Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von Tiefdruckzylindern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Tiefdruckzylindern gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 10.

Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung der Tiefdruckzylindern durch Direktgravur besteht darin, dass aus Stahl gefertigte Formzylinder mit einem metallischen überzug, gewöhnlich in Form einer Grundkupferschicht und einer darauf aufgebrachten Ballardhaut, versehen werden, bevor nach einer Politur der Oberfläche des metallischen überzugs die beim Drucken zur Aufnahme der Druckfarbe dienenden Näpfchen mittels einer Gravurmaschine direkt in den metallischen überzug eingraviert werden.

Dort, wo der metallische überzug aus Kupfer besteht, kann das Eingravieren der Näpfchen entweder elektromechanisch mittels eines in den Kupferüberzug eindringenden spanaushebenden Diamantstichels oder energetisch mittels eines das Metall des überzugs verdampfenden bzw. aufschmelzenden Laserstrahls erfolgen. Während es bei der elektromechanischen Gravur entlang der Ränder der Näpfchen zu einer Bildung von kleinen überstehenden Graten mit einer Größe von wenigen Mikron kommen kann, werden bei der Laserstrahlgravur auf der die Näpfchen umgebenden zylindrischen Oberfläche des überzugs sogenannte Auswerfungen erzeugt, die aus dem bei der Laserstrahlgravur geschmolzenen und um die Näpfchen herum auf der Oberfläche des überzugs abgelagerten Metall bestehen. Da sowohl überstehende Grate und Auswerfungen beim Druck zu einer Beeinträchtigung des Druckbildes führen, müssen sie vor einer Weiterbehandlung des Tiefdruckzylinders entfernt werden, zum Beispiel bevor der metallische überzug galvanisch verchromt wird.

Zum Entfernen der bei einer elektromechanischen Gravur erzeugten Schneidgrate ist es bereits seit langem bekannt, unmittelbar nach dem Eingravieren der Näpfchen ein zum Beispiel aus einem Diamant bestehendes Schabewerkzeug an der Oberfläche des metallischen überzugs entlang zu führen und es gegen die

Oberfläche anzupressen, wie zum Beispiel in der DE 1 159 761 offenbart. Jedoch kann es vorkommen, dass ein Teil der Schneidgrate vom Schabewerkzeug nicht entfernt, sondern in die Näpfchen hinein umgebogen wird, was zu einer unerwünschten Veränderung des Näpfchenvolumens und damit des Druckbildes führt.

Außerdem ist es bei der Laserdirektgravur von Druckzylindern auch bereits bekannt, zur Entfernung von Auswerfungen die Oberfläche des gravierten metallischen überzugs mit einer das Metall des überzugs angreifenden ätzenden Flüssigkeit zu benetzen, im Falle von Kupfer zum Beispiel mit Salpetersäure, um die Auswerfungen durch chemische Auflösung zu entfernen. Jedoch kann beim Einsatz dieses Verfahrens nicht vollständig sichergestellt werden, dass nur die Auswerfungen entfernt werden. Unter ungünstigen Umständen können auch die umgebenden Oberflächen innerhalb und außerhalb der Näpfchen von der ätzenden Flüssigkeit angegriffen werden, was ebenfalls zu einer unerwünschten Veränderung des Druckbildes führen kann.

Ein ähnliches Verfahren wird auch bei der elektromechanischen Herstellung metallischer Hockdruckformen verwendet, wo ein entstehender Schneidgrat gemäß der bereits genannten DE 1 159 761 dadurch beseitigt wird, dass die Druckformplatte, die mit einer säurefesten Schutzschicht überzogen ist, nach der Gravur einer kurz dauernden chemischen Nachätzung unterworfen wird, die ausreicht, um die Grate aufzulösen. Jedoch kann dieses Verfahren nur dort durchgeführt werden, wo die Oberfläche mit einer säurefesten Schutzschicht überzogen ist.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit denen eine sichere Entfernung der Grate oder Auswerfungen ohne eine unerwünschte Veränderung des Druckbildes und ohne das Erfordernis einer Schutzschicht auf der Oberfläche des Tiefdruckzylinders möglich ist.

