Verfahren und Installation zur Herstellung einer Mehrfachform für die Reproduktion von Stichtiefdruckplatten

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrfachform für die Reproduktion von Stichtiefdruckplatten gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf eine Installation zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, bei der Herstellung von Stichtiefdruckplatten von einer metallischen Originalplatte auszugehen, auf deren Oberfläche das zu reproduzierende Bild oder Muster in Form von Linien oder punktförmigen Bereichen mit grosser Sorgfalt eingraviert ist. Da die auf dem Plattenzylinder angeordnete Stichtiefdruckplatte fast immer, insbesondere bei der Herstellung von Banknoten, eine grössere Anzahl von reihen- und spaltenweise angeordneten, gleichen Abdrücken aufweist, welche das zu reproduzierende Bild oder Muster darstellen, muss der Abdruck der gravierten Originalplatte vervielfältigt und auf die Stichdruckplatte übertragen werden, die im allgemeinen aus Nickel besteht. Um diese Vervielfachung und Uebertragung der Abdrücke auszuführen, geht man bisher in folgender Weise vor :

Man bereitet eine Kunststoffplatte aus thermoplastischem Material vor, deren Abmessung der der Orginalplatte entspricht und eine Dicke von ungefähr 0,5 bis 0,7 mm hat; diese Kunststoffplatte wird in eine Presse gelegt, und zwar zwischen eine ebene Auflage, welche mit einer Heizeinrichtung versehen ist, und die gravierte Flache der Originalplatte. Die Kunststoffplatte wird dann bis auf eine Temperatur von ungefähr 150°C erhitzt. Danach wird die Originalplatte durch den Stempel der Presse mit einem Druck von ungefähr 100 bis 200 kg/cm² gegen die Kunststoffplatte gedrückt, welche nach dieser Operation das komplementäre Relief des auf der Originalplatte gravierten Bildes oder Musters trägt. Man erhält auf diese Weise eine aus Kunststoff bestehende positive Form oder Patrize. Nach Abstellung des Drucks entfernt man die Originalplatte und wartet die Kühlung der Patrize ab, wobei es sich um eine natürliche Kühlung oder eine mit geeigneten Kühlmitteln beschleunigte Kühlung handeln kann.

Ein derartiges Pressverfahren ist beispielsweise aus der US-A-3597293 zu entnehmen.

Die vorstehend beschriebenen Schritte werden so oft wiederholt, bis die erhaltene Anzahl der mit dem zu reproduzierenden Abdruck versehenen Patrizen der Zahl der Abdrücke entspricht, welche die herzustellende Stichtiefdruckplatte aufweisen soll. Diese aufeinanderfolgende Herstellung der Patrizen stellt eine langwierige Arbeit dar.

Um nunmehr eine mit Mehrfachabdrücken versehene Form, also eine Mehrfachpatrize, zu erhalten, deren Abmessung der herzustellenden Stichtiefdruckplatte entspricht, geht man folgendermassen vor :

Zunächst werden die Rinder jeder einzelnen Patrize peinlich genau geschnitten, um eine Patrize mit exakt vorbestimmten Abmessungen zu erhalten. Dann werden alle Patrizen in der genauen gewünschten Anordnung reihen- und spaltenweise aneinanderliegend auf einer ebenen Auflage angeordnet und dort provisorisch festgeklebt. Der nächste Schritt besteht darin, diese zusammengesetzte und provisorisch geklebte Anordnung aller Patrizen in eine Kunststoff-Schweissmaschine einzuführen, in welcher alle Trennfugen zwischen benachbarten Patrizen verschweisst werden, so dass eine Mehrfachpatrize in Form einer Kunststoffplatte erhalten wird, welche die gewünschte Anzahl von Abdrücken aufweist. Diese Mehrfachpatrize muss nunmehr sorgfältig poliert und derart behandelt werden, dass das überschüssige Material an den Schweissnähten entfernt und zwischen den einzelnen Abdrücken eine völlig glatte und stetige Oberfläche erhalten wird.

