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Verfahren und Gerät zur Herstellung von für die Prägung von Linsenrastern
bestimmten Metallmatrizen Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Herstellung
von für die Prägung von Linsenrastern bestimmten Metallmatrizen derjenigen Art aus,
bei dem die Rasterlinien in ihrer seitlichen Aufeinanderfolge einzeln graviert werden,
und beschäftigt sich mit der Verbesserung dieses Verfahrens im Hinblick auf die
Wirtschaftlichkeit und erhöhte Konturengenauigkeit.
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Es ist bereits bekannt, für die Prägung von Linsenrastern bestimmte
Metallmatrizen durch spanabhebende Gravierung herzustellen, indem die Matrize zunächst
als eine praktisch auf das Fertigmaß abgestimmte Rohgravierung hergestellt, danach
auf elektrolytischem Wege mit reinem, für die Gravierung besonders geeignetem Metall
beschichtet und schließlich einer Fertiggravierung unterworfen wird.
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Dieses Verfahren ist zeitraubend, weil die Fertiggravierung zur Schaffung
nur kleinster Schneidwiderstände in mehreren Arbeitsgängen mit winzig kleinen Schnittiefen
durchgeführt werden muß. Trotzdem bleibt dieses Verfahren unvollkommen, weil die
unvermeidbar allmählich entstehenden unregelmäßigen Abnutzungen der Arbeitskante
des Schneidwerkzeuges die Rasterlinienkontur durchgehend verschlechtern.
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Ein anderes bekanntes Verfahren zur Herstellung der für die Prägung
von Linsenrastern bestimmten Metallmatrizen durch spanabhebende Gravierung arbeitet
ebenfalls mit spanabhebender Verformung, wobei die zunächst geschaffene, roh gestaltete,
schraubenlinienförmige Rillenfolge mit drei Nachbearbeitungswerkzeugen auf Sollform
gebracht wird. Hierbei wird im zweiten Arbeitsgang eine Zwillingsmolette verwendet,
deren beide Arbeitsscheiben auf gleicher Achse fest miteinander verkeilt sind und
gemeinsam die scharfen Kanten zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rillen zu glätten
haben. Der zu bearbeitende Rillenträger besteht dabei aus einem Zylinder mit elektrolytisch
aufgebrachter Oberflächenschicht, die infolge ihrer Verbindung mit dem Zylinder
nicht seitlich ausweichen kann und im übrigen auch infolge der spanabnehmenden Bearbeitung
keinem seitlichen Verfortnungsdruck unterworfen ist.
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Demgegenüber beschäftigt sich die Erfindung mit der verbesserten Ausgestaltung
des Verfahrens zur Herstellung von für die Prägung von Linsenrastern bestimmten
Metallmatrizen, bei dem ein aus eng nebeneinander liegenden Rillen bestehendes Rasterdurch
spanlose Verformung, nämlich Prägung mittels umlaufender Molette, erzeugt wird.
Bei starren, massiven Werkstücken können nach diesem Verfahren allerdings nur verhältnismäßig
flache Rillen geprägt werden. Sollen jedoch vergleichsweise tiefe Rillen geprägt
werden, so muß erfindungsgemäß als Matrizenmaterial ein mehr dem Verformungsdruck
über die Gesamtstärke seitlich nachgebendes Werkstück, z. B. dünnes Blech, verwendet
werden, das nur an der Seite, auf der mit der Schaffung der Rasterkonturen begonnen
wird, starr befestigt ist und quer zur Richtung der Rillen unter Zugspannung gesetzt
wird. Die Erfahrung hat nämlich ergeben, daß dieses Matrizenmaterial während der
Prägung dazu neigt, unregelmäßig aufzubeuteln, wenn es auf der ganzen Fläche fest
aufgespannt ist.
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Schließlich gehört noch zur Erfindung, daß der Prägemolette eine zur
Hochformung der Rillen an sich bekannte M.olette in einer der vorhergehenden Rillen
folgt. Dies hat den Vorteil, daß alle bei der Herstellung der neuen Rasterlinie
in der bereits geschaffenen Linie entstandenen Profilverformungen wieder beseitigt
werden. Da die Moletten nur auf Druck, nicht aber auf Scherung beansprucht werden,
unterliegen sie bei Verwendung von ausreichend hartem Werkstoff keiner merklichen
Abnutzung.
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Ein für die Durchführung dieses Verfahrens besonders geeignetes Gerät
weist eine derartige gemeinsame Führung für Prägemolette und Nachformmolette auf,
daß die Nachformmolette kurz hinter der Prägemolette in der benachbarten Rille läuft.
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Die Molette wird in an sich bekannter Weise hergestellt, indem ihre
formgebende Arbeitsfläche zunächst durch spanabhebende Verformung, z. B. mittels
Drehstahl oder Schleifscheibe, und dann durch anschließendes Glätten und Polieren
auf das gewünschte Rasterprofil gebracht wird. Als Matrizengrundkörper dient ein
Blech oder Rohr aus im Verhältnis zum Molettenmaterial weicherem Material, z. B.