Diese Aufgabe wird im Hinblick auf das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Tiefdruckzylinder mit den eingravierten Näpfchen zum Entfernen der Grate oder Auswerfungen in ein Elektrolytbad eingetaucht wird und dass die Grate oder Auswerfungen im Elektrolytbad elektrochemisch abgetragen werden.

Der elektrochemische Abtrag der Grate oder Auswerfungen in einem Elektrolytbad hat gegenüber den bekannten Verfahren den Vorteil, dass Mikrorauhigkeiten, wie Grate oder Auswerfungen, bevorzugt abgetragen werden, weil an den Oberflächen dieser Mikrorauhigkeiten verhältnismäßig hohe Feldliniendichten und damit auch verhältnismäßig hohe Stromdichten auftreten, die zu einem schnellen Abtrag der Grate oder Auswerfungen führen, während an umgebenden glatten Oberflächen nur sehr geringe Feldliniendichten und Stromdichten auftreten, die nur zu einem sehr geringen elektrochemischen Abtrag führen.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass an dem Tiefdruckzylinder und einer im Abstand von der Umfangsfläche des Tiefdruckzylinders im Elektrolytbad angeordneten Gegenelektrode eine Gleichspannung, eine gepulste Gleichspannung oder eine gleichgerichtete Wechselspannung angelegt wird, wobei der Druckzylinder als Anode und die Gegenelektrode als Kathode geschaltet wird, um dadurch einen Strom von positiv geladenen Metall-Ionen vom Tiefdruckzylinder zur Gegenelektrode zu erzeugen, der zu einem elektrochemischen Abtrag von Metall an den Mikrorauhigkeiten des metallischen überzugs führt.

Der Tiefdruckzylinder wird bevorzugt nur teilweise, zweckmäßigerweise etwa zur Hälfte, in das Elektrolytbad eingetaucht, wobei er während des elektrochemischen Abtrags der Grate oder Auswerfungen vorteilhaft in Drehung versetzt wird. Durch die Drehung des Druckzylinders wird erstens entlang der gesamten Umfangsfläche für einen gleichmäßigen Abtrag der Grate oder Auswerfungen gesorgt, indem man die gesamte Umfangsfläche sukzessive durch das Elektrolytbad bewegt und dafür sorgt, dass sich während der Drehung sämtliche Umfangsflächenabschnitte innerhalb des Elektrolytbades etwa gleich lange an der Gegenelektrode vorbeibewegen bzw. etwa

dieselbe Verweildauer in einem der Gegenelektrode gegenüberliegenden Bereich aufweisen. Zweitens wird ein gleichmäßiger Abtrag der Grate und Auswerfungen auch dort gewährleistet, wo die Gegenelektrode entlang des in das Elektrolytbad eintauchenden Umfangsflächenabschnitts des Tiefdruckzylinders keinen konstanten Abstand von diesem aufweist. Drittens kann durch die Drehung auch eine bevorzugt ununterbrochene und lückenlose Benetzung des jeweils nicht in das Elektrolytbad eintauchenden Umfangsflächenabschnitts des Tiefdruckzylinders sichergestellt werden, wodurch insbesondere bei Tiefdruckzylindern mit einem Kupferüberzug entlang dieses Umfangsflächenabschnitts eine unerwünschte Oxidation des Kupfers durch Luftsauerstoff verhindert wird. Eine solche ununterbrochene und lückenlose Benetzung des nicht eingetauchten Teils des Tiefdruckzylinders wird bevorzugt erreicht, indem die Zusammensetzung und/oder die rheologischen Eigenschaften des Elektrolyten so eingestellt werden, dass sich auf dem aus dem Elektrolytbad ragenden Umfangsflächenabschnitt des Tiefdruckzylinders ein geschlossener Film oder eine ununterbrochene Schaumschicht bildet.

Alternativ wäre es vor allem bei kleinen Tiefdruckzylindern jedoch auch möglich, den Zylinder vollständig in das Elektrolytbad einzutauchen, wobei auch in diesem Fall eine Drehung des Tiefdruckzylinders während des Abtrags von Vorteil ist, vor allem wenn die Gegenelektrode den Tiefdruckzylinder nicht entlang seines gesamten Umfangs umgibt.