Die vorstehend beschriebene Herstellungsweise ist kompliziert und langwierig und erfordert präzise arbeitende Spezialmaschinen. Die Zusammensetzung der Mehrfachform aus Einzel-Patrizen muss mit sehr grosser Sorgfalt und Genauigkeit durchgeführt werden, damit später beim Druckvorgang in der Stichtiefdruckmaschine das exakte Register gewährleistet ist.

Nachstehend wird der Vollständigkeit halber noch kurz das bekannte Verfahren erläutert, nach welchem im allgemeinen die Stichtiefdruckplatte unter Verwendung der erwähnten, eine Mehrfachpatrize darstellenden Kunststoffplatte hergestellt wird :

Die Kunststoffplatte wird zunächst mit einer Silberschicht versehen. Dann wird auf diese versilberte Oberfläche eine Kupferschicht durch Elektrolyse aufgebracht. Indem man nunmehr die Kunststoffplatte von der Kupferschicht entfernt, erhält man eine Kupferplatte in Form einer Mehrfach-Kupfermatrize mit vertieften Abdrücken. Die Oberfläche dieser Matrize zwischen den Abdrücken wird derart bearbeitet, dass sie vollständig glatt und stetig ist. Ausgehend von dieser Mehrfach-Kufpfermatrize wird eine Nickelplatte in Form einer Mehrfach-Nickelpatrize und anschliessend eine Nickelplatte in Form einer Mehrfach-Nickelmatrize hergestellt, welche die eigentliche Stichtiefdruckplatte bildet, die später auf dem Plattenzylinder der Druckmaschine montiert wird. Diese Druckplatte wird einer Endbearbeitung unterzogen, derart, dass einerseits die Oberfläche zwischen den Abdrücken glatt und stetig ist und andererseits die Rückseite der Druckplatte, die sich im Kontakt mit dem Plattenzylinder befindet, gleichfalls vollkommen glatt und stetig ist. Um den Widerstand der druckenden Oberfläche gegen Abrieb zu erhöhen, erhält diese Druckplattenoberfläche noch eine Chromschicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung einer Mehrfachform der beschriebenen Art, die als Grundlage für die Reproduktion einer vorzugsweise aus Nickel bestehenden Stichtiefdruckplatte dient, zu verbessern und insbesondere die Methode der exakten Positionierung aller Abdrücke auf der Mehrfachform zu rationalisieren und zu vereinfachen, wodurch der Herstellungsaufwand verringert und die Qualität der Mehrfachform erhöht wird. Ausserdem soll eine zweckmässige Installation für diese Herstellung geschaffen werden. Dabei kann die hergestellte Mehrfachform entweder eine Mehrfachpatrize oder eine Mehrfachmatrize sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die erfindungsgemässe Installation ist durch die im Patentanspruch 3 angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Vorzugsweise wird das Warmpressen der Kunststoffplatte bei Unterdruck durchgeführt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Installation nach der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 4 bis 10.

Die Vorteile der Erfindung bestehen im wesentlichen darin, dass die die Mehrfachform bildende Kunststoffplatte direkt in aufeinanderfolgenden Schritten herstellbar ist, ohne dass sie aus getrennt hergestellten, jeweils nur einen Abdruck aufweisenden Formen zusammengesetzt werden müsste, wodurch das genaue Beschneiden von Einzelformen, das exakte, zeitraubende Aneinanderfügen dieser Formen durch Verschweissen der Trennfugen sowie das Entfernen von überschüssigem Schweissmaterial entfällt. Ausserdem erlaubt die Hochfrequenzerwärmung der Kunststoffplatte die Verringerung des zum Warmpressen dieser Kunststoffplatte erforderlichen Anpressdrucks, insbesondere dann, wenn man bei Unterdruck arbeitet, wodurch ein besonders enger Kontakt zwischen Originalplatte und Kunststoffplatte in einer staubfreien Umgebung erzielbar ist.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

• Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Installation zur Herstellung einer Mehrfachform und zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens,
• Figur 2 eine teilweise und vergrösserte Seitenansicht der Installation, und
• Figur 3 eine teilweise Seitenansicht einer etwas abgewandelten Ausführungsform der Installation.

