DD149186A5

DD149186A5 - Verfahren und vorrichtung zum uebertragen von fluid

Info

Publication number: DD149186A5
Application number: DD21924980A
Authority: DD
Inventors: Edward P Macconnel; Donald L Frank
Original assignee: Epic Prod Int
Priority date: 1979-02-26
Filing date: 1980-02-25
Publication date: 1981-07-01
Also published as: DE3004295A1; FR2449484B1; BE881900A; NL8000747A; GB2044398A; FR2449484A1; GB2044398B; JPS55117688A; CA1129247A

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Uebertragung von Fluid auf eine Unterlage, insbesondere fuer die lithographische Drucktechnik. Waehrend das Ziel der Erfindung die Bereitstellung einer wirtschaftlicher als bisher antreibbaren Fluidwalze ist,mit der eine gleichmaeszige Fluidauftragung ermoeglicht wird,besteht d. Aufg. darin, ein Verfahren u. eine Vorrichtung mit Spalten zu schaffen,die sowohl die Vorteile einer rauhen Walze mit den Vorteilen einer glatten,polierten Walze vereinigt,die Oberflaechenreibung auf ein Minimum zu reduzieren u. einen gleichmaeszigen Fluidauftrag zu gewaehrleisten.Erfindungsgemaesz wird das dadurch erreicht,dasz in die sehr harte Oberflaeche Spalte hochgenau eingearbeitet sind.D. Spalte sind untereinander verbunden,und die dazwischen stehenbleibenden Inseln haben eine feinbearbeitete Oberflaeche.Die Anordnung der Spalte ist ungeordnet, so dasz sie einer Zufallsverteilung entspricht.

Description

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Berlin, den 10. 9. 198O AP B 41 C/219 249 57 016 23

Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen von Fluid Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Fluid zwischen Zylinderwalzen mit einer harten und einer weichen Oberfläche in einer Fluidübertragungsanlage, in der die harte Zylinderwalze durch Andrücken an die v/eiche Walze gedreht wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Bevorzugte Anwendung findet die Erfindung in der Drucktechnik, insbesondere in der Lithographie.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die übertragung von Flüssigkeit mit Hilfe von zylindrischen V/alzen ist seit langem bekannt. Die Ausbildung der Walze hängt häufig vom Anwendungsgebiet, von der Viskosität der aufzutragenden Flüssigkeit, von der Arbeitsgeschwindigkeit und ähnlichen Parametern ab. Im Druckereigewerbe werden Flüssigkeitswalzen zu mancherlei Zwecken eingesetzt, beispielsweise wird in Farbanlagen Farbe über Farbwalzen zugeführt; in Befeuchtungsanlagen wird Brunnenlösung über Walzen zugeführt; Beschichtungen, Pigmente und Farbstoffe werden mit Hilfe von Walzen unmittelbar auf Papier- oder Stoffbahnen oder ähnliche Bahnen aufgetragen. Die Anwendung von Flüssigkeitswalzen ist da- ^nit lediglich beispielhaft umrissen, und es v/ird im folgenden zur Vereinfachung der Beschreibung nur von der Drucktechnik gesprochen. Dies bedeutet jedoch keine

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Einschränkung der Erfindung, die natürlich auch zur Übertragung anderer Flüssigkeiten auf andere Unterlagen mit unterschiedlichen Viskositäten geeignet ist.

In großen lithographischen Druckpressen erfolgen üblicherweise eine Fluidbenetzung und eine Farbauftragung. Die Benetzungsanlage erfordert eine gesteuerte Zufuhr von Benetzungsflu.id durch eine Vielzahl von in der. Presse angeordneten falzen. Die Fluidzufuhr muß dabei mit gesteuerter Geschwindigkeit, gesteuerter Auftragsstärke und gesteuerter Gleichmäßigkeit erfolgen, um eine für den Druck ausreichende Qualität zu erzielen und Streifen, Farbverläufe, Schmierstellen und andere nachteilige Einflüsse zu vermeiden. Die gesteuerte Fluidübertragung stellt jedoch nicht nur für den lithographischen Druck eine Schwierigkeit dar, sondern bereitet auch für andere Anwendungsgebiete sowie für unterschiedliche Walzenformen Schwierigkeiten.

