Vorrichtung zur Gravur von Näpfchen in Druckzylindern mittels Laserlichts

Abstract

 Es wird eine Vorrichtung (10) zur Gravur von Näpfchen (11) in Druckzylindern (12) für den Tiefdruck vorgeschlagen, umfassend wenigstens eine Laserlichtquelle (13), mittels der Laserlicht (14) zur Ausbildung der Näpfchen (11) auf den dabei rotierend angetriebenen Druckzylinder (12) gerichtet wird, wobei der Ausgang (15) der Laserlichtquelle (13) in Abhängigkeit der Rotation des Druckzylinders (12) längs des Druckzylinders (12) in dessen axialer Richtung (17) konstant bewegt wird oder dabei nach Vollendung einer vollständigen Drehung des Druckzylinders (12) um jeweils einen vorbestimmten Betrag in dessen axialer Richtung (17) bewegt wird. Dabei ist im Bereich (18) des Auftreffortes (19) des Laserlichts (14) auf den Druckzylinder (12) ein Abtragelement (20) deart angeordnet, daß mit diesem der bei der Beaufschlagung des Druckzylinders (12) mit Laserlicht (14) zur Ausbildung des Näpfchens (11) entstehende, einen Grat bildende Schmelzaufwurf (21) des Werkstoffs des Druckzylinders (12) fortwährend und unmittelbar nach seiner Entstehung entfernt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gravur von Näpfchen in Druckzylindern für den Tiefdruck, umfassend wenigstens eine Laserlichtquelle, mittels der Laserlicht zur Ausbildung der Näpfchen auf den dabei rotierend angetriebenen Druckzylinder gerichtet wird, wobei ein Ausgang der Laserlichtquelle in Abhängigkeit der Rotation des Druckzylinders längs des Druckzylinders in dessen axialer Richtung konstant bewegt wird oder jeweils nach Vollendung einer vollständigen Drehung des Druckzylinders um jeweils einen vorbestimmten Betrag in dessen axialer Richtung bewegt wird.

[0002] Eine Vorrichtung zur Gravur von Näpfchen für den Tiefdruck ist bekannt (unveröffentlichte europäische Patentanmeldung 04 004 470.3). Sowohl bei der Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck mittels eines mechanischen Gravierorgans, bspw. eines Diamantstichels, als auch beim Gravieren von Druckzylindern für den Tiefdruck mittels Laserlichts entsteht im Zuge der Ausbildung der Näpfchen im Randbereich der Näpfchen zum Druckzylinder hin, in dem die Näpfchen ausgebildet werden, Grat. Der zwangsweise an jedem mechanisch gravierten Näpfchen entstehende Grat wird entweder nach Abschluß der vollständigen Gravur des Druckzylinders in einem gesonderten Arbeitsvorgang durch flächiges Entgraten des gesamten Druckzylinderumfanges, an dem die Näpfchen ausgebildet worden waren, entfernt und dieser wird anschließend ggf. noch poliert, oder eine Abtragvorrichtung läuft in einem gewissen Abstand nachfolgend versetzt zum Gravierorgan, ggf. synchronisiert mit diesem in bezug auf die axiale Bewegung des Gravierorgans längs des Druckzylinders mit, so daß in einem gewissen Abstand in Axialrichtung nach dem mechanischen Gravierorgan im Zuge der Rotation des Druckzylinders die von dem Abtragorgan beaufschlagte Oberfläche des Druckzylinders entgratet wird.

[0003] Diese Methoden des Entgratens von mittels mechanischer Gravur ausgebildeter Näpfchen auf bzw. von Druckzylindern sind im Stand der Technik bekannt und werden in dieser Form von der Fachwelt für diesen Zweck fortwährend ausgeführt.

[0004] Diese Art des Entgratens der Druckzylinder nach Ausbildung der Näpfchen ist in der vorangehend beschriebenen Form nur bei einer mechanischen Gravur der Näpfchen möglich.

