Установка для изготовления плоской матрицы из термодеформируемого материала

 

„„Я „„1828433 АЗ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 41 С 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " !:, !";;:,., „ ;-"::"."-""

К ПАТЕНТУ (21) 4894511/12 (22) 18.02.91 (46) 15.01.93. Бюл. М 26 (31) 90810117. 3 (32) 19.02.90 (33) EP (71) Де Ля Рю Жиори С. А. (СН) (72) Антонио Колуцци (Щ (56) Патент ЕР М 3355830, кл. В 41 0.3/00, 1980. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ПЛОСКОЙ МАТРИЦЫ ИЗ ТЕРМОДЕФОРМИРУЕМОГО МАТЕРИАЛА (51} Использование: для изготовления матриц. Сущность изобретения: установка имеет узел де ржателя электрода, несущий пластинчатый электрод, узел держателя пластины„несущий пластину-оригинал с выИзобретение относится к полиграфической промышленности.

Целью изобретения является повышение качества изготовления матрицы.

На фиг. 1 изображен первый вариант исполнения установки для использования способа, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сбоку: на фиг. 3 — вариант установки, вид сбоку; на фиг. 4 — вид в плане оригинальной пластины, на которой схематично показан рисунок и линия контура или огибающая, которая окружает зону рисунка, причем эта линия контура в действительности не существует, и показана лишь для удобства описания; на фиг. 5 — пластинчатый электрод, имеющий контур, соответствующий этомурисунку; на фиг. 6 — вид того же электрода, но помещенного на изолирующую опору и гравированным рисунком, и скользящие рамки, несущие термодеформи руемую пластмассовую пластину, расположенные между и переносимые относительно пластины-оригинала и указанного электрода. Пластина-оригинал формирует второй электрод„причем два электрода соединены с ВЧ-аппаратом. Первый пластинчатый электрод имеет контур, который соответствует огибающей рисунка пластины-оригинала и, следовательно, производимой стереотипной матрице, Край первого электрода окружен изолирующим бордюром, толщина которого равна толщине первого электрода. В результате этих мероприятий в процессе литья оад давлением с ВЧ-подогревом нагревается практически лишь зона стереотипной матрицы. 7 з. и. ф-лы, 12 ил. окруженного изолирующим краем; на фиг. 7.

-сечение йо УП-YG фиг. 6; на фиг. 8 — вторая форма исполнения установки, показывающая основные элементы изобретения; на фиг. 9 — схематичный вид по направлению стрелки IX-IX фиг. 8; на фиг. IO — сечение устройства держателя электрода по фиг. 8 и

9, по Х-Х фиг. 9; на фиг. 11 — вид, аналогичный фиг. 6, но с отличиями, состоящими в там, что форма электрода соответствует неточно контуру рисунка. а более грубой огибающей ега, и чта бордюр покрывает всю изолирующую опору и образует одну деталь с ней; на фиг, 12- сечение по XII-ХИ на фиг.

11.

Установка (фиг, 1) имеет станину 1, служащую основанием для остальной части установки..Первая скользящая рамка 2, 3

1828433 или холодной жидкости, в зависимости от дл необходимости. от которая может перемещаться в горизон. тальном направлении 2; установлена на станине 1. Вторая скользящая рамка 3 ус.тановлена внутри скользящей рамки 2 и перемещается внутри нее в.направлении 5

3. Внутри второй рамки 3 размещается пластмассовая пластина 4, которая закрепляется зажимами 5 и образует матрицу с множеством стереотипных матриц.

: Несколько стереотипных матриц 6 показа- 10 ны на фиг..1.