Eines der größten Probleme im lithographischen Offsetdruck liegt in der Aufbringung des Befeuchtungsfluids auf die Oberfläche der lithographischen Druckplatte, und zwar lassen sich nur schwer gleiche Mengen in gleichförmiger '.Veise aufbringen, was für eine gieLchmäßig gute Reprcduktionsqualität des auf dem Papier gedruckten Bildes erforderlich ist. Eine lithographische Druckplatte ist eine chemisch behandelte ?,"etallplatte, in der die Druckfläche für die Aufnahme von Farbe vorbereitet ist, während die nicht zum Drucken bestimmten Bereiche hydrophil oder feuchtigkeitsaufnahiaefähig sind. Für. den Druckvorgang wird eine dünne Schicht von Benetzungsfluid auf die Oberfläche der Druckplatte aufge-

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bracht,_;welche in den hydrophilen Bereichen gehalten, O'edoch in den Druckbereichen abgestoßen wird. Dadurch können die Druckbereiche Farbe aufnehmen, während die nicht druckenden Bereiche durch die benetzende Schicht von der Farbe getrennt sind.

Es sind bereits zahlreiche Walzen für die Drucktechnik bekannt, beispielweise polierte, chrom-beschichtete Benetzungswalzen für die lithographische Benetzung (US-P3 3 259 062). Ähnliche Walzen-sind aus den US-PS 3 647 525, -3 508 489, 3 168 037 und 3 433 155 bekannt. Die bekannten chrom-beschichteten v/alzen haben eine glatte, polierte und mit Chrom beschichtete Oberfläche, die bezüglich ihrer Oberfläcbeneigenschaften sehr hart ist und die zur leichtex^en Aufbringung einer Fluidschicht sehr weich ist. Chrombeschichtete, hydrophile Übertragungswalzen sind in der Druckindu Sfcrie daher weit verbreitet, obgleich sie gewisse Nachteile aufweisen. So muß beispielsweise ein Netzmittel, beispielsweise Alkohol, in der Benetzungslösung vorhanden sein. Durch den Alkohol wird die Oberflächen» spannung des Netzfluids herabgesetzt, so daß sich dieses gleichmäßig über die polierte, homogene Oberfläche der Walze verteilt. Da Alkohol jedoch äußerst, teuer ist und mit zunehmender Ölverknappung teurer wird, stellt dies einen wesentlichen Nachteil dar.

Aus der US-PS 3 285 169 ist ferner bereits eine Walze mit rauher Oberfläche bekannt. Ss sind auch Walzen mit rauher Oberfläche bekannt, deren Oberflächen weich sind; letztere haben sich jedoch nicht durchgesetzt. Mit der bekannten harten, rauhen Wälze, die als söge-

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nannte "Anilox" -Walze bezeichnet wird, lassen sich größere Fluidschichtdicken auftragen, als bei glatten Walzen. Sie v/eisen ,jedoch ebenfalls gew isse Nachteile auf, und zwar ist ihre Oberfläche wegen der Herstellung aus Kupfer mit Oberflächenbeschichtung leicht zu beschädigen. Außerdem setzt sich häufig Farbe in den tiefen Ritzen der "Anilox"-7/alze ab.

Weitere Nachteile der bekannten Walzen liegen in der · Oberflächenreibung, der ITeigung zur Bildung von Emulsionen, der. Fluiddurchwirbelung und der daraus resultierenden Ungleichmäßigkeit der übertragung. Die rauhen, harten oder weichen falzen wurden daher von der glatten, polierten, hydrophilen V/alzen mit harter Oberfläche abgelöst, wodurch allerdings auch ein Teil der Vorteile der rauhen Walzen verloren ging. Das gleiche trifft auch für andere, industriell eingesetzte V/alzen zu, und es besteht daher ein starkes Bedürfnis nach besseren Flüssigkeitsübertragungswalzen,

Überall dort, wo eine Flüssigkeitsübertragung durch sich mit unterschiedlicher Oberflächengeschwindigkeit drehende Walzen'erfolgt, - was bei gesteuerten Vorgängen häufig der Fall ist-, hat die Oberflächenform der Walzen einen unmittelbaren Einfluß auf die Drehung aufgewandte Energiemenge. 3o besitzt eine rauhe Walze, die sich mit anderer Geschwindigkeit als eine anliegende Walze dreht, einen höheren Reibungswiderstand. Hartpolierte Walzen erfordern daher im allgemeinen weniger Antriebsenergie, wenn sie gegen eine sich mit anderer Geschwindigkeit drehende und dabei eingedrückte Walze drehen.

