DE2204368A1

DE2204368A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Be arbeiten von eloxierten Metallfohen

Info

Publication number: DE2204368A1
Application number: DE19722204368
Authority: DE
Inventors: John D Hudson Ohio Speakman (V St A)
Original assignee: Horizons Research Ine , Cleveland, Ohio (V St A )
Priority date: 1971-03-17
Filing date: 1972-01-31
Publication date: 1972-09-21
Also published as: US3702581A

Description

PATENTANWÄLTE 220 A 36 8

DR. W.SCHALK · DIPL.-ING.P.WlRTH · Dl PL.-INC. G. DAN N ENBERG DR. V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WEI N HOLD · DR. D. GUDEL

6 FRANKFURT AM MAIN

CR. ESCHENHEIMER STRASSE 39

28. Januar 1972
Gu/gm

Horizons Research Inc.

23800 Mercantile Road

Cleveland/Ohio/ Ver.Staaten von Amerika

Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten von eloxierten Metallfolien.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von eloxierten Metallfolien, insbesondere Aluminiumfolien, sowie eine Bearbeitungsvorrichtung für derartige Folien.

Mit der Erfindung wird eine vollständig automatisierte Bearbeitungsvorrichtung vorgeschlagen, in der eloxierte Aluminiumfolien, beispielsweise Aluminiumfolien zwischen 0,076 und 0,35 mm Stärke ( 0,003 bis 0,012 inch) zu fertig ,bearbeiteten Platten bearbeitet werden, die eine bestimmte Beschriftung, Abbildungen oder dergleichen tragen. Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind in den US-PS 2 115 339; 2 126 017 und 2 766 119 beschrieben. Diese Patentschriften gehören mit zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Erfindung.

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Mit diesen Patentschriften und in anderen Veröffentlichungen wird die Behandlung von Aluminiumblättern, -platten und -folien zur Herstellung von Namensplatten und dergleichen beschrieben. Dabei wird das Aluminium entweder chemisch oder elektrochemisch eloxiert. Die Oberfläche des Aluminiums v/ird dabei mit einer Schicht aus porösem Aluminiumoxid versehen. Die Poren der Oxidschicht werden anschließend m\t einer lichtempfindlichen Zusammensetzung gefüllt. Nach einer photographischen Belichtung und Entwicklung v/ird das sich ergebende Bild in den Poren versiegelt. Sämtliche Schritte werden an einzelnen Blättern, Platten oder Folienstücken durch bekannte Mittel getan.

Kontinuierliches Eloxieren, Einfärben und Siegeln von Metallstreifen ist ebenfalls bekannt und in den US-PS 2 494 954 und 2 538 317 beschrieben.

Wenn man versucht, den Prozeß kontinuierlich durchzuführen, d.h. bei einem kontinuierlich durchlaufenden Streifen von eloxiertem Aluminium, das in seinen Poren ein frisch entwickeltes Silberbild trägt, so ergeben sich Schwierigkeiten, die im wesentlichen auf die Anwesenheit eines Musters oder Bildes in den Poren des eloxierten Aluminiums zurückzuführen sind, während bei den zuletzt angeführten US-PS eine gleichförmige Oberfläche mit Erfolg behandelt wurde.

Es erweist sich als besonders schwierig, wenn die eloxierte Folie mit einem frisch geformten Silberbild behandelt v/ird, und zwar bevor es in den Poren des eloxierten Streifens versiegelt wurde. Es wurde gefunden, daß die Rollen oder andere Mittel, die den Streifen kontinuierlich durch die Vorrichtung transportieren, Silber an ihrer Oberfläche aufnehmen und dieses anschließend an den Streifen "drucken". Dabei v/ird die Qualität des photographisch erzeugten Bildes, das auf dem Streifen erscheint, verschlechtert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese

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—3— "Nachbilder" zu verhindern.

Diese Aufgabe wird gem. der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die das Unterbrecherbad und das Fixierbad beim Transport der Folie durch die Bäder in die Poren der Folie wischt.

