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Verfahren und Werkzeug zur Herstellung von Walzen zum Prägen von linsenförmigen
Elementen in Filmen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Herstellen von genuteten Walzen für das Prägen mikroskopisch kleiner Linsenelemente
in einem Film für farbenphotographische Zwecke.
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Bei gewissen farbenphotographischen Verfahren ist in dem Film eine
Anzahl von außerordentlich kleinen linsenförmigen Elementen vorgesehen, die durch
Drücken des Filmes gegen eine am Umfang mit Nuten versehene Walze hergestellt werden
können. Die an dem Film vorgesehenen linsenförmige, Elemente oder Flächen müssen
außerordentlich klein sein. Bei einem vorzugsweise Verwendung findenden Film beträgt
beispielsweise der Abstand dieser Elemente voneinander 0,04 bis o,o5 mm, und obgleich
diese Abmessungen innerhalb beträchtlicher Grenzen geändert werden können, leuchtet
es ein, daß diese linsenförmigen Elemente stets außerordentlich klein sind.
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Der Zweck der Erfindung ist, eine Prägewalze für den Film zu schaffen,
die mit sehr scharfen Rippen oder Vorsprüngen versehen ist und die sich in den Film
hineindrücken, wenn dieser unter Druck über die Walze geleitet wird. Die die Vorsprünge
oder Rippen voneinander trennenden Nuten sind außerordentlich klein, haben ähnliche
Gestalt und Abmessungen und sind mit hochgradig polierten Flächen versehen.
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Das Verfahren nach der Erfindung zur Herstellung von Prägewalzen für
die Anbringung von linsenförmigen Elementen an einem Film besteht darin, daß die
Walze mit einer Anzahl von feinen Führungslinien versehen wird und alsdann in Berührung
mit einer Anzahl von dünnen Drähten und einem dünnen Schleifmittel gedreht wird.
Die dünnen Drähte werden gespannt gehalten und haben einen Abstand voneinander,
der größer ist als die Steigung nebeneinanderliegender Führungslinien. Der Abstand
der Drähte voneinander beträgt ein Vielfaches der Steigung der Führungslinie.
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Ein geeignetes Werkzeug zum Herstellen und Polieren der Nuten besteht
aus einem Rahmen, der mit einem Ende mit einem zweiten Rahmen verbunden ist. An
den freien Enden beider Rahmen sind Zapfen vorgesehen, und dünne Drähte werden zwischen
den Zapfen gespannt, so daß sie parallel zueinander
verlaufen,
wobei durch eine Feder die freien Enden der Rahmenteile auseinandergedrückt werden.
Zweckmäßig werden die Zapfen mit schraubenförmig verlaufenden Nuten versehen und
die Drähte in diesen Nuten sowie gewünschtenfalls durch Lack oder ein anderes Bindemittel
in der Arbeitsstellung gehalten.
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Nachstehend soll ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen
von Prägewalzen beschrieben werden, und zwar an Hand der Zeichnung, die ein geeignetes
Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens veranschaulicht.
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Auf diesen Zeichnungen ist Abb. i eine teilweise geschnittene Ansicht
einer Prägewalze gemäß der Erfindung, Abb.2 eine Seitenansicht eines zur Herstellung
der Walzen dienenden Werkzeuges, Abb. 3 eine Draufsicht auf das Werkzeug nach Abb.2,
Abb.4 eine Ansicht eines der zum Halten der Drähte dienenden Zapfens, Abb. 5 -eine
geschnittene Ansicht, aus welcher die Wirkung des Werkzeuges auf die Prägewalze
ersichtlich ist, Abb.6 eine abgebrochene Schnittansicht eines Teiles des Zapfens
zum Halten der Drähte, Abb.7 eine abgebrochene Schnittansicht eines Teiles einer
Prägewalze «nährend des Herstellungsverfahrens und Abb. 8 eine abgebrochene geschnittene
Ansicht, aus welcher die Einwirkung der Prägewalze auf den Film ersichtlich ist.
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Die Abbildungen sind sämtlich in außerordentlich übertrieben großem
Maßstabe dargestellt.