В. середине области перемещения первой скользящей рамки 2 под плоскостью . скольжения. располагается устройство держателя электрода. Как показано на фиг. 2, . 16 это устройство имеет опорную подушку 7, жестко связайную со станиной 1, на которой располагается изолирующая. пластина 8 с установленным на ней устройством подогрена и охлаждения 9, образованным пло- 20 ской металлической коробкой, в которой может циркулировать жидкость и которая. снабжена для этого двумя каналами 10 и 11 для входа и .выхода горячей или холодной жидкости (в зависимости от необходимо- 25 сти). На этом:устройстве нагрева и охлаждения 9 расположена изолирующая пластина

12, на которой размещается изолирующая опора 13, несущая первый пластинчатый алектрод 14. 30

На вертикали к электроду 14 располагается устройство держателя пластины для крепления оригинальной пластины 15, которая в рассматриваемом примере имеет гравированный рисунок. Зта оригинальная 35 пластина используется в качестве второго . электрода. Указанное устройства держателя пластины установленО с помощью каркаса 16, который в.npwepe по фиг.. 1 имеет четыре наклонные стойки и верхнюю плиту 40

17. Силовой цилиндр двойного действия 18 закреплен на этой плите 17, а шток 19 пор. шня указанного силового цилиндра пересекает. плиту 17 и несет нэ своем нижнем конце устройство держателя пластины. Оно 46 состоит иэ опорной пластины 20, снабженной двумя направляющими стержнями 21, 22,.расположенными параллельно штоку 19 силового цилиндра 18 и пересекающими . верхнюю плиту 17, Четыре стержня,23, 60 снабженные гайками для регулировки уров ня, обеспечивают подвеску держателя пластины, несущего оригинальную пластину 15.

Этот держатель пластины состоит одновре менно из устройства нагрева и охлаждения 66

26, образованного .плоской металлической

:коробкой, снабженной двумя каналами 26 и

27, служащими для входа и выхода горячей .. Под устройством 25 располагается камера 28, в которой можно создать относительный вакуум. Зта камера 28 сформирована сильфоном, верхний конец которого жестко связан с устройством 25, э нижний конец находится в тесном контакте с пластмассовой пластиной 4.

Наконец, на консоли 29 располагается

ВЧ-аппарат 30, а также различные системы управления, например, перемещением скользящих рамок 2 и 3, и система управления силовым цилиндром 18. В примере. показанном на фиг. 1 и 2, электрод 14 связан с выводом напряжения этого ВЧ-аппарата

30, тогда как оригинальная пластина 15 заземлена; т. е. находится в контакте с устройством 9 из металла и другими элементами металлической станины 1.

Фиг. 4 показывает оригинальную пластину.15 с гравированным рисунком 31, который располагается и нерегулярной зоне, отмеченной линией контура, образованной огибающей 32 этой гравированной зоны.

Очевидно, что зта линия контура не существует в действительности; оНВ указана на фиг. 4 для лучшей иллюстрации границы рисунка.

Фиг, 5 показывает электрод 14, вырезанный таким образом, что era контур 33 соответствует огибающей 32. Зтот электрод

14, который предпочтительно выполняется из листа меди, толщиной приблизительно

0,5 мм, закрепляется (фиг. 6 и 7), например, наклеиванием нэ изолирующей опоре 13, толщиноЧ1 приблизительно 1,5-2,0 мм и окружен изолирующим бордюром 34, наклеенным на изолирующую опору 13, внутренняя кромка которой имеет форму контура электрода 14 и охватывает его бордюр. Бордюр 34 имеет ту же толщину, что итолщина электрода 14, поэтому их поверхности образуют единую плоскость (фиг. 7).