[0005] Bei der Gravur von Näpfchen in Druckzylindern mittels Laserlichts versagt die vorangehend beschriebene Methode des Entgratens. Das hat seinen wesentlichen Grund darin, daß ein mittels Laserlichts hergestelltes Näpfchen aufgrund der Verflüssigung des Werkstoffs und dessen Verdampfung im Zuge der Beaufschlagung der Oberfläche des Druckzylinders, die zumindest im Oberflächenbereich aus Metall besteht, im Randbereich des mittels Laserlichts ausgebildeten Näpfchen immer ein bestimmter Randwulst gebildet wird, der über die eigentliche Oberfläche des metallisches Druckzylinders hinaussteht, und zwar entstehend durch das Schmelzen des Metalls und des Verdampfens des Metalls im Zentrum des Laserlichtstrahles. Der Randbereich wird aufgrund des Strahlprofils des Laserstrahls lediglich angeschmolzen, so daß sich dort ein Teil des im Zentrum des Strahlprofils geschmolzenen Metalls anhäuft, nämlich der Teil, der nicht verdampft wird.

[0006] Da bei der hochauflösenden Lasergravur, bei der auf der gleichen Fläche des Druckzylinders, auf der bisher ein einziges mittels mechanischer Gravur ausbirldbares Näpfchen ausgebildet werden konnte, eine Vielzahl von Näpfchen, bspw. 50 und mehr Näpfchen, ausgebildet werden müssen, die Spuren, in denen das Laserlicht um den Umfang des Druckzylinders herum zur Ausbildung der hochauflösenden Vielzahl von Näpfchen sehr viel dichter in axialer Bewegungsrichtung des Laserlichts längs des Druckzylinders aneinanderliegen, würde bei einer Lasergravur nach einer Gravur in einer Spur um den Druckzylinder herum bei Beginn der nächsten Spur die benachbarte, fertig gravierte Spur durch den vorbeschriebenen Schmelzaufwurf der nachfolgenden Spur derart beeinträchtigt werden, daß die Gravur in der vorangegangenen Spur unbrauchbar würde, da die zuvor in der vorangegangenen Spur ausgebildeten Näpfchen durch den Schmelzaufwurf der nachfolgenden Spur wieder teilweise geschlossen, zumindest aber in bezug auf die Näpfchenkontur derart beeinträchtigt würden, daß derart mit Laserlicht gravierte Druckzylinder mangelhafte Druckergebnisse liefern würden.

[0007] Es sind in diesem Zusammenhang viele Versuche unternommen worden, bspw. das Strählprofil des Laserlichts derart zu fokussieren und durch Blenden zu begrenzen, daß der besagte Schmelzaufwurf nicht mehr so gravierend auftritt. Das hatte aber i.d.R. zur Folge, daß dadurch auch die effektiv abgegebene Leistung des Laserlichts am Auftreffort auf dem Druckzylinder begrenzt wurde, so daß die mittels des Laserlichts an sich mögliche und auch angestrebte hochauflösende Lasergravur wieder im Hinblick auf die an sich dadurch erreichten guten Gravurergebnisse wieder erheblich begrenzt wurde.

[0008] Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu sahaffen , mit der auch mittels der Lasergravur eine hochauflösende Gravur mit höchsten Ansprüchen genügenden Druckergebnissen des gravierten Druckzylinders möglich ist und zudem nach Abschluß der Lasergravur aufwendige Entgratungsmaßnahmen des fertig gravierten Druckzylinders entfallen, so daß der fertig gravierte Druckzylinder faktisch unmittelbar nach Abschluß des Graviervorganges für den nachfolgenden Druckvorgang bereit ist, so daß der Herstellungsaufwand des für den Druck fertigen Druckzylinders gegenüber bisherigen Vorgängen zu seiner Herstellung erheblich vermindert werden kann, wobei die Vorrichtung prinzipiell einfach ausführbar sein soll und auch im Stand der Technik bekannte Vorrichtungen durch entsprechende Nachrüstung i.S: der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestaltet werden können.

[0009] Gelöst wird die Aufgabe gem. der Erfindung dadurch, daß im Bereich des Auftreffortes des Laserlichts auf dem Druckzylinder ein Abtragelement derart angeordnet ist, daß mit diesem der bei der Beaufschlagung des Druckzylinders mit Laserlicht zur Ausbildung des Näpfchens entstehende, einen Grat bildende Schmelzaufwurf des Werkstoffs fortwährend und unmittelbar nach seiner Entstehung entfernt wird.