Die Drehzahl des Druckzylinders wird vorzugsweise in Abhängigkeit vom Radius oder Durchmesser des Druckzylinders so eingestellt, dass einerseits an den Graten oder Auswerfungen eine gewünschte Stromdichte erzielt wird und dass andererseits bei einem teilweise in das Elektrolytbad eingetauchten Tiefdruckzylinder eine Zerstörung des geschlossenen Films oder der ununterbrochenen Schaumschicht auf der Oberseite des Tiefdruckzylinders vermieden wird. Die Drehgeschwindigkeit beeinflusst auch das Ergebnis des elektrochemischen Abtrags, wobei sie je nach Zusammensetzung des Elektrolyten schwanken kann.

Um zu erreichen, dass bei der Drehung des Tiefdruckzylinders im Elektrolytbad Grate oder Auswerfungen an den in Umfangsrichtung des Tiefdruckzylinders entgegengesetzten Seiten der gravierten Näpfchen gleichmäßig vom Elektrolyten angeströmt werden, sieht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, den Tiefdruckzylinder abwechselnd mit entgegengesetzter Drehrichtung zu drehen, zum Beispiel 3 bis 4 Minuten lang im Uhrzeigersinn und dann 3 bis 4 Minuten lang entgegen dem Uhrzeigersinn. Der Wechsel der Drehrichtung hat auch den Vorteil, dass die Ausbildung von Strömungsmarken an der Umfangsfläche des Tiefdruckzylinders vermieden wird.

Im Hinblick auf die Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch Einrichtungen zum elektrochemischen Abtrag der Grate oder Auswerfungen in einem Elektrolytbad gelöst.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfassen diese Einrichtungen einen Stromkreis mit einer Gleichspannungsquelle oder einer Gleichrichterschaltung, die zum elektrochemischen Abtrag der Grate oder Auswerfungen dauerhaft oder intermittierend mit dem ins Elektrolytbad eingetauchten, als Anode geschalteten Tiefdruckzylinder und einer im Abstand vom Tiefdruckzylinder im Elektrolytbad angeordneten Kathode verbindbar ist.

Um für einen gleichmäßigen Abtrag der Grate oder Auswerfungen entlang der gesamten Umfangsfläche des Tiefdruckzylinders zu sorgen, ist dieser bevorzugt im Elektrolytbad drehbar, so dass seine Umfangsfläche gleichförmig an der Gegenelektrode vorbei bewegt werden kann. Zum Drehen des Tiefdruckzylinders dient vorzugsweise ein Drehantrieb mit umkehrbarer Drehrichtung, der den Tiefdruckzylinder zweckmäßig abwechselnd mit entgegengesetzter Drehrichtung dreht, wobei der maximale Drehwinkel vorteilhafterweise so gewählt wird, dass zur Stromübertragung von einem ortsfesten, den Druckzylinder im Elektrolytbad haltenden Träger auf den rotierenden Druckzylinder keine Schleifringe benötigt werden.

Der Träger umfasst bevorzugt zwei Halterungen, die an entgegengesetzten Stirnenden des Druckzylinders angeordnet sind, der mit zwei überstehenden Wellenstümpfen drehbar in den Halterungen gelagert oder eingespannt ist. Zweckmäßig umfasst mindestens eine der Halterungen einen Drehantrieb, mit dem sich der von der Haltevorrichtung gehaltene Druckzylinder in Drehung versetzten lässt. Um eine Beschädigung der Halterungen und des Drehantriebs zu vermeiden, wird der Tiefdruckzylinder zweckmäßig nur so weit in das Elektrolytbad eingetaucht, dass sich die Halterungen mit dem Drehantrieb oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Elektrolytbades befinden. Darüber hinaus sind die Halterungen zweckmäßig von einem Schutzkasten umgeben.

Die Drehzahl des in das Elektrolytbad eingetauchten Tiefdruckzylinders ist vorzugsweise einstellbar, so dass sie in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe und/oder dem Radius bzw. Durchmesser des Tiefdruckzylinders, der Form und den Abmessungen der Gegenelektrode bzw. dem Abstand zwischen der Umfangsfläche des Tiefdruckzylinders und der ortsfesten Gegenelektrode oder in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Elektrolyten verändert werden kann, um für eine gewünschte Stromdichte sowie für eine gewünschte Einwirkdauer des Stroms von positiv geladenen Metall-Ionen vom Tiefdruckzylinder zur Gegenelektrode zu sorgen, da diese beiden Parameter das Polierergebnis beeinflussen. Alternativ kann eine gewünschte Stromdichte auch mit Hilfe einer regelbaren Gleichrichterschaltung oder durch Veränderung der zwischen dem Tiefdruckzylinder und der Gegenelektrode angelegten Spannung eingestellt werden.