Изолирующая опора 13 и бордюр 34 выполнены из электрически и термически изолирующего материала, предпочтительно из силикона, армированного стекловолокном, вырезанного в упругой ленте. В расматриваемом примере бордюр 34 представляет собой деталь, отделенную от изолирующей подложки 13 и окружающую лишь область, примыкающую к электроду f4 и не покрывающую всю поверхность изолирующей подложки 13; размеры которой соответствуют приблизительно размерам оригинальной пластины 15 или немного больше них. Минимальная ширина бордюра 34 должна составлять приблизительно 6 мм для обеспечения одновременно хорошей опоры я пластмасСовой пластины 4 вокруг стереипной матрицы в процессе отливки и хо1828433 рошей электрической и термической изоляции для того, чтобы нагрев был практически сконцентрирован в определенной зоне контура 33 и электрода 14. В этих условиях удается избежать любых. деформаций поверхности пластмассовой пластины вокруг стереотипной матрицы и гарантировать идеальную плоскостность вне стереотипных матриц, причем эта плоскостность является основной характеристикой для последующего изготовления пластин для печати с гравированием по меди, Поскольку изолирующая подложка 13 является гибкой и сравнительно тонкой; предусмотрена (фиг. 2) еще изолирующая пластина 12, выполненная из прочного материала, например бакелита, толщиной 4-5 мм, которая помещается между устройством 8 и изолирующей подложкой 13 для 20 предотвращения диссипации ВЧ-энергии и для обеспечения надежной опоры. . Соединение электрода 14 с ВЧ-аппаратом 30 (не показано на рисунках) может выполняться через изолирующую подложку 25

13.

По варианту на фиг; 3 тонкая жесткая изолирующая пластина 35, предпочтительно выполненная из мика, имеющая толщин; приблизительно 0,7-1,0 мм, по- 30 мещается на укаэанный электрод и его бордюр 34. Такая конструкция обеспечивает идеальную стереотипную матрицу и предотвращает возможность снижения качества стереотипного отпечатка вследствие 35 наличия зазора между краем электрода 14 и его бордюром.

На фиг. 8-10 показана вторая форма исполнения установки, в которой оригинальная пластина 15 связана полосой меди 40

36 с выходом под напряжением ВЧ-аппарата 30. На каркасе 16 установлен с помощью пластин 17, 37 силовой цилиндр 18, а к концу штока 19 его поршня подвешена опорная пластина 20, снабженная направляющими 45 стержнями 21, 22 (фиг. 9). К этой опорной пластине 20 крепится посредством электрически и термическим изолированной пластины 8 держатель пластины, образованный устройством 25 нагрева и охлаждения, снаб- 50 женного каналами 26, 27. Крепление оригинальной пластины 15 реализуется посредством рамки 38 удержания в металлическом контакте с устройством 25так, чтобы комплекс устройства 25 и оригинальной 55 пластины 15 формировал бы в этом случае электрод высокого потенциала. причем медная полоса 36 закреплена на рамке 38. Установка по фиг, 8. и 17 работает без вакуумной камеры.

Что касается держателя электродов, он вновь имеет устройство подогрева и охлаждения 9, образованное плоской коробкой, снабженной двумя каналами 10, 11 для циркуляции горячей или холодной жидкости, и которая установлена без изоляции на опорную плиту 7 посредством трехточечной опоры.

На фиг. t0 показана точная конструкция этого держателя электрода. В этом случае предусмотрена металлическая пластина 37, поддерживающая изолирующую пластину

12, на которой располагается изолирующая подложка 13, несущая электрод 14, окруженный изолирующим бордюром 34, который образует единую деталь с указанной подложкой 13. Весь комплекс предварительно собирается с помощью винта 38, который пересекает эти элементы и нижний конец которого выходит в полость 39 метал-„ лической пластины 40 и завинчивается в гайку 41. Головка винта 38 утоплена в конические отверстия 42, выполненные в электроде 43 так, чтобы зти винты 38 касались поверхности электрода. Предусмотрена также пластина из мика 35 над электродом

43 и его бордюром 34. Металлическая пла- . стина 40 имеет наклон:-.ые края, которые позволяют ей быть зафиксированной на устроййстве 9 с.комплексом иэ других элементов посредством установочных клиньев 44, также имеющих наклонные поверхности, которые захватывают наклонный край металлической пластины 40, Такая конструкция позволяет соединить электрод 43 с землей посредством винтов 38, устройства 9 и станины.

Изолирующая деталь, формируя суппорт и бордюр 34, является, предпочтительно, гибкой пластиной из силикона толщиной

2-3 мм, на поверхности которой полость в форме контура электрода 43, была вырезана по.огибающей 32 рисунка и ее зафиксировав в .полости изолирующей подложки 13 так, чтобы она была окружена бордюром 34 (фиг.