[0010] Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht im wesentlichen darin, daß mittels des Abtragelementes der Gravierspur der allseitig des Näpfchens entstehende Schmelzaufwurf faktisch unmittelbar nach seiner Gravur entfernt wird, wobei hier Spur derart definiert ist, daß diese entweder schraubenförmig um den Druckzylinder herumläuft, oder streng radial um den Druckzylinder herumläuft und nach Ausführung einer vollständigen Drehung des Druckzylinders um eine entsprechende Breite der Spur in axialer Richtung des Druckzylinders versetzt eine neue Spur begonnen wird usw. Da gem. der Erfindung der Schmelzaufwurf unmittelbar nach der Gravur des Näpfchens in axialer Richtung des Druckzylinders allseitig des Näpfchens entfernt wird, ist bei einer neuen, zur fertigen Gravierspur benachbarten Gravierspur der Schmelzaufwurf der ersten fertigen Gravierspur, auf der die Näpfchen der ersten Gravierspur liegen, nicht mehr hinderlich.

[0011] Nach Abschluß der Gravur des gesamten Druckzylinders ist der gesamte Druckzylinder somit vom Schmelzaufwurf, d.h. vom Grat, befreit, so daß der Druckzylinder faktisch nachbearbeitungsfrei für seine bestimmungsgemäße Druckfunktion benutzt werden kann.

[0012] Faktisch braucht das Abtragelement konstruktiv lediglich der Spur zugeordnet sein, die im Zuge des Graviervorganges mittels Laserlichts gerade mit Näpfchen versehen wird bzw. in denen die Näpfchen ausgebildet werden. Es sind aber auch Ausführungsformen der Vorrichtung möglich, bei denen mehrere Laserstrahlen gleichzeitig mehrere Spuren parallel zur Ausbildung der Näpfchen beaufschlagen. Um sicherzustellen, daß der dabei pro Spur pro Näpfchen entstehende Schmelzaufwurf keine Behinderung der benachbarten Spur im voraufgeführten Sinne hervorruft und somit unzureichend gravierte Näpfchen hergestellt werden, ist es vorteilhaft, das Abtragelement unmittelbar im Bereich des Auftreffortes des Laserlichts auf dem Druckzylinder in Drehrichtung des Druckzylinders nachfolgend anzuordnen, so daß faktisch unmittelbar nach der Entstehung des Näpfchens mittels Laserlichts der Schmelzaufwurf entfernt werden kann.

[0013] Grundsätzlich kann jede Laserlichtquelle unter der Maßgabe, daß diese eine ausreichend hohe Laserenergie zur Ausführung des erfindungsgemäßen Graviervorganges zu liefern imstande ist, für die erfindungsgemäßen Zwecke eingesendet werden. Dabei kann die Laserlichtquelle bspw. abgesetzt vom Bereich des Auftreffortes des Laserlichts auf den Druckzylinder angeordnet sein, wobei das erzeugte Laserlicht bspw. über einen Lichtleiter auf eine Optik zur Fokussierung des Laserlichts und ggf. auch zur Kollimierung des Laserlichts geleitet werden kann, der unmittelbar im Bereich des Auftrittsortes des Laserlichts auf dem Druckzylinder angeordnet ist. Der Lichtleiter kann bei dieser Konstruktion zudem auch als aktiver Fiberlaser ausgebildet sein, um die Energie des Laserlichts am Auftreffort des Laserlichts auf den Druckzylinder zu erhöhen.

[0014] Im Hinblick auf die eingangs gestellte Aufgabe, nämlich die Vorrichtung einfach und effektiv wirkend aufbauen zu können, ist es vorteilhaft, die Laserlichtquelle nicht abgesetzt vom Bereich des Auftreffortes des Laserlichts auf den Druckzylinder abgesetzt auszubilden, sondern wenigstens die Lichtquelle und den Ausgang des Laserlichts, der i.S. des vorangehend Gesagten die Optik der Lasereinrichtung umfaßt, zusammengefaßt längs des Druckzylinders in dessen axialer Richtung bewegbar auszubilden, d.h. vorteilhafterweise den Ausgang des Laserlichts und die Laserlichtquelle in einer Einheit zusammenzufassen, die auf einem Support achsparallel zur Drehachse des Druckzylinders in axialer Richtung hin und her bewegbar ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die gesamte Einheit bei Funktionsstörungen und Wartung ausgetauscht und gegen eine neue ersetzt werden kann, so daß eine Unterbrechung des Graviervorganges mittels dieser vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung auf ein Minimum reduziert werden kann und die Wartung und Instandhaltung der Lasereinheit sehr stark vereinfacht werden kann.