Werden stark ViBkOSe³FlUSsIgICeItGn, beispielsweise Polymerbeschichtungen, übertragen, so ist die Ober-

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flächenreibung noch größer, und es besteht ein erhöhtes Bedürfnis nach verbesserten Übertragungswagen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Übertragung von Fluid, das wirtschaftlicher als bisher arbeitet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Übertragen von Fluid zwischen Zylinderwalzen mit einer harten und einer weichen Oberfläche in einer Fluidübertragungsanlage, in der die harte Zylinderwalze durch Andrücken an die weiche Waise gedreht wird, sowie eine Vorrichtung zu schaffen, die sowohl die Vorteile einer rauhen 7/alze mit den Vorteilen einer glatten, polierten Walze vereinigt, d. h.,daß die Gefahr der Oberflächenbeschädigung vermieden wird, die Oberflächenreibung bis auf ein Minimum reduisiert und ein gleichmäßiger Fluidauftrag gewährleistet wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein zylindrischer Kern in vorgegebener Dicke mit einem harten Material beschichtet und als harte Walze drehbar montiert wird, daß der beschichtete Kern auf eine vorgegebene Tiefe zur Entfernung wesentlicher Teile des beschichteten Materials sowie zur Erzeugung verhältnismäßig dichter, unregelmäßig angeordneter und verhältnismäßig tiefer, untereinander verbundener Spalte in die

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Oberfläche geätzt wird, daß die Oberfläche des geätzten Kerns zur Verringerung der Dichte der miteinander verbundenen Spalte auf 9 bis 26 % der Walzenoberfläche . poliert und ein unregelmäßiges Muster von isolierten, eine glatte Oberfläche aufweisenden Stegen (Inseln) zwischen den Spalten gebildet wird, daß die Oberfläche der harten Walze zur Fluidaufnahme auf den polierten Flächen der Stege und in den dazwischenliegenden, untereinander verbundenen Spalten.gereinigt wird, daß die harte Walze unter Eindrückung der weichen V/alze drehbar montiert und eine Plüidzufuhr zu einer der \7alzenflächen vorgesehen v;ird, daß die harte und die weiche V/alze zur Übertragung von Fluid über ihre Oberflächen und zwischen den Walzen hindurch gedreht werden, und daß eine Fluidquerströmung in den untereinander verbundenen Spalten der harten V/alze bewirkt v/erden, um eine dynamische Oberflächenwirkung zu erzielen und während der Fluidübertragung eine Laminarströmung zu reduzieren.

Vorteilhafterweise umfaßt der Vorgang der Urzeugung einer Fluidquerströrnung zwischen der harten und der v/eichen V/alze das Erzeugen einer Turbulenz im Fluid sowie die mechanische Reduzierung der OberfIachensparmung des Fluids durch Fluidströmung in den untereinander verbundenen Spalten.

In einer weiteren Ausführung ist das auf den Kern beschichtete harte Material Chrom und beim Ätzvorgang wird der Kern zur Erzeugung der unregelmäßigen, verhältnismäßig tiefen, untereinander verbundenen Spalte in Salzsäure getaucht.

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Zweckmäßigerweise macht die Dichte der untereinander verbundenen Spalte zwischen 14 und 17 % der 7/alzenoberflache aus.

Vorzugsweise liegt die Dichte der untereinander verbundenen Spalte in der Größenordnung von 15 % der Y/alzenoberflache.

Nach einem weiteren Merknal der Erfindung wird beim Beschichten des zylindrischen Kerns auf vorgegebene Dicke ein Kern mit Chrom in einer Dicke von etwa 0,5 mm beschichtet und das Ätzen des Kerns einschließlich einer Elektroätzung ergibt untereinander verbundene »Spalte mit einer tiefe von etwa 0,25 nun.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der Fluidv/alze mit einem unregelmäßigen, verhältnismäßig flachen Spaltmuster, bestehend aus untereinander.verbundenen Spalten und dazwischenliegenden, polierten Inseln versehen ist, wobei die Spalte bis zu 30 fo der Oberfläche der Fluidwalze einnehmen, um eine gleichmäßige, unhomogene Fluiderfassungsfläche zu bilden.