Я 1).

Подготавливают пластма совую пластину 4 из материала, термодеформируемого . отливкой и сжатием, например из материала СО ЕХ ПВХ, имеющего практически те же размеры, что и требуемый размер пластины для печати с гравированием по меди. Эту пластмассовую пластину 4 помещают в скользящую рамку 3 и закрепляют там регулируемыми зажимами 5, обеспечивающими ее удержание в однородно натянутом состоянии в скользящей рамке 3 (фиг. 1). С помощью скользящих рамок 2 и 3 пластмассовую пластину 4 приводят в первое положение, которое соответствует поло1828433 жению первой стереотипной матрицы 6 (фиг, 1). В этом положении зона, деформируемая матрицированием, находится между электродом 43 и оригинальной пластиной

15, которая расположена вертикально над электродом 43.

Электрод 43, а также оригинальная пластина 15, которая сама является электродом, в приподнятом над оригинальной пластиной 15 положений, предварительно нагреваются циркуляцией горячей воды через два устройства 9, 25 до тех пор пока эти электроды "достигнут температуры 40 и .50 С, в частности 45ОС, что длится обычно приблизительно 2 мин. Такой предвари. тельный"подогрев позволяет обеспечить наилучшее качество стереотипной матрицы, поскольку предотвращается проблема различия в расширениях контактирующих. элементов, что могло бы нанести вред отпечатку. . После достижения температуры предварительного нагревания оригинальную пластину 15 опускают с помощью силового цилиндра 18 до момента ее контакта с пла.стмассовой пластиной 4 и, прижимая ее небольшим давлением порядка 5 кг/см подают ВЧ-поле через два электрода до достижения пластмассовой плас1иной 4 температуры приблизительно в 200 С.. Для этого используется, например, частота в 27

МГц, которая подается в течение 15-20 се«унд. Выполненные испытания позволили констатировать, что электроды, изолирующая подложка и изолирующий бордюр 34 достигают лишь температуры 40-50 Ñ, Температура в 200 С пластмассовой пластины

4 более высока, чем температура в извест, ных до настоящего времени способах, и позволяет, .затем, приложить пониженное давление, что предотвращает деформацию вокруг зоны отпечатка.

После достижения этой температуры силовой цилиндр 18 создает давление матрицирования для.получения отпечат«а, например, порядка 20-25 кг/см, т. е. в 5-10 раз меньше, чем в известных способах. отключают питание электродом и, сохраняя это давление матрицирования, охлаждают оригинальную пластину 15, электрод 43, а также пластмассовую пластину 4 циркуляцией холодной воды в устройствах 9, 25; Когда пластина-оригинал 19 достигает температуры, т. е. приблизительно 20 С, что продолжается приблизительно 2-2,5 минуты, давление снимается и пластина-оригинал 15 отводится от пластмассовой пластины:4 путем поднятия устройства держателя пластины. Следовательно, операции для матрицы из термодеформируемого материала, содержащая установленные на станине держатель пластинчатого электрода. соединенный с ВЧ-нагревательным аппаратом, 55 держатель пластины-оригинала, расположенной напротив электрода, на расстоянии от него, по меньшей мере одну скользящую рамку для удержания пластмассовой пластины, расположенную между электродом и пластиной-оригиналом с возможно10

60 производства одного отпечатка продолжаются приблизительно 5 минут, Затем, пластмассовую пластину 4 перемещают во второе положение, причем перемещение выполняется либо в направлении 2, либо в направлении 3, и повторяют те же операции, что и ранее для получения второго отпечатка и т. д. до нанесения на пластину 4 стольких отпечатков по строкам и столбцам, столько этого необходимо.

Таким образом, получают матрицу в форме пластины с множеством стереотипных матриц 6 (фиг. 1). Поскольку основой является одна гравированная пластина-оригинал, матрица, котерую получают этим способом, является позитивной пластмассовой матрицей. Тем не менее, используя этот же способ можно получить и негативную пластмассовую матрицу, если за основу взять позитивную пластину-оригинал, которая сама могла бы быть получена на основе гравированной первоначальной пластины.