[0015] Da das Abtragelement zur Beseitigung des Schmelzaufwurfs örtlich mit dem Entstehungsort, d.h. des Ortes der Ausbildung des Näpfchens durch Laserlichtbeaufschlagung, korreliert, ist es vorteilhaft, das Abtragelement antriebsgekoppelt zusammen mit wenigstens dem Ausgang des Laserlichts längs des Druckzylinders bewegbar auszugestalten, so daß ein gesonderter Antrieb des Abtragelementes bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung und somit auch eine gesonderte Steuerung des Abtragelementes im Hinblick auf seine Bewegung in axialer Richtung zum Druckzylinder entfallen kann. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Bewegung des Abtragelementes längs des Druckzylinders von der Bewegung des Laserlichts längs des Druckzylinders zu entkoppeln, d.h. mit einem eigenen Antrieb zu versehen.

[0016] Grundsätzlich können beliebige geeignete und geeignet geformte Abtragelemente zur Lösung der erfindungsgemäßes Aufgabe vorgesehen sein. Es hat sich aber als vorteilhaft erwiesen, das Abtragelement an seinem zum Druckzylinder gerichteten Ende in Form eines Schabers auszubilden, und zwar derart, wie diese bei der spananhebenden Bearbeitung von Metallteilen durch Schaben verwendet werden.

[0017] Normalerweise liegt das Abtragelement fortwährend bei der Bearbeitung des Druckzylinders mittels Laserlichts zur Ausbildung der Näpfchen an dem Druckzylinder an, und zwar mittels einer geeignet eingestellten Kraft, die u.a. auch auf den regelmäßig metallischen Werkstoff des Druckzylinders abstellt, in dem die Näpfchen ausgebildet werden. Da sich das Abtragelement aber im Zuge seiner Abtragtätigkeit abnutzt, ist es vorteilhaft, das Abtragelement gesteuert zur Anlage an den Druckzylinder auszubilden, so daß während des Graviervorganges des Druckzylinders der Abnutzung Rechnung getragen werden kann und geeignet gesteuert fortwährend mit gleichbleibendem Druck auf dem Druckzylinder anliegen kann. Zum Auswechseln und Justieren kann es vorteilhaft sein, das Abtragelement auch derart weiterzubilden, daß es vom Druckzylinder wegbewegt werden kann.

[0018] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung stützt sich das Abtragelement aufgrund einer Federkraft auf der Oberfläche des Druckzylinders gleitend über ein Stützelement ab, womit dem Umstand Rechnung getragen werden kann, daß sich das Abtragelement bspw. infolge einer Abnutzung während des bestimmungsgemäßen Betriebes sowie der damit ggf. einhergehenden Veränderung des Schabewinkels nicht unkontrolliert zur Oberfläche des Druckzylinders bewegen kann und diese infolgedessen ggf. beschädigen würde.

[0019] Um zu verhindern, daß das Stützelement selbst die Oberfläche des Druckzylinders beeinträchtigt, kann es vorteilhaft sein, die Stützfläche des Stützelements aus einem Hartstoff mit guten Gleiteigenschaften auszubilden oder aber die Stützfläche aus Diamant auszubilden.

[0020] Es kann grundsätzlich sinnvoll sein, die entsprechenden Bereiche der Oberfläche des Druckzylinders, die gerade graviert worden sind, und deren Schmelzaufwurf durch das Abtragelement erfindungsgemäß beseitigt worden ist, nachfolgend zu schleifen, d.h. die ursprüngliche Güte der Oberfläche des Druckzylinders vor Ausführung der Gravur zumindest wieder herzustellen. Ein Schleifelement kann somit unmittelbar dem Bereich des Abtragelementes in Drehrichtung des Druckzylinders nachfolgend angeordnet werden, das den Bereich des abgetragenen Schmelzaufwurfs schleift. Bei einer hoch anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Abtragelement selbst in Form eines Schleifelementes ausgebildet, d.h. der Schmelzaufwurf wird durch Schleifen abgetragen, wodurch ein gesonderter zusätzlicher Schleifvorgang nach dem Abtragvorgang entfallen kann.