In entsprechender V/eise ist das Verfahren zum Bearbeiten von eloxiertem Aluminium dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der eloxierten Schicht während der Anwendung des Unterbrecherbads und des Fixierbads abgewischt wird, so daß Teilehen aus metallischem Silber, die beim Entwickeln ausgebildet wurden, von der eloxierten Oberfläche abgelöst werden und bei weiteren Verfahrensschritten nicht ausdrucken.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeipiels näher erläutert, aus dem sich weitere, wichtige

Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 eine .schematische Seitenansicht einer Fertigungsstraße nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung und

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.

Ein Band F einer eloxierten Aluminiumfolie, die mit lichtempfindlichem Material imprägniert worden ist, wird von einer Spule 6 einer Abwickelstation einer Führungsrolle 8 zugeführt (vgl. Fig. 1). Von dort gelangt die Folie durch eine erste Einheit 10 einer Fertigungsstraße »für die Folie. Die Folie kann ein Material sein, das in einer Vorrichtung eloxiert wurde, wie sie z.B. in der US-PS 2 494 954 beschrieben wird, und die anschließend mit lichtempfindlichem Material imprägniert worden ist. Um eine Überprüfung und Untersuchung der sensitivierten, eloxierten Folie zu ermöglichen, wird es bevorzugt, die Folie auf eine

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Spule aufzuspulen und von dort der Bearbeitungsvorrichtung zuzuführen. Die Einheit 10 schließt die Eingangsführungsrolle 8 und Ausgangsrollen 12, die den Streifen F markieren. Ferner ist eine Klemmplatte 14 vorgesehen, die aus Schwammgummi oder einem anderen Material hergestellt ist, das die Oberfläche der Folie F nicht verkratzt, während diese stationär in der ersten Einheit gehalten wird. Ein Dorn 18 locht einen oder mehrere Markierungslöcher in ein unbelichtetes Randgebiet des Streifens, während dieser stationär steht. An Stelle des Dorns 18 können auch andere Markierungseinrichtungen verwendet werden, wie sie beispielsweise in der US-PS 2,849,066 beschrieben werden.

In der Station 10 wird der Streifen auch photographisch belichtet, und zwar während er stationär gegen eine durchsichtige Glas- oder Kunststoffplatte 19 durch die Klemmplatte 14 gedrückt wird. Ein Negativ oder Positiv kann zwischen die durchsichtige Platte 19 und die Folie F gelegt werden. Beide Teile werden während des Belichtens durch die Klemmplatte eng aneinander gedrückt. In der Platte 19 gibt es zwei Gebiete mit klarem Glas oder Kunststoff in der Platte, so daß bei der Verwendung eines Gebietes beim anderen für die nächste Folge von Belichtungen ausgewechselt werden kann. Die Einheit 10 schließt auch eine Projektorlampe ein. Andere Einrichtungen können vorgesehen sein, die ein Bild auf die photosentiv« Folie projizieren.

Nach dem Durchbohren des Streifens zu Markierungszwecken und nach dem photographischen Belichten wird der Streifen von der Einheit 10 durch die Ausgangsrollen 12 geführt, die ihn einer Schleifenrolle 20 zuführen. Die Ausgangsrollen ♦12 können so programmiert werden, daß die gewünschte Materiallänge der Rolle 20 zugeführt wird. Diese Länge wird so ausgewählt, daß sie derjenigen Länge entspricht, die durch den Dorn 18 markiert wird. Die Rolle 20 sitzt auf dem Streifen und hält ihn gespannt. Sie sorgt für die intermittierende Ansammlung des Streifens während der Zeit nach

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der Belichtung und während der nächste Abschnitt des Streifens stationär während der Belichtung gehalten wird.