Nachstehend wird zunächst die Installation zur Herstellung einer Mehrfachform und danach das Herstellungsverfahren selber beschrieben.

Die Installation weist nach Figur 1 ein Gestell 1 auf, das alle Vorrichtungsteile trägt. Ein erster als Schlitten ausgebildeter Rahmen 2 ist in horizontaler Richtung im Sinne des Pfeils F2 längsverschiebbar auf dem Gestell 1 montiert. Im Innern dieses Rahmens 2 ist ein zweiter, ebenfalls als Schlitten ausgebildeter Rahmen in Form eines Tragrahmens 3 im Sinne des Pfeils F3, also senkrecht zur Verschiebungsrichtung des ersten Rahmens 2, verschiebbar gelagert. Der Tragrahmen 3 dient zur Aufnahme einer Kunststoffplatte 4, welche mit Hilfe von Befestigungsorganen 3a gehalten und aus welcher die spätere Mehrfachform mit einer Vielzahl gleicher Abdrücke gebildet wird.

Im mittleren Bereich des Gestells 1, auf welchem sich der Rahmen 2 verschiebt, ist unterhalb der Verschiebungsebene eine in Figur 2 gezeigte Auflage 5 fest am Gestell 1 angebracht. Auf dieser Auflage 5 liegt eine isolierende Platte 6, welche, wie in Figur 2 dargestellt, eine plattenförmige Elektrode 7 trägt, die zur Hochfrequenzerwärmung der Kunststoffplatte 4 dient. Zwischen der Elektrode 7 und der isolierenden Platte 6 ist eine Kühlvorrichtung 8 angeordnet, in welcher vorzugsweise eine Kühlflüssigkeit zirkulieren kann und die zu diesem Zweck mit zwei Leitungen 8a und 8b zum Eintritt und zum Austritt dieser Flüssigkeit versehen ist. Vertikal oberhalb der Elektrode 7 befindet sich eine Plattenhaltevorrichtung, welche eine obere Befestigungsplatte 9 aufweist, die fest mit dem Gestell 1 verbunden ist, beispielsweise mit Hilfe von vier schrägen Stützen 10. Auf dieser Befestigungsplatte 9 ist ein doppelwirkender Zylinder 11 installiert, dessen Kolbenstange 12 die Befestigungsplatte 9 durchsetzt und an seinem unteren Ende eine horizontale Platte 13 trägt, welche mit einer Führungseinrichtung in Form zweier Führungsstangen 14 und 15 versehen ist, die parallel zur Kolbenstange 12 des Zylinders 11 verlaufen und ebenfalls die obere Befestigungsplatte 9 durchqueren. An dieser horizontalen Platte 13 ist mit Hilfe von Befestigungsorganen 16 in Form von vier mit Muttern 17 versehenen Gewindebolzen der eigentliche Plattenhalter 18 aufgehängt, welcher an seiner Unterseite die Originalplatte 19 mit dem zu vervielfältigenden gravierten Bild oder Muster trägt und dessen Abstand zur horizontalen Platte 13 mit Hilfe der Befestigungsorgane 16 eingestellt werden kann. Der Plattenhalter 18 ist vorzugsweise mit einer Einrichtung zum Erwärmen und zum Kühlen mittels einer in seinem Innern umlaufenden heissen oder kalten Flüssigkeit versehen, die nach Bedarf durch eine der beiden Leitungen 18a und 18b eintreten und durch die andere Leitung austreten kann.

Unterhalb des Plattenhalters 18 ist eine Kammer 20 vorgesehen, in welcher ein Unterdruck erzeugt werden kann. Diese Kammer 20 wird durch einen Blasebalg gebildet, dessen oberes Ende am Rande des Plattenhalters 18 befestigt ist und dessen unteres Ende sich in enger Berührung mit der Kunststoffplatte 4 befindet.