[0021] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren anhand eines Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1

in stark schematisierter Form eine Vorrichtung zur Gravur von Näpfchen in Druckzylindern mittels Laserlicht zur Ausbildung von Näpfchen und ein Abtragelement, das den als Schmelzaufwurf entstehenden Grat nach der Ausbildung der Näpfchen entfernt,

Fig. 2

eine Einheit, bestehend aus Laserlichtquelle und einem Ausgang, über den das Laserlicht austritt, das zur Ausführung der Gravur von Näpfchen auf den Druckzylinder gerichtet ist,

Fig. 3

in Form eines Blockschaltbildes eine. Einheit, mittels der Laserlicht erzeugt und auf den Druckzylinder gerichtet wird,

Fig. 4

eine schematisierte Vorrichtung zur Gravur von Näpfchen in der Seitenansicht, wobei eine Lasereinheit und ein Abtragelement auf einem radial und axial bewegbaren Trägerelement, das nach Art eines Supports ausgebildet ist, angeordnet sind,

Fig. 5

in der Seitenansicht das Abtragelement im Zusammenwirken mit dem Druckzylinder in vergrößerter Darstellung,

Fig. 6

eine Darstellung des Abtragelementes im Zusammenwirken mit dem Druckzylinder gemäß Fig. 5, jedoch in der Draufsicht,

Fig. 7

eine Darstellung des Abtragelementes und eines Stützelementes im Zusammenwirken mit dem Druckzylinder in der Draufsicht,

Fig. 8

ein typisches Gravierraster mit einer Mehrzahl von mittels der hochauflösenden Lasergravur erzeugten Näpfchen und

Fig. 9

eine vergrößerte Darstellung der Fig. 4 mit parallel verlaufend angedeuteten Gravierspuren zur Erläuterung der Erfindung.

[0022] Es wird zunächst Bezug genommen auf die Darstellung von Fig. 1, die im Querschnitt eine Vorrichtung 10 zur Gravur von Näpfchen 11 in einem Druckzylinder 12 für den Tiefdruck zeigt. In der Vorrichtung 10 ist eine Laserlichtquelle 13 vorgesehen, mittels der Laserlicht 14 zur Ausbildung der Näpfchen 11 erzeugt wird. Der Druckzylinder 12 ist mittels hier nicht dargestellter Antriebsmittel antreibbar und wird bei seiner bestimmungsgemäßen Rotation mit bestimmungsgemäßer Umdrehungsgeschwindigkeit in Richtung des Pfeiles 22, der die Drehrichtung des Druckzylinders 12 andeutet, gedreht. Die Achse 16 des Druckzylinders ist auf geeignete Weise mittels hier nicht dargestellter Lager in der Vorrichtung 10 gehalten. Der grundsätzliche Aufbau einer derartigen Vorrichtung 10 ist im Stand der Technik bekannt, so daß hierauf nicht weiter eingegangen zu werden braucht.

[0023] Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausgestaltung der Vorrichtung 10 ist die Laserlichtquelle 13 abgesetzt vom Bereich des Auftreffortes 19 des Laserlichts 14 angeordnet, wobei die Verbindung der Laserlichtquelle 13 mit dem Ausgang 15, aus dem Laserlicht 14, geeignet fokussiert und kollimiert, austritt, über einen Lichtleiter 29, der bspw. als Fiberlaser oder als einfacher Lichtleiter (Laserfiber) mit dem Ausgang 15 ausgebildet sein kann, erfolgen kann.

[0024] Im Bereich 18, d.h. in unmittelbarer Nähe des Auftreffortes 19 des Laserlichts 14 auf den Druckzylinder 12, ist ein Abtragelement 20 angeordnet, worauf noch weiter unten im einzelnen im Zusammenhang mit der Funktion des Abtragelementes 20 eingegangen wird.