Das Ausmaß des Abtrags der Grate oder Auswerfungen kann zweckmäßig durch Veränderung von Prozessparametern, wie der Stromdichte und/oder der Verweilzeit des Tiefdruckzylinders im Elektrolytbad bzw. der Einwirkdauer des Stroms, der Dichte, der Temperatur und des Leitwerts des Elektrolyten gesteuert werden. Je nach Zusammensetzung des Elektrolyten kann die Stromdichte an der Oberfläche des Tiefdruckzylinders vorteilhaft entweder zwischen 4 und 8 A/dm ² oder zwischen 8 und 15 A/dm ² betragen, wobei die Verweilzeit im Elektrolytbad vorteilhaft mehr als 8 bis 9 zwischen 15 und 30 min.

Um zu vermeiden, dass sich der Elektrolyt infolge der relativ hohen Stromdichte übermäßig erwärmt, weist die Vorrichtung vorzugsweise Einrichtungen zur überwachung der Temperatur des Elektrolytbads und Einrichtungen zum Umwälzen des Elektrolyten auf, die zugleich für eine gleichmäßige Zufuhr von frischem Elektrolyt zur Umfangsfläche des Tiefdruckzylinders sorgen.

Da beim elektrochemischen Abtrag der Grate oder Auswerfungen giftige oder für die Umwelt schädliche Gase entstehen können, ist das Elektrolytbad zweckmäßig mit einem Deckel versehen, der nach dem Einbringen des Tiefdruckzylinders geschlossen werden kann, um einen ungehinderten Austritt der Gase zu vermeiden. Weiter kann die Vorrichtung zweckmäßig mit einer Absaugeinrichtung versehen sein, um die Gase abzusaugen und sie entweder in einer thermischen Nachbehandlungseinrichtung unter hohen Temperaturen mit Sauerstoff umzusetzen bzw. zu oxidieren oder um sie in einem Wäscher zu reinigen.

Nach dem gewünschten Abtrag der Grate oder Auswerfungen wird der Tiefdruckzylinder aus dem Elektrolytbad entfernt, indem bevorzugt der Elektrolyt aus dem Elektrolytbad abgelassen oder abgepumpt wird. Anschließend kann die zuvor elektrochemisch behandelte Oberfläche des metallischen überzugs gereinigt werden, indem sie mit einer zweckmäßig aus deionisiertem oder destilliertem Wasser bestehenden Reinigungsflüssigkeit gespült oder mit einem nassen Lappen abgewischt wird, um an der Umfangsfläche anhaftende Elektrolytreste zu entfernen.

Dort, wo der metallische überzug aus Kupfer besteht, umfasst der Elektrolyt vorzugsweise ein Gemisch aus Phosphorsäure und Alkohol, dem weitere Additive zugesetzt sein können, wie beispielsweise oberflächenaktive Stoffe und/oder Schwefelsäure.

Da beim elektrochemischen Abtrag nicht alle Grate vollständig entfernt werden, wird der gereinigte Tiefdruckzylinder nach der Reinigung mechanisch poliert oder geschliffen.

Dort, wo der gravierte überzug aus Kupfer besteht, wird dieser dann galvanisch mit einer Chromschicht überzogen, um die Lebensdauer des Tiefdruckzylinders zu verlängern. Alternativ kann der metallische überzug jedoch auch eine äußere Chromschicht umfassen, in welche die Näpfchen durch Laserdirektgravur eingraviert worden sind. Auch in diesem Fall kann der Tiefdruckzylinder nach dem elektrochemischen Abtrag der Auswerfungen und an das Spülen optional mechanisch poliert oder geschliffen werden, jedoch ist anschließend keine weitere galvanische Beschichtung erforderlich.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abtragen von Graten oder Auswerfungen von der Oberfläche einer gravierten Ballardhaut oder eines anderen gravierten metallischen überzugs von Tiefdruckzylindern, vor dem Eintauchen eines Tiefdruckzylinders in ein Elektrolytbad der Vorrichtung;