Von der Rolle 20 gelangt der Streifen in eine Einheit 22, die am besten in Fig, 3 zu sehen ist. In dieser Einheit durchquert der Streifen einen Rollenzug 100,101,102 und 103. Die Rolle 100 ist eine frei drehbare Führungsrolle, die den Streifen von der Rolle 20 in eine Entwicklungslösung führt. Jede der Rollen 101,102 und 103 ist teilweise in einem Bad eingetaucht, wenn der Streifen nacheinander mit einem Entwickler, einem photographischen Unterbrecherbad und einem Fixierbad behandelt wird.

Die Rollen 102 und 103 bestehen aus rostfreiem Stahl, der mit einem Flockenband 105 bedeckt ist. Es wurde gefunden, daß eine 67,2 mm dicke Stahlplatte aus rostfreiem Stahl vom Typ 316 mit einem druckempfindlichen Flockenband (3 M-Y-9167) sehr zufriedenstellend arbeitet. Diese Rollen drehen abweichend von den anderen Rollen in der Einheit in einer Richtung entgegen der Transportrichtung der Folie, so daß sie das kurze Unterbrecherbad und anschließend das Fixierbad in die Poren der eloxierten Schicht, die schon das entwickelte Bild trägt, wischen oder schrubben.

Das Flüssigkeitsniveau des Entwicklers im Entwicklertank 24 und des kurzen Unterbrechers im Tank 26 sowie des Fixierers im Tank 28 wird in jedem Tank durch Standrohre 25, 27 und 29 auf herkömmliche Weise geregelt. Die Folie F wird bei dem Ausführungsbeispiel unterhalb der Rolle 101 und oberhalb der Rollen 1-02 und 103 geführt.

An dieser Stelle der Bearbeitungsvorrichtung ist es wesentlich, daß die Rollen 102 und 103 kräftig auf die das Bild tragende Folie F einwirken, um alles lose Silber von den Poren der das Silberbild tragenden, eloxierten Schicht zu entfernen, so daß das Silber nicht von den später angeordneten Rollen aufgenommen und auf die Folie gedruckt wird.

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Nach dem Verlassen der Station 22 kann die das Bild tragende eloxierte Folie durch eine Lampe 40 mit einem Spiegel inspiziert werden, welche Teile ausgangsseitig der Einheit 22 angeordnet sind.

Dieser Streifen, der jetzt ein entwickeltes und photographisch fixiertes Silberbild in den Poren der eloxierten Schicht zeigt, wird durch eine Sprüh-Spülvorrichtung 42 bewegt, in der Leitungswasser gegen die Oberseite und die Unterseite des Streifens gesprüht wird. Anschließend gelangt die Folie zu einem Intensivierungstank 44, der Rollen 46 enthält, die das Band durch ein flüssiges Bad 48 führen, das eine Zusammensetzung enthält, die eine Intensivierung des Bildes in den Poren des Bandes bewirkt. Solche Bäder sind bekannt.

Das Band gelangt anschließend über ein Heizgerät 50, welches das Band trocknet, und anschließend durch eine Waschkammer 52 in der Wasserstrahlen gegen beide Flächen der Folie durch Düsenbänke 54 gerichtet werden. Das Band verläßt die Kammer nach Durchlaufen eines Rollenpaares 56, das überschüssiges Spülwasser entfernt und das Band in einen Tank 60 leitet. Dieser Tank 60 enthält ein Bad 62 mit einer Flüssigkeit zum Einfärben der Folie, beispielsweise durch ein Färbemittel, wie es bekannt ist.

Vom Tank 60 gelangt das Band durch einen weiteren Waschtank 64, falls dies gewünscht wird, oder es kann direkt in einen Tank 70 eingeführt werden, der eine erwärmte Lösung von Nickelacetat oder einem anderen Material zum Versiegeln enthält. Ein Rollenzug 72 führt das Band durch den »Tank 70, und zwar mit einer Geschwindigkeit, so daß die Aufenthaltsdauer im Tank ausreicht, um das Bild haltbar in den Poren der Folie zu versiegeln, bevor die Folie den Tank verläßt. Der Tank 70 kann eines oder mehrere Heizgeräte 74 besitzen, die in das Siegelbad eingetaucht sind. Der Tank 70 kann auch stattdessen durch eine nicht darge-

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stellte äußere V/ärmequelle erwärmt werden.