Vorteilhafterweise besteht die beschichtete metallische Außenfläche aus Chrom.

Besonders zweckmäßig ist es,wenn in die Chromschicht ein Zufalls-Spaltmuster eingeätzt und poliert ist.

In weiterer Ausgestaltung hat die auf den zylindrischen Kern aufgebrachte Chromschicht anfänglich eine Dicke bis zu 0,5 mm und die mittlere polierte Spaltmustertiefe

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beträgt bis zu 0,075 mm. Vorzugsweise nehmen die Spalte zwischen 9 und 26 % der Oberfläche der Pluidwalze ein. Nach einem anderen Merkmal der Erfindung nehmen die Spalte zwischen 14 und 17 % der Oberfläche der Pluidwalze ein.

Es ist auch nach der Erfindung, daß die PIuidzuführeinrichtung eine weiche Walze ist, die sich mit der Fluidwalze dreht.

Vorteilhafterweise ist die Pluidaufbringfläche eine weiche Walze, die sich mit. der Pluidwalze dreht. Nach der Erfindung ist die Fluidaufbringungsflache eine über die Pluidwalze bewegbare Materialbahn zur Aufnahme· des übertragenen Pluides.

Vorzugsweise haben die Spalte anfänglich eine mittlere Tiefe von 0,25 mm in der Außenfläche der Pluidwalze und nach dem Polieren beträgt ihre mittlere Tiefe in der Außenfläche 0,05 mm.

Ein besonderer Vorteil ist es, daß die Spalte nach dem Polieren der Fluidwalze in der Außenfläche eine zwischen 0,025 und 0,05 mm liegende mittlere Tiefe haben. Zweckmäßigerweise haben die Spalte in der Außenfläche der Pluidwalze eine zwischen 0,025 und 0,05 mm liegende mittlere Breite.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert v/erden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

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Pig, 1; eine perspektivische Ansicht einer Fluidübertragungswalze;

Fig. 2\ einen vergrößerten Schnitt durch die Oberfläche der Übertragungswalze gemäß Fig. 1 unter Darstellung von einer Ausführung von Spaltmustern;

Fig· 3! eine vergrößerte.Draufsieht auf die Oberfläche der Walze gemäß Fig. 1 unter Darstellung eines Spaltmusters;

Fig. 4,' eine andere Ausführung des Spaltmusters gemäß Fig. 3; .

Fig. 5ί ©ine vergrößerte Seitenansicht im Schnitt durch die Walze gemäß Fig. 1 unter Darstellung der Fluidübertragung.

Fig. 1 zeigt eine Fluidwalze 10, die an eine zweite Walze 12 angedrückt ist und diese zur leichteren Fluidübertragung eindrückt. Es ist auf der Fluidwalze 10 ein Spaltmuster 14 zu erkennen. Das Spaltmuster 14 ist in einer harten zylindrischen Außenfläche 16 der Fluidwalze 10 in weiter unten beschriebener Weise geformt und verleiht der Walze 10 eine bestimmte, nicht zusammenhängende, nicht homogene Oberfläche. Beim Arbeiten mit der Walze 12 verleiht das Spaltmuster 14 der Fluidwalze 10 alle Vorteile einer nicht unterbrochenen, glattpolierten Walze und einer rauhen, gerändelten oder "Anilox"-Walze, ohne daß sie deren beider Nachteile besitzt. Die Außenfläche 16 ist hart und gegenüber Schlagen undurchdringbar, wobei gleichzeitig Vertiefungen

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in Form des Spaltmusters 14 vorhanden sind.