Fig. 2 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 , jedoch nach dem Eintauchen des Tiefdruckzylinders in das Elektrolytbad.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 2 zur elektrochemischen Behandlung von gravierten Tiefdruckzylindern 4 wird eingesetzt, um die Oberfläche eines metallischen überzugs, wie einer Ballardhaut, auf einem Tiefdruckzylinder 4 elektrochemisch zu glätten, wobei insbesondere über die Oberfläche überstehende Grate, Auswerfungen oder andere Mikrorauhigkeiten abgetragen werden, die bei der vorangehenden elektromechanischen oder Laser-Direktgravur von Näpfchen im überzug entlang von Rändern der Näpfchen auf der Oberfläche entstanden sind.

Die Vorrichtung 2 besteht im Wesentlichen aus einer Oberwanne 6 und einer unterhalb der Oberwanne 6 angeordneten Unterwanne 8 zur Aufnahme eines

flüssigen Elektrolyten 10, einer mit der Oberwanne 6 und der Unterwanne 8 kommunizierenden Förderpumpe 12 zum Fördern von Elektrolyt 10 aus der Unterwanne 8 in ein in der Oberwanne 6 gebildetes Elektrolytbad 14, in das der zu behandelnde gravierte Tiefdruckzylinder 4 eingetaucht werden kann, einem zum Ablassen des Elektrolyt 10 aus der Oberwanne 6 in die Unterwanne 8 dienenden höhenverstellbaren überlauf 16 in der Oberwanne 6, einer Tragvorrichtung 18 zum Halten des zu behandelnden Tiefdruckzylinders 4, sowie einem Stromkreis 20, der eine durch einen Transformator 24 mit dem Wechselstromnetz 22 verbundene regelbare Brϋckengleichrichterschaltung 26 zur Umwandlung des Wechselstroms in Gleichstrom umfasst. Am Ausgang der Gleichrichterschaltung 26 befindet sich ein Pluspol 28 und ein Minuspol 30, von denen der erstere während der Dauer der elektrochemischen Behandlung elektrisch mit dem als Anode geschalteten Tiefdruckzylinder 4 und der letztere elektrisch mit einer als Kathode geschalteten, im Elektrolytbad 14 angeordneten Gegenelektrode 32 verbindbar ist.

Da im Betrieb der Vorrichtung 2 ein Teil des vom Tiefdruckzylinder 4 abgetragenen Metalls an der als Kathode geschalteten Gegenelektrode 32 abgeschieden wird, kann der Stromkreis 20 umgepolt werden, um die Gegenelektrode 32 bei Bedarf durch Materialabtrag zu reinigen.

Dort, wo der metallische überzug aus Kupfer besteht, wie im Falle einer Ballardhaut, besteht der flüssige Elektrolyt 10 im Wesentlichen aus einem Gemisch aus Phosphorsäure und Wasser, dem jedoch verschiedene Zusätze, wie beispielsweise Alkohol, Schwefelsäure und/oder oberflächenaktive Substanzen beigemischt sein können.

Die Tragvorrichtung 18 zum Halten des Tiefdruckzylinders 4 umfasst zwei entlang der Oberwanne 6 verschiebbare Lagerböcke 34 (nur einer sichtbar), die mit Hilfe von Antriebsspindeln 36, 38 parallel zu einer Längsachse des Tiefdruckzylinders 4 aufeinander zu beweglich sind und jeweils eine an einem horizontalen Tragarm 42 angebrachte Halterung 40 zur Aufnahme eines über das benachbarte Stirnende des Tiefdruckzylinders 4 überstehenden Wellenstumpfs (nicht dargestellt) aufweisen. Die

Halterungen 40 sind mit Einspannvorrichtungen (nicht sichtbar) versehen, in denen der jeweilige Wellenstumpf so eingespannt werden kann, dass der Tiefdruckzylinder 4 um seine Längsachse drehbar ist. Zudem ist mindestens eine der beiden Halterungen 40 mit einem Drehantrieb (nicht dargestellt) versehen, so dass der Tiefdruckzylinder 4 um die Längsachse in Drehung versetzt werden kann, um den zuvor gravierten metallischen überzug in Umfangsrichtung an der Gegenelektrode 32 vorbei zu bewegen.