Kupfer, Messing od. dgl. Dieses Material wird beispielsweise mittels eines entsprechenden
zylindrischen Trägers in
eine Drehbank eingespannt und mit Hilfe
der im Verhältnis der gewünschten Linsenbreite vorgeschobenen Molette in Form eines
Gewindeganges profiliert.
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Ebenes Matrizenmaterial wird beispielsweise auf einer Hobelmaschine
mit querverschiebbarem Werk-. zeugträger bearbeitet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Linsenrastermatrizen
kann mit gleichem Nutzen sowohl zur Herstellung der einzelnen Arbeitsmatrizen als
auch zur Gewinnung einer Urpatrize verwendet werden, von der dann die eigentlichen
Arbeitsmatrizen in an sich bekannter Weise elektrolytisch abgeformt werden.
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Der Umweg über die Urpatrize gibt nicht nur den Vorteil der Serienherstellung,
sondern ermöglicht auch die Verwendung von besonders weichem Verformungsmaterial
für die Urpatrize, weil sie bei der anschließenden elektrolytischen Abformung keiner
nennenswerten mechanischen Beanspruchung unterworfen ist. Hierdurch wird die Lebensdauer
der formgebenden Molettenarbeitsfläche noch weiterhin -verlängert.
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Ein bevorzugtes Verfahren der elektrolytischen Abformung besteht darin,
daß die in an sich bekannter Weise mit einer hauchdünnen Trennschicht, z. B. Silberzyanid,
bedeckte Matrizenoberfläche mit einer Kupferschicht der geforderten Stärke elektrolytisch
abgedeckt wird und daß dann die so geschaffene Arbeitsmatrize vor ihrer Abnahme
vom Negativ einer Druckbehandlung lotrecht zur Formfläche unterworfen wird, durch
die sie verdichtet und gleichzeitig von der Trennschicht gelockert wird.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung schematisch erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Molette in etwa natürlicher Größe, wie sie für die
Herstellung von Matrizen benötigt wird, von denen Großphoto-Linsenrasterplatten
gewonnen werden sollen, Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf eine plane Aufspannplatte
mit darauf befestigtem ebenem Matrizenträger in mittlerem Bearbeitungszustand und
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch eine Patrize mit aufliegender, elektrolytisch
hergestellter Matrize im Augenblick der Druckbeanspruchung.
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Die in Fig. 1 dargestellte Molette besteht aus dem scheibenförmigen
Arbeitskörper 1 mit der dem Linsenrasterprofil entsprechend gestalteter Arbeitsfläche
2 und seiner Einspann- oder Trägerwelle 3.
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Fig.2 zeigt in schematischer Aufsicht die Rufspannplatte 4 einer sonst
nicht dargestellten Hobelmaschine mit aufliegendem Matrizenblech 5. Dieses Matrizenblech
ist auf der zeichnerisch linken Seite z. B. mittels schematisch dargestellter Spannklauen
6 starr auf der Rufspannplatte 4 befestigt. Seine rechte Kante wird von Klammern
7 erfaßt, die über schematisch als Federn 8 dargestellte Zugmittel auf der Rufspannplatte
4 verankert sind. Infolgedessen unterliegt das Matrizenblech 5 einer in Richtung
des Pfeiles 9 wirksamen Zugspannung. Die Oberfläche des Matrizenbleches 5 steht
unter der Bearbeitungswirkung zweier Graviermoletten 10 und 11, die bereits auf
dem Blech eine Mehrzahl fertiger Rasterprofilrippen 12 geschaffen haben. Das Molettenpaar
10, 11 wird durch nicht dargestellte Vorschubmittel einerseits im Sinne des Pfeiles
13 etwa parallel zu den gehalterten Seitenkanten des Matrizenbleches und nach Überqueren
des Bleches schrittweise in Richtung des Pfeiles 9 um die Breite einer Rasterlinie
nach rechts versetzt. Wie man sieht, erzeugt die voranlaufende Molette 10 die neu
entstehende Rasterlinie, während die nachlaufende Molette 11 in der Spur der benachbarten,
zuvor geschaffenen Rasterlinie verläuft und sie von etwaigen Verformungen durch
die voranlaufende Molette 10 befreit und ihr die endgültige Profilform erteilt.
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Fig.3 zeigt in starker maßstäblicher Verzerrung einen Teilquerschnitt
durch die Urpatrize 14, die erfindungsgemäß beispielsweise nach dem in Fig. 2 geschilderten
Schema hergestellt worden ist und auf einer Grundplatte 15 ruht. Sie trägt auf ihrer
profilierten Arbeitsfläche eine sehr dünne Trennschicht 16, so z. B. Silberzyanid
od. dgl., und die elektrolytisch gewonnene Kopie 17 einer zukünftigen Arbeitsmatrize.
Auf der Rückseite der Arbeitsmatrize ist eine an den Ecken abgerundete flache Walze
18 vorgesehen, durch die einerseits der elektrolytische Niederschlag 17 verdichtet
und andererseits in an sich bekannter Weise gegenüber der Trennschicht 16 gelockert
wird. Infolgedessen kann nach Entfernen der Walze 18 die Matrizenkopie 17 ohne Beschädigung
des Profils der Patrize 14 und der auf ihr liegenden Trennschicht 16 abgenommen
werden.