[0025] Anders als in Fig. 1 dargestellt ist, können auch die Laserlichtquelle 13 und der Ausgang 15 des Laserlichts in einer Einheit 23 zusammengefaßt sein, vgl. die Fig. 2 und 3, so daß nicht, wie bei Fig. 1, lediglich der Ausgang der Laserlichtquelle in Abhängigkeit der Rotation des Druckzylinders 12 längs des Druckzylinders in dessen axialer Richtung 17, vgl. auch Fig. 5, bewegt werden kann, sondern die gesamte Einheit 23. Zur Bewegung in axialer Richtung 17 des Ausganges 15, wie in Fig.1 dargestellt, oder zur Bewegung der Einheit 23, in der der Ausgang 15 des Laserlichts 14 und die Laserlichtquelle 13 zusammengefaßt sind, ist ein Trägerelement 110 nach Art eines Supports vorgesehen, das diese trägt, wobei das Trägerelement 110 in axialer Richtung 17 längs des Druckzylinders 12 bewegt wird. Die Bewegung des Ausgangs 15 oder der Einheit 23 erfolgt in Abhängigkeit der Rotation des Druckzylinders 12 längs des Druckzylinders 12 in dessen axialer Richtung 17 entweder mittels eines konstanten Vorschubs, so daß sich daraus eine schraubenförmige Gravierspur 27, worauf noch weiter unten eingegangen wird, vgl. auch Fig. 9, ergibt, oder es erfolgt jeweils nach Vollendung einer vollständigen Drehung des Zylinders 12 ein Vorschub in axialer Richtung 17 um einen vorbestimmten Betrag entsprechend der Breite der Spur 27, wodurch jeweils vollkreisige Gravierspuren 27 gebildet werden.

[0026] In der Fig. 4 ist, ausgehend von der Darstellung von Fig. 1, die im wesentlichen auf die Darstellung der Laserlichtquelle 13 sowie des Austritts des Laserlichts 14 aus dem Ausgang 15 abstellt, in stark schematisierter Form die Vorrichtung 10 nochmals in der Seitenansicht dargestellt. Die Laserlichtquelle 13 ist hier als Einheit 23 ausgebildet. Die Einheit 23 ist auf einem Trägerelement 100 angeordnet, das nach Art eines Supports ausgebildet ist. Das Trägerelement 100 ist sowohl in axialer Richtung 17 als auch in radialer Richtung 170 bewegbar. Die Bewegung sowohl in axialer Richtung 17 als auch in radialer Richtung 170 erfolgt längs Führungen 102, die als Schlittenführung und/oder Rollen ausgebildet sein können. Auf dem Teil des Trägerelements 100, das auch die Einheit 23 trägt, ist das Abtragelement 20 über einen Kopf 200 gelenkig angeordnet, wobei der Kopf 200 um ein Gelenk 105, das eine im wesentlichen zur axialen Richtung 17 parallele Drehachse aufweist, drehbar ist. Mittels eines Federelementes 103 kann der Kopf 200 und damit das Abtragelement 20 mit geeignet eingestelltem Druck an den Druckzylinder 12 angepreßt werden. Aufgrund der Verschiebbarkeit des Trägerelementes auch in radialer Richtung 170 kann das Abtragelement 20 auch an unterschiedlich große Durchmesser des Druckzylinders 12 leicht angepaßt werden. Zu Beginn des Abtragvorganges, worauf noch weiter unten eingegangen wird, wird das Abtragelement 20 mit geeignet einstellbarem Druck in eine Sollstellung relativ zum Druckzylinder 12 verschoben, so daß dann, wenn diese erreicht ist und ein geeigneter Druck des Abtragelementes 20 eingestellt ist, der Abtragvorgang beginnen kann.

[0027] Fig. 5 stellt lediglich eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung der Fig. 4 dar.

[0028] Das Abtragelement 20, vgl. die Figuren 1, 4 und 5, ist bspw. in Form eines Schabers ausgebildet, wobei das Abtragelement 20 gesteuert zur Anlage an dem Druckzylinder 12 und von diesem weg bewegt werden kann (nicht dargestellt). Auch das Abtragelement 20 und ggf. sein Halte-und Steuermechanismus werden entweder zusammen mit der Einheit 23 bzw. dem Ausgang 15 des Laserlichts 14 längs des Druckzylinders 12 in dessen axialer Richtung 17 bewegt, es ist aber auch möglich, für das Abtragelement 20 einschl. seines Anlage- und Schwenkmechanismus eine gesonderte Führung bzw. dafür einen gesonderten Antrieb vorzusehen, mittels denen das Abtragelement 20 längs des Druckzylinders 12 in dessen axialer Richtung 17 bewegt werden kann. Das Abtragelement 20 kann mit einem Stützelement 25 versehen sein, mit dem es sich auf der Oberfläche 24 des Druckzylinders 12 abstützen kann. Die Stützfläche 26 des Stützelements kann aus einem geeignet abriebfesten, gute Gleiteigenschaften aufweisenden Werkstoff bestehen, bspw. Hartmetall oder Diamant. Das Abtragelement 20 kann in Form eines Schabers, aber auch in Form eines Schleifelementes, das mit Diamant als Schleifmittel bestückt sein kann, oder auch in Form eines Polierelementes ausgebildet sein.