Die Einspannvorrichtungen sind derart ausgebildet, dass die Wellenstümpfe des Tiefdruckzylinders 4 nach dem Einspannen in elektrischem Kontakt mit den Einspannvorrichtungen stehen, die wiederum über Leiter 44 in den Halterungen 40 elektrisch mit dem Pluspol 28 der Gleichrichterschaltung 26 verbunden sind. Zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen dem ortsfesten Leiter 44 und der drehbaren Einspannvorrichtung können Schleifringe verwendet werden, insbesondere dann, wenn der Tiefdruckzylinder 4 ohne eine änderung der Drehrichtung drehend angetrieben werden soll. Vorzugsweise wird jedoch ein Drehantrieb mit umkehrbarer Drehrichtung verwendet, mit dem sich der Tiefdruckzylinder 4 abwechselnd im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn um ein solches Winkelmaß um seine Längsachse drehen lässt, dass sich sein gesamter Umfang an der bogenförmigen Gegenelektrode 32 vorbei bewegt. Dabei wird sichergestellt, dass die Zeitdauer, während der ein jeweiliger Umfangsabschnitt des metallischen überzugs der Gegenelektrode 32 gegenüberliegt, für den gesamten Umfang des metallischen überzugs dieselbe ist. In diesem Fall kann der elektrische Kontakt auch über flexible Kabel (nicht sichtbar) zwischen dem Leiter 44 und Einspannvorrichtung hergestellt werden, da diese bei einem Drehwinkel von jeweils weniger als 360 Grad nicht übermäßig in sich verdreht werden. Darüber hinaus hat eine Drehrichtungsumkehr den Vorteil, dass an der Oberfläche des metallischen überzugs keine Strömungsmarken entstehen, wie dies bei einer Drehung mit gleichbleibender Drehrichtung der Fall sein kann.

Der Tiefdruckzylinder 4 kann zwar ganz in das Elektrolytbad 14 eingetaucht werden, wird jedoch vorteilhaft nur teilweise in das Elektrolytbad 14 eingetaucht, wie dies in

Fig. 2 dargestellt ist. Vorzugsweise wird die Eintauchtiefe so gewählt, dass die Halterungen 40 mit den Einspannvorrichtungen und dem Drehantrieb oberhalb eines Flüssigkeitsspiegels 46 des Elektrolytbades 14 bleiben, wo sie durch einen Schutzkasten (nicht dargestellt) vor Spritzern geschützt sind. Dadurch kann ein Kontakt dieser Bauteile mit dem aggressiven Elektrolyten und ein Stromfluss zwischen diesen Bauteilen und der Gegenelektrode 32 vermieden werden.

Die Gegenelektrode 32 besteht aus einem wannenförmig gebogenen Blech aus einem gegen den Elektrolyten 10 beständigen Metall, das der Umfangsfläche des eingetauchten Tiefdruckzylinders 4 über einen Umfangswinkel von etwa 120 Grad gegenüberliegt und einen im Wesentlichen konstanten Abstand von der Umfangsfläche aufweist, um an dem der Gegenelektrode gegenüberliegenden Umfangsflächenabschnitt des Tiefdruckzylinders 4 für eine homogene oder gleiche Stromdichte zu sorgen. Die Gegenelektrode 32 ist durch einen Leiter 47 mit dem Minuspol 30 der Gleichrichterschaltung 26 verbunden. Um die Gegenelektrode 32 an die Umfangsfläche des eingetauchten Tiefdruckzylinders 4 anzunähern bzw. um ein Trockenfallen der Gegenelektrode 32 zu vermeiden, wenn der Elektrolyt 10 nach Abschluss der Behandlung des Tiefdruckzylinders 4 aus der Oberwanne 6 teilweise in die Unterwanne 8 abgelassen wird, kann die Gegenelektrode 32 bei Bedarf in Bezug zur Oberwanne 6 angehoben und abgesenkt werden, wie durch den Pfeil A in Fig. 2 angezeigt.