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Wie Abb. i erkennen läßt, besteht die Prägewalze aus einem ringförmigen
Teil i mit einer großen Anzahl von sehr kleinen Nuten 2 an der Oberfläche. Diese
Walze i wird zunächst mit glattem Umfang hergestellt, genau geschliffen und poliert
und alsdann mit einem geeigneten Überzug aus Wachs o. dgl. versehen. Der Wachsüberzug
wird alsdann mit sehr dünnen Linien versehen, um am Umfang des Zylinders durch Ätzen
Nuten anzubringen. Die so gebildeten Nuten sind, wie Abb. 7 erkennen läßt, mehr
oder weniger unregelmäßiger Gestalt, doch ist der Abstand zwischen den Mitten nebeneinanderliegender
Nuten, wie in Abb. 7 durch S angedeutet, gleich dem Abstand, den bei der fertigen
Walze die Nuten voneinander haben sollen. Dieser Abstand beträgt beispielsweise
etwa 0,045 mm; gewünschtenfalls können die Nuten auf einer Bank geschnitten werden,
doch haben sie alsdann weder genaue Größe oder Breite, noch sind ihre Flächen hochpoliert.
Wenn die Walze durch Ätzen oder Schneiden in der oben beschriebenen Weise mit Nuten
versehen worden ist, werden diese Nuten und die zwischen j e zwei Nuten liegenden
Vorsprünge oder Ansätze mit Hilfe eines nachstehend beschriebenen Werkzeuges geformt
und poliert.
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Das in den Abb. 2 und 3 veranschaulichte Werkzeug besteht aus einem
!-förmigen Organ 4, mit welchem bei 5 ein Arm 6 drehbar verbunden ist. Am Drehpunkt
ist eine Feder 7 angebracht, die das Bestreben hat, die freien Enden der Teile 4
und 6 in der durch einen Pfeil angedeuteten Weise voneinander zu entfernen. An den
freien Enden der Teile 4 und 6 sind durch Schrauben 9 zwei Zapfen 8 befestigt, die
in Abb. 4 und 6- in der Einzelheit dargestellt sind und an welchen Drähte i i befestigt
werden. Die Zapfen 8 sind mit einem Gewinde io versehen, und in den Nuten der Gewindegänge
liegen, wie bei 12 in Abb. 6 angedeutet worden ist, die Drähte ii, wobei in den
Nuten eine Schicht aus Lack oder Firnis angebracht ist, durch welche die verschiedenen
Drähte am Boden der Nuten der Gewinde io gehalten werden.
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Das L-förmige Organ 4, der Arm 6 und die Zapfen bilden zusammen einen
federnden Träger für die Drähte i i, und in dem Teil 4 sind Löcher 18 vorgesehen,
in welche das Ende 17 der Feder 7 eingeführt werden kann, so daß die Spannung der
Feder und mithin die der Drähte nach Wunsch geregelt werden kann.
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Da es außerordentlich schwierig ist, die Zapfen 8 mit einem Gewinde
zu versehen, dessen Steigung ebenso klein ist wie die der Nuten der Prägewalze,
also z. B. 0,045 mm beträgt, wird das Gewinde io mit beträchtlich größerer Steigung
als die der Nuten hergestellt. Die Steigung des Gewindes io mini jedoch ein Vielfaches
der Steigung der Nuten betragen. Bei der Ausführungsform nach Abb. 5 ist ein Gewindegang
für je vier Nuten der Walze vorgesehen, so daß jeder Draht in Richtung mit jeder
vierten Nute der Walze liegt. Die Steigung der Drähte ist mit D und die der Nuten
mit d bezeichnet. Selbstverständlich können auch andere Verhältnisse zwischen den
Steigungen D und d verwendet werden. Bei der Bearbeitung der Walze
mit dem oben beschriebenen Werkzeug werden alle Nuten fertig geformt und poliert.
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Es hat sieh herausgestellt, daß der Krümmungsradius R der Nuten zweckmäßig
gleich der endgültigen Steigung d ist, und zu diesem Zweck müssen die Radien y der
Drähte i i ein wenig kleiner sein als der gewünschte Radius der Nuten, so daß eine
gewisse Menge eines Schmirgelmittels L zwischen den Drähten i i und den Nuten Platz
findet. Wenn mithin die Steigung der Nuten 0,045 mm beträgt,
muß
der Radius der Drähte i i etwa 0,038 mm betragen.
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Bei der Bearbeitung der Prägewalze mit dem Werkzeug nach Abb. 2 und
3 wird zunächst ein sehr feines Schmirgelwasser benutzt, welches allmählich geändert
wird, bis schließlich die Nuten mit Polierrot bearbeitet werden. Das ganze Verfahren
zur Herstelliing einer aus. Stahl bestehenden Walze von verhältnismäßig kleinen
Abmessungen, wie beispielsweise etwa der Breite eines 116-mm-Filmes, kann 8 bis
i6. Stunden dauern.