Auf einer Konsole 21 sind ein Hochfrequenzgerät 22, an das die Elektrode 7 angeschlossen ist, sowie die verschiedenen Bedienungsorgane angeordnet, welche beispielsweise die Verschiebung der als Schlitten ausgebildeten Rahmen 2 und 3, die Betätigung des Zylinders 11 mit seinem Kolben sowie die Ein- und Ausschaltung des Hochfrequenzgeräts 11 erlauben.

Die beschriebene Installation ist selbstverständlich nur ein Ausführungsbeispiel und lässt zahlreiche bauliche Varianten zu, insbesondere beispielsweise im Hinblick auf die relative Verschiebbarkeit zwischen Kunststoffplatte 4 einerseits und Elektrode 7 sowie Originalplatte 19 andererseits. Anstatt nur die Kunststoffplatte 4 auf dem Gestell 1 in den beiden Richtungen F2 und F3 zu verschieben, kann die Anordnung auch so getroffen sein, dass die ganze Plattenhaltevorrichtung mitsamt dem Zylinder 11 und der Originalplatte 19 sowie der Elektrode 7 in einer der horizontalen Richtungen F2 oder F3 und die Kunststoffplatte 4 dann nur in der anderen Richtung F3 oder F2 verschoben werden kann, oder dass die ganze Plattenhaltevorrichtung mit dem Zylinder 11 und der Originalplatte 19 sowie der Elektrode 7 in beiden Richtungen verschiebbar ist, während die Kunststoffplatte 4 auf dem Gestell 1 festliegt.

Gemäss einer etwas abgewandelten Ausführungsform kann zwischen der Elektrode 7 und der Kunststoffplatte 4 eine auf der Elektrode liegende Schicht 24 (Figur 3), vorzugsweise aus Glasfasern, vorgesehen sein, um einen guten Sitz dieser Elektrode 7 während des Pressens zu gewährleisten.

Nachstehend wird anhand der beschriebenen Installation das Verfahren nach der Erfindung erläutert.

Man beginnt mit der Vorbereitung einer Originalplatte 19 aus Metall, die das zu reproduzierende Bild oder Muster in Form von eingravierten Linien und gegebenenfalls punktförmigen Bereichen unterschiedlicher Tiefe aufweist, jedoch auch aus einer Original-Reliefplatte bestehen kann, welche das zu reproduzierende Muster oder Bild in Form von entsprechenden Erhöhungen trägt. Diese Originalplatte 19 wird an der Unterseite des Plattenhalters 18 befestigt.

Ferner wird eine Kunststoffplatte 4 aus einem durch Warmpressen verformbarem Material vorbereitet, die praktisch dieselben Abmessungen wie die herzustellende Stichtiefdruckplatte hat. Diese Kunststoffplatte 4 kann insbesondere aus einem unter dem Handelsnamen Cobex bekannten PVC bestehen.

Diese Kunststoffplatte 4 wird, bei angehobenem Plattenhalter 18, im als Schlitten ausgebildeten Tragrahmen 3 angeordnet und durch einstellbare Befestigungsorgane 3a in Form von kleinen Zangen gehalten, welche die Kunststoffplatte 4 gleichförmig innerhalb des Rahmens 3 spannen. Mit Hilfe der beiden verschiebbaren Rahmen 2 und 3 führt man die Kunststoffplatte 4 in eine erste justierte Lage, in welcher der Plattenbereich, der den ersten Abdruck 23 erhalten soll, genau unterhalb der angehobenen Originalplatte 19 über der Elektrode 7 liegt, welche näherungsweise die gleichen Abmessungen wie die Originalplatte 19 hat.