Zum elektrochemischen Abtrag von Graten oder Auswerfungen von der Oberfläche eines gravierten metallischen überzugs eines Tiefdruckzylinders 4 wird dieser letztere zuerst mit Hilfe eines Krans (nicht dargestellt) zwischen die beiden Lagerböcke 34 der Tragvorrichtung 18 gehoben und nach einer gegenseitigen axialen Annäherung der Lagerböcke 34 um die Längsachse drehbar in den Einspannvorrichtungen der Halterungen 40 eingespannt.

Anschließend wird mit Hilfe der Förderpumpe 12 so viel Elektrolyt 10 aus der Unterwanne 8 in die Oberwanne 6 gepumpt, bis dort der Flüssigkeitsspiegel 46 die in Fig. 2 dargestellte Höhe erreicht und der Tiefdruckzylinder 4 bis zur gewünschten

Eintauchtiefe in das Elektrolytbad 14 eingetaucht ist. Dann wird der Stromkreis 20 geschlossen, woraufhin ein gepulster Gleichstrom durch den Stromkreis 20 fließt. Dieser Strom bewirkt, dass sich positiv geladene Metall-Ionen von der Oberfläche des metallischen überzugs des Tiefdruckzylinders 4 lösen, in den Elektrolyten 10 in der Oberwanne 6 übergehen und sich durch das Elektrolytbad 14 zur Gegenelektrode 32 bewegen.

Da die Dichte der elektrischen Feldlinien und damit die Stromdichte an der Oberfläche des metallischen überzugs variiert, wobei sie an der Oberfläche von Mikrorauhigkeiten, wie den bei der Gravur erzeugten Graten oder Auswerfungen, sehr viel größer als an umgebenden glatten Oberflächen oder innerhalb der Näpfchen ist, findet dort der elektrochemische Abtrag bevorzugt statt, d.h. die Umwandlung des Metalls in lösliche Metall-Ionen und der Abtransport dieser Metall- Ionen von der Oberfläche. Dadurch können die Grate oder Auswerfungen entfernt werden, ohne dass umgebende glatte Oberflächen vom Elektrolyten merklich angegriffen werden.

Zum elektrochemischen Abtrag von Graten auf dem teilweise in das Elektrolytbad 14 eingetauchten Tiefdruckzylinders 4 wird zuerst unter langsamer Drehung des Tiefdruckzylinders 4 zur Aktivierung der Gegenelektrode 32 kurzzeitig, d.h. für etwa 2 Minuten, an der regelbaren Gleichrichterschaltung 26 eine Stromdichte von etwa 8 A/dm ² eingestellt, bezogen auf die in das Elektrolytbad 14 eintauchende Oberfläche des Tiefdruckzylinders 4. Anschließend wird die Stromdichte etwa über den doppelten Zeitraum, d.h. für etwa 4 Minuten, auf die Hälfte reduziert, d.h. auf etwa 4 A/dm ² , wodurch vor allem die Höhe der Grate verringert werden kann. Um die Oberfläche des Tiefdruckzylinders 4 innerhalb und außerhalb der Näpfchen zu glätten, wird dann die Stromdichte erneut für etwa 2 bis 3 Minuten auf etwa 8 A/dm ² erhöht. Insgesamt beträgt die zur Einebnung der Grate oder Auswerfungen erforderliche Verweildauer des Tiefdruckzylinders 4 im Elektrolytbad 14 ohne die Vorbereitungszeit zwischen etwa 9 und 11 Minuten. Während dieser Zeit wird der Tiefdruckzylinder 4 mit einer geringen gleichförmigen Drehgeschwindigkeit gedreht, um die gesamte Umfangsfläche an der Gegenelektrode 32 vorbei zu bewegen. Die

Drehung erfolgt abwechselnd im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn, wie oben beschrieben, indem der Tiefdruckzylinder zum Beispiel 2 bis 4 Minuten lang im Uhrzeigersinn und dann 2 bis 4 Minuten lang entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Die Drehzahl wird dabei an den Radius bzw. Durchmesser des Tiefdruckzylinders 4 angepasst, ist jedoch allgemein so gering, dass sich der Tiefdruckzylinder 4 in jeder Drehrichtung nur um maximal 360 Grad dreht.