Fig. 2 zeigt als vergrößerte, geschnittene Seitenansicht die Außenfläche 16 und das Spaltmuster 14 der Fluidwalze 10 gemäß Fig. 1. Es ist zu erkennen, daß das Spaltmuster 14 aus einer Vielzahl von untereinander verbundenen, in der Außenfläche 16 gebildeten Spalten 18 besteht, die sich in im algemeinen vorgegebener Tiefe und Breite in der Außenfläche 16 erstrecken.- Zwischen benachbarten Spalten 18 befinden sich polierte Inseln 20, die die Oberfläche der Fluidwalze 10 bilden. Die Inseln 20 sind durch die unregelmäßig verlaufenden Spalte 18 voneinander getrennt und gestatten uni sich herum eine Fluidtrömung. Auf diese Weis£ besitzt die Außenfläche 16 der FIuidwalze 10 eine unzusammenhängende, unhcmogene Oberfläche gegenüber aufgebrachten Fluiden. Auf die Oberfläche entweder statisch oder dynamisch aufgebrachtes Fluid besitzt zunächst bestimmte Fließeigenschaften, die von der Art der Oberfläche, also glatt oder rauh, unabhängig sind. V/ird beispielsweise ein Wassertropfen auf eine bekannte Walze aufgebracht, dann ballt er sich im allgemeinen zusammen, sofern er nicht zuvor mit einem Netzmittel zur Verringerung seiner Oberflächenspannung behandelt worden ist. Wird der g]e iche Wassertropfen auf die Außenfläche 16 der erfindungsgemäßen Fluidwalze 10 aufgebracht, dann verteilt; er sich, als ob ein Netzmittel zugesetzt worden sei, weil die untereinander verbundenen Spalte 18 seine Oberflächenspannung mechanisch aufbrechen. Dies erfolgt auch dann, wenn die Wassertropfen dynamisch aufgebracht werden.

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Draufsicht auf einen

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Teil der Außenfläche 16 der erfindungsgemäßen Fluidwalze 10. Es sind die Zufallsverteilung der Spalte 18 und deren im wesentlichen gleichmäßige Breite unter Bildung von etwa gleich großen Inseln 20 su erkennen. Als^flZufallsmuster"werden hierin untereinander verbundene Spalte 18 verstanden, welche die dargestellte und beschriebene unzusainraenhängende und unhomogene Oberfläche bilden. Die Anordnung der Spalte 18 ist aufgrund ihres Herstellungsverfahrens zufällig oder unregelmäßig. Sie bilden jedoch Inseln 20, deren Größe und Anzahl sorgfältig gesteuert sind. Dies stellt ein wesentliches Merkmal der Erfindung dar. Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung liegt in der Dichte der Spalte 18 gegenüber den glatten Inseln 20. Die Spaltdichte oder -belegung beträgt bei der Ausführung gemäß Fig. 3 14 bis 17 %» wobei sich für den dynamischen Betrieb zur Übertragung verhältnismäßig unviskoser Fluide wie Wasser eine Belegung von etwa 15 % als vorteilhaft erwiesen hat. Als vorteilhaft haben sich ferner Spalttiefen von 0,025 bis 0,05 mm und etwa gleicher Breite zur Erzielung optimaler Ergebnisse erwiesen.

Fig. 4 zeigt eine andere Spaltbelegung in der Größenordnung von 20 %, Es ist klar, daß die Zahlenangabe einen Mittelwert für die Spalte 18 gegenüber den Inseln 20 bedeutet. Die Größe der Spalte 18 wird vorzugsweise nicht beeinflußt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß mit zunehmender Spaltdichte in den Inseln 20 flache Spaltvertiefungen entstehen. Falls dies erfolgt, dann führt dies zu einer Abwendung von dem erfindungsgemäßen Schaltinuster 14 und führt zu einer mit Vertiefungen versehenen '.'/alzenoberflache, die mehr dem Stand der Technik ähnelt und nicht die erfindungsgemäßen

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Fluidübertragungseigenschaften besitzt. Die zum Stand der Technik zählenden, mit Vertiefungen versehenen Walzenoberflächen bewirken nämlich keine Querverteilung des Fluids, da die Spalte 18 nicht untereinander verbunden sind. Im dynamischen Betrieb.wird durch das . erfindungsgemäße Spaltmuster 14 die Fluidübertragung unter Druck von einer Fluidzufuhreinrichtung, beispielsweise angedrückten Walzen, erleichtert. Als "unter Druck eingedrückt" wird im nachfolgenden diejenige Beanspruchung von Walzen verstanden, bei der das Profil einer oder beider in die andere gedrückt wird. Das Spaltmuster 14 erleichtert in gleicher Weise die Aufbringung des Fluids auf die gewünschte Unterlage, da letzteres in dem Spaltmuster 14 fließt.