[0029] Die Figuren 6 und 7 zeigen in der Draufsicht in einem Teilausschnitt das Zusammenwirken des Abtragelementes 20 mit dem Druckzylinder 12. Die Funktion des Abtragelementes 20 im Zusammenwirken mit dem Graviervorgang selbst wird weiter unten im einzelnen beschrieben.

[0030] Die Einheit 23, von der entweder lediglich der Ausgang 15 längs der axialen Richtung 17 des Druckzylinders auf dem besagten Support bewegt werden kann oder die gesamte Einheit 23 selbst, umfaßt die eigentliche Laserlichtquelle 13, die bspw. aus wenigstens einer Laserdiode, aber auch aus einer sonstigen geeigneten Laserquelle bestehen kann. Zum Betrieb der Laserlichtquelle 13 wird von einer Spannungsversorgungseinrichtung 30 Versorgungsspannung geliefert, wobei das von der Laserlichtquelle 13 erzeugte Laserlicht, wie oben schon angedeutet, auf den Ausgang 15 gegeben wird, der optische Mittel wie Linsen und ggf. Blenden umfaßt, um einen geeignet fokussierten und ggf. kollimierten Strahl von Laserlicht 14 zu erzeugen, wobei das Laserlicht 14 auf die Oberfläche 24 des Druckzylinders 12 gegeben wird. Dieses erfolgt mittels einer Steuer- und Regelungseinrichtung 31, die in die Gesamtsteuer- und -regelungsfunktion der Vorrichtung 10 eingebettet ist. Da diese Steuerung der Vorrichtung 10 sowie die Steuerung und Regelung der Einheit 23 für die vorangehend aufgeführten Komponenten an sich im Stand der Technik bekannt ist, wird hierauf an dieser Stelle nicht weiter eingegangen.

[0031] Es wird nun Bezug genommen auf die Darstellungen der Fig. 8 und 9, wobei Fig. 8 ein zur Ausbildung von Näpfchen 11 in der Oberfläche 24 des Druckzylinders 12 für den Tiefdruck typisches Gravierraster im Zusammenhang mit einer hochauflösenden, direkten Lasergravur zeigt.

[0032] Wie oben schon angedeutet, rotiert bei der Ausführung der Gravur der Druckzylinder 12 in Richtung des Pfeiles 22. Dabei werden zur Ausführung der Gravur die einzelnen Näpfchen 11, Spur 27, für Spur 27, in Drehrichtung 22 nacheinander graviert.

[0033] Im Bild gem. Fig. 9 unten ist schematisch das Strahlprofil 28 des Laserstrahls 14 am Auftreffort 19 auf dem Druckzylinder 12 dargestellt. Wie ersichtlich, überlappen sich die Strahlprofile 28 von Spur 27 zu Spur 27. Aufgrund physikalischer Gesetzmäßigkeiten ist es nicht möglich, das Strahlprofil 28 zu den Kanten der Näpfchen 11 abrupt zu beschränken, wie es bspw. bei einem Querschnitt in bezug auf die Breite des Strahls wünschenswert wäre, d.h. einen rechteckförmigen Verlauf anzustreben. Da dieses nicht möglich ist, beeinflußt der Strahl des Laserlichts 14 der einen Spur 27 die benachbarte Spur 27, wie dieses ebenfalls in Fig. 9 unten schematisch angedeutet ist. Somit entstehen normalerweise in den jeweiligen Randbereichen der Näpfchen 12 und somit im Zuge des Gravierens in jeder Spur 27 Schmelzaufwürfe 21 aus dem geschmolzenen Metall des Druckzylinders 12, Spur 27 für Spur 27, so daß durch die Ausbildung der jeweils benachbarten Näpfchen 11 jeweils benachbarter Spuren 27 die Näpfchen 11 in der vorangegangenen Spur teilweise wieder mit erstarrtem Druckzylinderwerkstoff gefüllt werden. Um diesen Schmelzaufwurf 21 zu verhindern, ist im Bereich 18 des Auftreffortes 19 des Laserlichts 14 auf den Druckzylinder 12 das besagte Abtragelement 20 angeordnet. Die Anordnung des Abtragelementes 20 ist derart gewählt, daß der Werkstoff des Druckzylinders 12, d.h. der Schmelzaufwurf 21, unmittelbar nach seiner Entstehung entfernt wird. Das Abtragelement 21 ist unmittelbar im Bereich des Auftreffortes 19 des Laserlichts 14 auf den Druckzylinder 12 in Drehrichtung 22 des Druckzylinders 12 nachfolgend angeordnet, wie es aus Fig. 1 und verdeutlicht aus Fig. 9 ersichtlich ist.