Infolge der Drehung des Tief druckzy linders 4 wird der zuvor nicht in das Elektrolytbad 14 eintauchende Teil der Umfangsfläche des Tiefdruckzylinders 4 mit dem Elektrolyten benetzt. Dessen Zusammensetzung und Viskosität werden dabei so eingestellt, dass sich auf diesem Umfangsflächenteil ein stabiler geschlossener Elektrolytfilm bildet, der nicht aufreißt und somit einen Kontakt der elektrochemisch abgetragenen Oberfläche mit Luftsauerstoff und damit eine Oxidation der Oberfläche verhindert. Auf dem Teil der Umfangsfläche des Tief druckzy linders 4, der in das Elektrolytbad 14 eintaucht, werden die Grate infolge der wechselnden Drehrichtung von entgegengesetzten Seiten her vom Elektrolyten angeströmt, was für einen gleichmäßigen Abtrag der Grate von beiden Seiten her sorgt. Außerdem wird die Ausbildung von Strömungsmarken verhindert, die bei einer gleich bleibenden Drehrichtung auftreten können.

Während des Abtrags der Grate oder Auswerfungen wird die Temperatur des Elektrolytbades 14 überwacht, um eine übermäßige Erwärmung zu verhindern. Zur Kühlung des Elektrolyten ist die Unterwanne 8 mit einem Kühlschlauch (nicht dargestellt) versehen. Außerdem kann Elektrolyt 10 zwischen der Unterwanne 8 und der Oberwanne 6 oder innerhalb der Oberwanne 6 umgewälzt werden, wobei die Strömungsverhältnisse innerhalb der Oberwanne 6 zweckmäßig so gewählt werden, dass der Tiefdruckzylinder 4 von frischem Elektrolyten 10 angeströmt wird.

Da bei der elektrochemischen Behandlung des Tiefdruckzylinders 4 giftige oder umweltschädliche Gase entstehen können, deren Austritt in die Umgebung oder Atmosphäre vermieden werden soll, ist die Oberwanne 6 oberhalb der Haltevorrichtung 18 mit einem Deckel 48 versehen, der quer zur Längsachse des

Tiefdruckzylinders 4 verschiebbar ist und nach dem Einbringen des Tiefdruckzylinders 4 in das Elektrolytbad 14 geschlossen werden kann, wie in Fig. 2 dargestellt.

Weiter ist die Oberwanne 6 oberhalb des höchsten Flüssigkeitsspiegels 46 des Elektrolyten 10 mit einer Absaugöffnung 50 versehen, die durch einen Saugkanal 52 mit einer Unterdruckpumpe oder einem Gebläse 54 und einer nachgeschalteten thermischen Nachverbrennungseinrichtung (nicht dargestellt) kommuniziert. Dadurch kann oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 46 ein leichter Unterdruck in der Oberwanne 6 aufrechterhalten werden, um ein Entweichen von giftigen oder umweltschädlichen Gasen durch Spalte oder andere Undichtigkeiten zu vermeiden.

Nach der Behandlung des Tiefdruckzylinders 4 wird der Elektrolyt 10 durch ein Ventil 50 im Boden der Oberwanne 6 vollständig in die Unterwanne 8 abgelassen. Anschließend wird der Tiefdruckzylinder 4 in der Oberwanne 6 mit destilliertem oder deionisiertem Wasser besprüht, um jegliche anhaftenden Elektrolytreste von der Oberfläche des metallischen überzugs zu entfernen.

Dort, wo der metallische überzug aus Kupfer besteht, wie im Falle einer Ballardhaut, wird dieser anschließend galvanisch mit einer Chromschicht überzogen, ggf. nach einer vorherigen mechanischen Politur der Oberfläche des Kupferüberzugs. Dort, wo der metallische überzug aus einer Grundkupferschicht und einer auf die Grundkupferschicht aufgebrachten Chromschicht besteht, in welche die Näpfchen durch Lasergravur direkt eingraviert worden sind, kann der Tiefdruckzylinder 4 hingegen nach dem elektrochemischen Abtrag der Auswerfungen von der Oberfläche der Chromschicht und dem Spülen der letzteren ohne weitere Arbeitsschritte zum Drucken verwendet werden.