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Während dieser Zeit können die selbstverständlich sehr dünnen Drähte
i i abgenutzt werden und brechen, selbst wenn ein guter Arbeiter das Werkzeug langsam
auf und ab bewegt, so daß die verschiedenen Teile der Drähte in Berührung mit der
umlaufenden Walze gebracht werden. Wenn Drähte brechen, können diese abgezogen werden,
da durch den Lack 12 die übrigen Drähte in ihrer Arbeitsstellung verbleiben. Wenn
jedoch eine größere Anzahl von Drähten bricht, kann ein neues Werkzeug schnell dadurch
hergestellt werden, daß der Lack abgelöst und neue Drähte ii an den Gewindegängen
io befestigt werden, worauf diese wieder mit Lack oder Firnis gefüllt werden. Es
leuchtet ein, daß die Feder 7 so angeordnet werden muß, daß sie nur einen verhältnismäßig
geringen Zug auf die Drähte i i ausübt, so daß, während die Drähte straff oder gespannt
gehalten werden, der Arbeiter keinen unzulässigen Druck auf die Drähte ausüben kann.
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Durch das oben beschriebene Verfahren werden Nuten mit genauen Krümmungsradien
hergestellt, und weiter wird Gewähr dafür geleistet, daß gleichmäßige scharfe Vorsprünge
oder Ansätze 13 (Abb. 5) die glatten gekrümmten Wandungen 1d. der Nuten voneinander
trennen. Obgleich die Rippen 13
scharf sind, werden sie, selbst wenn ein Film
unter beträchtlichem Druck über die Rippen geleitet wird, nicht leicht beschädigt,
da ihre Grundflächen verhältnismäßig breit sind.
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Die in dieser Weise in der Prägewalze hergestellten Nuten sind hoch
poliert und haben daher eine geeignete Fläche zur Erzeugung kleiner Bilder an der
Schichtseite des Filmes. Letzteres ist von Bedeutung, da es bekanntlich zur Beibehaltung
einer möglichst vollkommen polierten Fläche notwendig ist, daß ein Cellulosefilm
nur mit einer hoch polierten Fläche in Berührung kommt, da anderenfalls, wenn sie
mit einer sehr wenig matten oder rauben Fläche in Berührung kommt, diese Rauheit
auf den Film übertragen wird.
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Die Drähte i i bestehen zweckmäßig aus weichem Kupfer, da dieses Metall
leicht eine gewisse Menge des Schleifmittels aufnimmt. Selbstverständlich können
gewünschtenfalls auch andre Metalle Verwendung finden. Zweckmäßig wird der Ring
r der Walze aus kaltgewalztem Stahl hergestellt, da dieses Metall leicht in der
oben beschriebenen Weise bearbeitet werden kann und hart genug ist, um dem beim
Prägen eines Filmes erforderlich Druck Widerstand zu leisten. Selbstverständlich
können jedoch auch andere Stahlarten oder andere Metalle gewünschtenfalls benutzt
werden. Die genutete Fläche der Prägewalze wird durch Aufbringung einer sehr dünnen
Schicht aus Chrom gegen Rost geschützt.
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Das oben beschriebene Verfahren und die Vorrichtung können benutzt
werden, um eine vollständige Prägewalze zur Herstellung linsenförmiger Elemente
an Filmen anzufertigen, oder aber sie können auch Verwendung finden, um ein Werkzeug
zu schaffen, durch welches eire Eindruck auf ein zweites Werkzeug übertragen wird,
welch letzteres in Wirklichkeit die endgültige, zum Prägen des Filmes dienende Walze
darstellt. Zuweilen ist es zweckmäßig, die Walze selbst in verschiedenen Stufen
herzustellen, da in diesem Falle das erste Werkzeug verhältnismäßig schmal, das
zweite ein wenig breiter sein kann und das dritte, welches die Prägewalze darstellt,
beträchtlich größere Abmessungen als das eine oder' andere der beiden zu ihrer Herstellung
dienenden Werkzeuge erhalten kann.
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Es leuchtet ein, daß die obige Beschreibung nur als Beispiel gegeben
worden ist und daß Abänderungen mannigfacher Art getroffen werden können, ohne von
dem Wesen der Erfindung abzuweichen.