[0034] Unabhängig davon, ob nun der metallische Werkstoff des Druckzylinders 12, in den die Näpfchen 11 graviert werden, Kupfer, Chrom oder auch Zink ist, kann der Schmelzaufwurf 21 erfindungsgemäß vollständig entfernt werden.

Bezugszeichenliste

[0035] 

10

Vorrichtung

100

Trägerelement

101

Lagerbock

102

Führung

103

Federelement

105

Gelenk

106

Bett

11

Näpfchen

12

Druckzylinder

13

Laserlichtquelle

14

Laserlicht

15

Ausgang

16

Achse - Druckzylinder

17

axiale Richtung

170

radiale Richtung

18

Bereich

19

Auftreffort

20

Abtragelement

200

Kopf

201

Vorschubbewegung

21

Schmelzaufwurf

22

Drehrichtung

23

Einheit

24

0berfläche - Druckzylinder

25

Stützelement

26

Stützfläche

27

Spur

28

Strahlprofil

29

Lichtleiter

30

Spannungsversorgungseinrichtung

31

Steuer- und Regelungseinrichtung

Ansprüche

1. Vorrichtung (10) zur Gravur von Näpfchen (11) in Druckzylindern (12) für den Tiefdruck, umfassend wenigstens eine Laserlichtquelle (13), mittels der Laserlicht (14) zur Ausbildung der Näpfchen (11) auf den dabei rotierend angetriebenen Druckzylinder (12) gerichtet wird, wobei ein Ausgang (15) der Laserlichtquelle (13) in Abhängigkeit der Rotation des Druckzylinders (12) längs des Druckzylinders (12) in dessen axialer Richtung konstant bewegt wird oder jeweils nach Vollendung einer vollständigen Drehung des Druckzylinders (12) um jeweils einen vorbestimmten Betrag in dessen axialer Richtung (17) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich (18) des Auftreffortes (19) des Laserlichts (14) auf den Druckzylinder (12) ein Abtragelement (20) derart angeordnet ist, daß mit diesem der bei der Beaufschlagung des Druckzylinders (12) mit Laserlicht (14) zur Ausbildung des Näpfchens (11) entstehende, einen Grat bildende Schmelzaufwurf (21) des Werkstoffs des Druckzylinders (12) fortwährend und unmittelbar nach seiner Entstehung entfernt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtragelement (21) unmittelbar im Bereich des Auftreffortes (19) des Laserlichts (14) auf den Druckzylinder (12) diesem in Drehrichtung (22) des Druckzylinders (12) nachfolgend angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Laserlichtquelle (13) und der Ausgang (15) des Laserlichts (14) zusammengefaßt längs des Druckzylinders (12) in dessen axialer Richtung bewegt werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Ausgang (15) des Laserlichts (14) und die Laserlichtquelle (13) in einer Einheit (23) zusammengefaßt sind.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtragelement (20) antriebsgekoppelt zusammen mit wenigstens dem Ausgang (15) des Laserlichts (14) längs des Druckzylinders (12) bewegbar ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtragelement (20) an seinem zum Druckzylinder (12) gerichteten Ende in Form eines Schabers ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtragelement (20) gesteuert zur Anlage an den Druckzylinder (12) und von diesem weg bewegt werden kann.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Abtragelement (20) auf der Oberfläche (24) des Druckzylinders (12) gleitend über ein Stützelement (25) abstützt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (25) eine aus Diamant bestehende Stützfläche (26) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtragelement (20) in Form eines Schleifelementes ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Bereich der Oberfläche (24) des Druckzylinders (12), in dem die Näpfchen (11) ausgebildet werden, aus metallischem Werkstoff besteht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Werkstoff Kupfer ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Werkstoff Chrom ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Werkstoff Zink ist.

Zeichnung