Fig. 5 zeigt eine vergrößerte, schematische Darstellung der Fluidwalze 10 im Betrieb. Fluid wird mit Hilfe einer zweiten Walze 22 auf die Fluidwalze 10 aufgebracht. Die Aufbringung von Fluid kann aber auch auf Jede andere Wei30 erfolgen. In einer Ausführung wird das Fluid unter Druck auf die Fluidwalze 10 übertragen, wozu in einer anderen Ausführung andere Druckeinrichtungen vorgesehen sind. Die zweite 7/alze 22 hat eine Y/oiche Außenfläche 24 und wird an der Übergangsstelle 26 von der harten Fluidwalze 10 eingedrückt. Am übergang der beiden Walzen 10;22 entsteht ein Fluidspalt 28 mit Fluid 30. Das Fluid 30 wird durch die Übergangsstelle 26 gepreßt und auf die Fluidwalze 10 übertragen. Die Dicke der auf diese Weise gebildeten Fluidschicht 32 auf der erfindungsgemäßen Fluidwalze 10 ist gleichmäßiger und gröi?>er als bei den bekannten harten Walzen. Mit den bekannten Walzen lassen sich zwar auch

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große Schichtdicken übertragen, beispielsweise mit der "Anilox^Y/alze, die Qualität der Übertragung ist jedoch geringer als bei polierten hydrophilen '-Yalzen. Abgesehen von der Zerbrechlichkeit von kupferumhüllten Walzen, insbesondere beim überschreiten eines bestimmten kritischen Drehzahlv/crtes, bereiten die Antriebskräfte an unterschiedlich schnell angetriebenen 7/alzen Schwierigkeiten, wodurch sich Rückstände in Spalten oder Vertiefungen ablagern können.

Die Herstellung der Fluidwalze 10 umfaßt verschiedene Beschichtungs- und Ätzverfahren, wobei geeignete Verfahren beispielsweise die Herstellung einer ungekehrten Form wie die Fluidwalze 10 betreffen: nämlich die Herstellung von !.!otor-Zylinderbuchsen. Die dabei gebildeten Spalte werden in die Innenwand der Zylinderbuchse eingearbeitet; sie sind im allgemeinen sehr tief, um öl für ochmierzwecke su halten. Hierzu sind verschiedene Verfahren der Chrom- und Eisenbeschichtung mit unterschiedlichen Spaltmustern bekannt. Die Spaltmu sterbildung für Zylinderbuchsen bewirkt eine Taschonbildung für die Speicherung von öl und die Reduzierung von Reibung sowie Verschleiß.

Diese oft als "Poren" bezeichneten Stellen werden elektrisch in die harte Metalloberfläche eingeätzt. Die zwischen den Poren verbleibenden Inseln 20 v/erden gehont oder poliert, um eine richtige Gleitfläche zu ergeben. Für die Erstellung der gewünschten Porositätseigenschaften in der glatten Oberfläche sind verschiedene Elektroplattier-Atzverfahren bekannt. Bislang sind jedoch lediglich Zylinderbuchsen auf diese Art bearbeitet worden, einen Hinweis bezüglich der Anwendung dieser

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Verfahren auf die Herstellung von Fluidwalzen läßt sich beim Stand der Technik hingegen nicht finden. Das erfindungsgemäße Spaltmuster 14 für die Fluidwalze 10 liefert einen synergistischen Effekt. Die Fließeigenschaften entsprechen weder den zum Stand der Technik zählenden glatten noch den rauhen .Walzen. Eine Abänderung der Spaltdichte, der Spaltbemessung und der hierin beschriebenen Spaltordnung liefert nur wenige Vorteile, ohne gleichzeitig auch kritische Nachteile mit sich zu bringen.

Die Herstellung der Spaltmuster 14 läßt sich beispielsweise auf folgende Art bewerkstelligen:

Zunächst wird ein zylindrischer Kern für die Beschichtung mit Chrom oder einem ähnlichen Belag vorbereitet. Der Kern wird bezüglich der Beschichtungsanode sehr genau ausgerichtet, um eine gleichmäßige Beschichtung zu ergeben. '.Venn das aufgebrachte Metall eine vorgegebene Schichtdicke in der Größenordnung von 0,5 mm erreicht hat, wird es elektrogeätzt, wobei eine Umpolung des Stromes erfolgt und Teile des aufgebrachten Metalls entfernt werden. Die untereinander verbundenen Spalte 18 erstrecken sich bis zu etwa 0,25 nun Tiefe in die Außenfläche 16, und zwar je nach Schichtdicke. Anschließend wird die geätzte 7/alze gehont oder auf einer Drehbank oder einer ähnlichen Vorrichtung poliert, um die Plattierungsdicke zu verringern, die Oberflächenabmessungen und Anordnung innerhalb genauer Grenzen festzulegen und die glatten gleichmäßigen Inseln 20 mit dazwischenliegenden Spalten 18 gemäß Fig. 1 bis 4 zu erhalten. Das Ätzen und Polieren muß zur Bildung des erfindungsgemäßen Spaltmusters 14 aufeinander abgestimmt