Кроме того, в случае необходимости, возможно отказаться от предварительного нагревания.

Если используется установка по фиг.

1-3 для использования способа после фазы предварительного нагрева, устройство держателя электрода опускают до тех. пор, пока. нижний конец сильфона камеры 28 не придет в контакт с пластмассовой пластиной 4, и в этой камере будет создан с помощью устройства, которое не показано, вакуум приблизительно в 80 $. Матрицирование в вакууме может иметь в некоторых случаях преимущества, но не является обязательным, Очевидно, что после охлаждения и перед установкой пластины-оригинала 15 камеру 28 соединяют с атмосферой.

Вместо устройства держателя пластины, которое опускается для обеспечения давления на пластмассовую пластину 4, можно предусмотреть, чтобы держатель пластины был неподвижным, а электрод 14 со своей опорой поднимался для приложения давления, Формула изобретения

1. Установка для изготовления плоской

1828433

10 стью перемещения относительно последних по двум перпендикулярным в горизонтальной плоскости направлениях и средства для изменения расстояния между соответствующими. держателями, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества изготовления матрицы, пластинаоригинал представляет собой второй пластинчатый электрод, .соединенный с

ВЧ-нагревательным аппаратом, при этом первый электрод имеет контур, огибающий зону соответствующую печатным элементам пластины оригинала, а край электрода окружен изолирующим бордюром с внутренней гранью, согласованной с указанным контуром и толщиной, равной толщине первого электрода.

2. Установка по и. 1. отл и ча ю ща яс я тем, что первый электрод снабжен изолирующей подложкой, на которой он закреплен.

З.Установка попп. 1и2, о тл ича ющ а я с я тем, что изолирующие подложка и бордюр являются монолитной пластмассовой деталью, сформированной предпочтительно из упругого материала, на поверхности которой выполнена полость в форме упомянутого контура.

4. Установка по пп. 1-3, о т л и ч а.ющ а я с я тем, что первый электрод и его бордюр покрыты тонким слоем прочного изолирующего материала, предпочтительно шика, 5, Установка norm.1-4, отл ича ющ а я с я тем, что по меньшей мере один из соответствующих держателей имеет средства нагрева и охлаждения посредством циркуляции рабочей жидкости.

6. Установка по пп. 1 — 5, о т л и ч а ющ а я с я тем, что держатель пластины-оригинала имеет средства нагрева и охлаждения, выполненные в виде плоской

5 металлической коробки, контактирующей с пластиной-оригиналом, образуя упомянутый второй электрод, при этом держатель первого электрода снабжен опорной плитой, на которой установлены соответствую10 щие средства нагревания, охлаждения, выполненные в виде плоской коробки, поддерживающей первый электрод, причем держатель пластины-оригинала снабжен средствами, предпочтительно силовым ци15 линдром двойного действия для вертикального перемещения и создания давления на пластмассовую пластину.

7. Установка по и. 6, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, комплекс, образованный пла20 стиной-оригиналом и соответствующей ко-. робкой. связан посредством проводника с, выходом под напряжением ВЧ-аппарата, причем указанная коробка снабжена изолирующей пластиной, а первый электрод свя25 занс землей.

8. Установка по пп. 2-7, о т л и ч а ющ а я с я тем, что изолирующая подложка. несущая первый электрод и ее бордюр, снабжена металлической и закрепленной на

30 ней изолирующей пластиной, при этом весь указанный комплекс имеет фиксирующие винты с фрезерованными головками, проходящими через указанные элементы и выходящими на поверхность первого электрода, 35 и закреплен средствами крепления на основании держателя первого электрода, в частности соответствующей коробки средства нагревания и охлаждения.

1828433

1828433

1828433

1828433

1828433

Составитель Н.Калааникова

Техред М.Моргентал Корректор С Писине

Редактор Т.Иванова

Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 2364 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ври ГКНТ СССР

113035; Москаа, Ж-ЗБ, Раувская наб., 4/5