen mit feinen Rasterpunkten zu erzielen, während sich für reinen Satz im
allgemeinen die Warmprägung erübrigt. Es ist an sich bekannt, zwischen Bildätzung
und Unterlage, die letztere beispielsweise aus Eisenstegen bestehend, ein Papierblatt
zu legen, damit das Bild schließlich in der aus der Mater gegossenen endgültigen
Druckform höher steht und besser eingefärbt wird. Es hat sich herausgestellt, daß
die Anwendung dieser Arbeitsweise für das Verfahren gemäß der Erfindung besondere
Vorteile bietet, da bereits eine dünne Papierzwischenlage zwischen Ätzung und Unterlage
eine derartig wärmeisolierende Wirkung hat, daß infolge verminderter Wärmeabfuhr
an dieser Stelle die Ätzung eine höhere Temperatur annimmt als der umgebende Satz.
Dadurch wird die Bildsamkeit der Maternpappe in vorteilhafter- Weise noch verbessert.
Das Verfahren gemäß der Erfindung eröffnet auch einen besonders vorteilhaften Weg,
Druckformen, die aus metallischem Material und Kunststoffmaterial gemischt sind,
abzuprägen. Bei den bekannten Verfahren müßte die Temperatur des Untertisches so
hoch gewählt werden, daß auch für die Kunststofformen eine genügende Erwärmung der
Maternpappe erzielt wird, wobei sich an der Stelle der metallischen Form nachteilig
hohe Temperaturen ergeben. Dieser Nachteil wird bei dein Verfahren gemäß der Erfindung
vermieden.
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Es ist selbstverständlich, daß bei dem Verfahren gemäß der Erfindung
das Trocknen der Mater unter Druck auf der Form in der gleichen Weise stattfinden
kann wie bei den bekannten Verfahren. Als besonders vorteilhaft hat sich das Verfahren
in seiner Anwendung auf Druckformen aus thermoplastischen Kunststoffen erwiesen,
deren merkbare Erweichung bei Temperaturen beginnt, die nur wenig über der an der
Maternoberfläche erforderlichen Temperatur liegen.