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sein. Als hinreichend hat sich eine Spalttiefe zwischen 0,02^ und 0,075 mm erwiesen.. Hierzu ist die Anfangsschichtdicke des auf den zylindrischen Kern aufgebrachten Metalls häufig größer als bei üblichen Plattierverfahren, während das Ätzen in gesteuerter Weise erfolgt und das Polieren mit dem Ätzen genau abgestimmt ist.

Für den Betrieb v/ird die Fluidwalze 10 zunächst mit einem geeigneten Mittel behandelt, beispielsweise für Chromoberflächen mit Salzsäure, um alle Flächen, Inseln 20 und Spalte 18 fluidaufnahmefähig zu machen. Anschließend wird die Fluidwalze 10 an einer Fluidzufuhreinrichtung und einem Aufbringungsbereich montiert. Gemäß Fig. 1 drückt die Fluidwalze 10 gegen eine weiche Walze 12, wobei beide Walzen 10; 12 entweder unabhängig voneinander oder gemeinsam antreibbar sind. Durch die sich drehenden Übergangsstellen 26 wird eine gewisse Turbulenz auf die Fluidschicht übertragen. Diese Turbulenz ist teilweise auf eine Fluid-^uerströmung in den Spalten 18 zurückzuführen, welche eine bei glatten Walzenoberflächen laminare Strömung wesentlich stört. So bilden sich beispielsweise Fluidringe oder Buckel aus laminarer Fluidströmung auf glatten zusammenhängenden, hydrophilen Flächen. Durch die dynamische Oberflächenwirkung der erfindungsgemäßen Spaltmuster 14 wird eine derartige Ringbildung verhindert. Dies ist insbesondere für lithographische Befeuchtungsanlagen von Vorteil, bei denen häufig Alkohol im Netzfluid oder in der Sprühlösung zur Reduzierung der Oberflächenspannung verwendet wird. Durch das erfindungsgemäße Spaltmuster 14 v/ird die Verwendung von Alkohol und ähnlichen Netzmitteln überflüssig, so daß eine wirtschaftlichere Fluidübertragung möglich ist.

Claims

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1. Verfahren zum Übertragen von Fluid zwischen Zylinderwalzen mit einer harten and einer weichen Oberfläche in einer Fluidübertragungsanlage, in der die harte Zylinderwalze durch Andrücken an die weiche Walze gedreht wird, gekennzeichnet dadurch, daß ein zylindrischer Kern in vorgegebener Dicke mit einem harten Material beschichtet und als harte Walze drehbar montiert wird, daß der beschichtete Kern auf eine vorgegebene Tiefe zur Entfernung wesentlicher Teile des beschichteten Materials sowie zur Erzeugung verhältnismäßig dichter, unregelmäßig angeordneter und verhältnismäßig tiefer, untereinander verbundener Spalte in die Oberfläche geätzt wird, daß die Oberfläche des geätzten Kerns zur Verringerung der Dichte der miteinander verbundenen Spalte auf 9 bis 26 % der '.Valzenoberfläche poliert und ein unregelmäßiges Muster von isolier^ten, eine glatte Oberfläche aufweisenden Stegen (Inseln) zwischen den Spalten gebildet wird, daß die Oberfläche der harten Walze zur Fluidaufnähme auf den polierten Flächen der Stege und in den dazwischenliegenden, untereinander verbundenen Spalten gereinigt wird, daß die harte Walze unter Eindrückung der weichen Walze drehbar montiert und eine Fluidzufuhr zu einer der Walzenflächen vorgesehen wird, daß die harte und die weiche V/alze zur Übertragung von Fluid über ihre Oberflächen und zwischen den Walzen hindurch gedreht werden, und daß eine Fluidquerströmung in den untereinander verbundenen Spalten der harten 7/alze bewirkt werden, um eine dynamische Oberflächenwirkung zu erzielen

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2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Vorgang der Erzeugung einer Fluidquerströmung zwischen der harten und der weichen Walze das Erzeugen einer Turbulenz im Fluid sowie die mechanische Reduzierung der Oberflächenspannung des Fluids durch Fluidströmung in den untereinander verbundenen Spalten umfaßt.