Das Band mit dem versiegelten Bild wird einem Endwaschtank 80 zugeführt, von dem es über ein Heizgerät 82 geführt wird, das ein Strahlungsheizgerät sein kann, oder ein Gebläse, so daß sämtliche Spuren von Flüssigkeit von der Oberfläche des Bandes entfernt werden.

Schließlich wird das Band auf einen Grundstreifen 83 mit einem Haftkleber laminiert. Dieser Grundstreifen wird von einer Spule 84 gewickelt. Die beschichteten Bänder gelangen durch ein Laminar-Rollenpaar 86 und anschließend durch Polierrollen 88 und Antriebsrollen 90 zu einer Schneidstation 92, wo das Band mittels eines Messers 94 in geeignete Längen geschnitten wird. Das Messer wird durch die Löcher oder Markierungen betätigt, die durch den Dorn 18 oder eine stattdessen vorgesehene,geeignete Markierungseinrichtung dem Band mitgeteilt wurden. Dabei wird das Messer bzw. die Schneideinrichtung 94 beispielsweise durch eine Photozelle 96 gesteuert.

Mit der Erfindung wird also eine eloxierte Aluminiumfolie zu Artikeln verarbeitet, die Bilder, Symbole oder dergl. tragen. Dies geschieht selbsttätig. Die Bilder in der eloxierten Schicht sind Silberbilder, die in den Poren der eloxierten Schicht versiegelt werden. Die dabei hergestellten Produkte sind als Namenschilder für Motore und andere Machinenbauteile, Schiffsmarkierungen und dergl. nützlich.

Patent- bzw. JSchutzansprüche 209839/0680

Claims

28.1.1972 Horizons Research Inc.

Patent- bzw. Schutzansprüche

Bearbeitungsvorrichtung für eloxierte Metallfolien, mit einer Fördereinrichtung, die die Folie hinter einer Belichtungsstation, in der die Poren der Folienschicht ein latentes Bild erhalten, fördert, mit einer Entwicklungsstation, in der das latente Bild zu einem sichtbaren Silberbild entwickelt wird, und mit einer Fördereinrichtung, die die Folie durch ein Unterbrecherbad zum Unterbrechen der Entwicklung fördert, und mit einer Fördereinrichtung, die die vom Unterbrecherbad noch nasse Folie in ein Fixierbad fördert, in dem das Silberbild in den Poren fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (102,103,105) vorgesehen ist, die das Unterbrecherbad (26) und das Fixierbad (28) beim Transport der Folie durch die Bäder in die Poren der Folie wischt.

Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicimet, daß die Einrichtung durch eine aufgerauhte Rolle (102,103) gebildet wird, die sich entgegen der Transportrichtung der Folie (F) dreht.

Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Anordnung (18) vorgesehen ist, die die Folie (F) beim Transport durch die Bearbeitungsvorrichtung markiert.

Verfahren zum Bearbeiten von eloxiertem Aluminium, das in den/!!^eloxierten Oberfläche eine lichtempfindliche Zusammensetzung-enthält, wobei das

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Aluminium photographisch belichtet und das sich ergebende Bild entwickelt, unterbrochen und fixiert wird, und zwar in getrennten Bädern mit einem Entwickler, Unterbrecher und Fixierer, dadurch gekennzeichnet, daß

die Oberfläche der eloxierten Schicht während der Anwendung des Unterbrecherbades (26) und des Fixierbades (28) abgewischt wird, so daß Teilchen aus metallischem Silber, die beim Entwickeln ausgebildet wurden, von der eloxierten Oberfläche abgelöst werden und bei weiteren Verfahrensschritten nicht ausdrucken.

Der Patentanwaltj

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