Zur Erzeugung des ersten Abdrucks auf der Kunststoffplatte 4 wird der Plattenhalter 18 mit Hilfe des Kolbens des Zylinders 11 zunächst so seit abgesenkt, dass das untere Ende des die Kammer 20 bildenden Blasebalgs auf der Kunststoffplatte 4 aufliegt. Mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung erzeugt man dann innerhalb der Kammer 20 ein Vakuum von ungefähr 80%, und anschliessend wird die gravierte Originalplatte 19 auf die Kunststoffplatte 4 abgesenkt. Um das eigentliche Warmpressen durchzuführen, wird mit Hilfe des Zylinders 11 ein Druck in der Grössenordnung von beispielsweise 20 kg/cm² auf die an der Elektrode 7 anliegende Kunststoffplatte ausgeübt, das ist ein um das 5 bis 10-fach geringerer Druck als bei bisher bekannten Verfahren. Während einer bestimmten Zeit, beispielsweise während 15 bis 20 Sekunden, wird Hochfrequenzspannung an die Elektrode 7 gelegt, um die Kunststoffplatte 4 durch Hochfrequenz zu erwärmen. Dann wird die Speisung der Elektrode 7 abgeschaltet und die Kunststoffplatte 4 während 3 bis 4 Minuten gekühlt, indem eine Kühlflüssigkeit durch die Vorrichtung 8 geleitet wird; ebenso wird die Originalplatte 19 gekühlt, indem eine Kühlflüssigkeit durch den Plattenhalter 18 geleitet wird.

Nachdem die Temperatur hinreichend abgesunken ist und die Kammer 20 wieder auf normalen Atmosphärendruck gebracht wurde, wird die Originalplatte 19 durch Anhebung von der Kunststoffplatte 4 entfernt. Die Kunststoffplatte 4 wird dann in die zweite, dem zweiten anzubringenden Abdruck entsprechende justierte Stellung verschoben, entweder in Richtung F2 oder in Richtung F3, und danach wird die Folge der vorstehend beschriebenen Operationen erneut durchgeführt, um den zweiten Abdruck zu erzeugen. Diese Folge von Schritten wird sukzessive so lange fortgesetzt, bis die Kunststoffplatte 4 mit so vielen reihen- und spaltenweise angeordneten Abdrücken versehen worden ist, wie es gewünscht wird, das heisst, bis Anzahl und Anordnung der Abdrücke denen der herzustellenden Stichtiefdruckplatte entsprechen.

Man erhält so auf einfache Weise eine Mehrfachform in Gestalt einer Kunststoffplatte 4 mit einer entsprechenden Anzahl von Abdrücken. Da im betrachteten Beispiel von einer gravierten originalplatte ausgegangen wurde, stellt diese Mehrfachform eine Mehrfachpatrize mit erhabenen Abdrücken dar. Wenn man dagegen von einer Originalplatte mit erhabenen Reliefs ausgeht, dann erhält man nach demselben Verfahren, welches vorstehend beschrieben wurde, eine Mehrfachmatrize in Form einer Kunststoffplatte, deren Abdrücke aus Vertiefungen bestehen.

Mit einer so erhaltenen Mehrfachform werden nach bekannten Verfahren die entsprechenden Stichtiefdruckplatten hergestellt.

Bevor die Originalplatte 19 mit der Kunststoffplatte 4 in Berührung gebracht wird, kann es zweckmässig sein, entweder nur die Kunststoffplatte 4 mit Hilfe der Hochfrequenzerwärmung oder aber sowohl diese Kunststoffplatte 4 als auch die Originalplatte 19 vorzuwärmen, wobei im letzten Falle während einiger Minuten heisses Wasser durch das Innere des Plattenhalters 18 geleitet wird, bevor die Originalplatte 19 auf die Kunststoffplatte 4 abgesenkt wird. Dieses Vorwärmen erlaubt es, die Qualität des Abdrucks zu verbessern, weil dadurch Probleme, die mit der unterschiedlichen Ausdehnung der miteinander in Berührung befindlichen Teile zusammenhängen, vermieden werden; derartige Ausdehnungen können möglicherweise die Qualität des Abdrucks beeinträchtigen.

Anstatt den Plattenhalter 18 zwecks Durchführung des Warmpressens auf die Kunststoffplatte 4 abzusenken, kann die Installation auch so beschaffen sein, dass die Plattenhaltevorrichtung feststeht und die Elektroden 7 mit ihrer Auflage angehoben wird, um die Kunststoffplatte 4 gegen die Originalplatte 19 zu pressen.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern lässt im Rahmen der Erfindungsidee mannigfache Varianten zu.