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3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das auf den Kern beschichtete harte Material Chrom ist und dass beim Ätzvorgang der Kern zur Erzeugung der unregelmäßigen, verhältnismäßig tiefen, untereinander verbundenen Spalte in Salzsäure getaucht wird.

4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Dichte der untereinander verbundenen Spalte zv/ischen 14 und 17 7<>- der Walzenoberflache ausmacht.

5. Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Dichte der untereinander verbundenen Spalte in der Größenordnung von 15 7° der Walzenoberfläche liegt.

6. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß beim Beschichten des zylindrischen Kerns auf vorgegebene Dicke ein Kern mit Chrom in einer Dicke von etwa 0,5 ium beschichtet wird und daß das Ätzen des Kerns einschließlich einer Elektroätzung untereinander verbundene Spalte mit einer Tiefe von etwa 0.25 mm ergibt.

7· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach

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8. Vorrichtung nach Punkt 7» gekannzeichnet dadurch, daß die beschichtete metallische Außenfläche (16) aus Chrom besteht.

9. Vorrichtung nach den Punkten 7 und 8, gekennzeichnet dadurch, daß in die Chromschicht ein Zufalls-Spaltmuster (14). eingeätzt und poliert ist.

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10. Vorrichtung nach den Punkten 7 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß die auf den zylindrischen Kern aufgebrachte Chromschicht anfänglich eine Dicke bis zu 0,5 mm hat und daß die mittlere polierte Spaltmustertiefe bis zu 0,075 nun beträgt.

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den Punkten 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Außenfläche (16) der Fluidwalze (10) mit einem unregelmäßigen, verhältnismäßig flachen Spaltmuster (14) bestehend aus untereinander verbundenen Spalten (18) und dazwischenliegenden, polierten Inseln (2Ö) versehen ist, wobei die Spalte (18) bis zu 30 7° der Oberfläche der Fluidwalze (10) einnehmen.

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und während der Fluidübertragung eine Laminarströmung zu reduzieren.

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Erfindungsanspruc h

11. Vorrichtung nach den Punkten 7 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Spalte (18) zwischen 9 und 26 % der Oberfläche der Fluidwalze einnehmen.

12. Vorrichtung nach den Punkten 7 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß die-Spalte(1Ö) zwischen 14 und 17 % der Oberfläche der Fluidwalze einnehmen.

13. Vorrichtung nach den Punkten 7 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Fluidzufuhreinrichtung eine weiche Walze (22) ist, die sich mit der Fluidwalze (10) dreht. .

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14. Vorrichtung nach den Punkten 7 bis 13» gekennzeichnet dadurch, daß die Fluidaufbringungsflache eine weiche Walze (12;22) ist, die sich mit der Fluidv/alze (10) dreht.

15· Vorrichtung nach den Punkten 7 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß die FluidaufbringungsfIache eine über die Fluidwalze (10) bewegbare Materialbahn zur Aufnahme des übertragenen Fluides ist.

16. Vorrichtung ,nach den Punkten 7 bis 15» gekennzeichnet dadurch, daß die Spalte 18 anfänglich eine mittlere Tiefe von 0,25 nun in der Außenfläche (16) der Fluidwalze (10) haben und daß nach dem Polieren ihre mittlere Tiefe in der Außenfläche (16) 0,05 mm beträgt.

.17· Vorrichtung nach den Punkten 7 bis 16, gekennzeichnet dadurch, daß die Spalte (18) nach dem Polieren der Fluidwalze (10) in der Außenfläche (16) eine zwischen 0,025 und 0,05 mm liegende mittlere Tiefe haben.

18. Vorrichtung nach den Punkten 7 bis 17» gekennzeichnet dadurch, daß die Spalte (18) in der Außenfläche (16) der Fluidwalze (10) eine zwischen 0,025 und 0,05 mm liegende mittlere Breite aufweisen.

Hierzu ..2d-..Seife^ Zeichnungen