EP1013468A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufrauhen eines Trägers für lichtempfindliche Schichten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Aufrauhen eines Trägers für lichtempfindliche Schichten Download PDF

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EP1013468A1
EP1013468A1 EP99125071A EP99125071A EP1013468A1 EP 1013468 A1 EP1013468 A1 EP 1013468A1 EP 99125071 A EP99125071 A EP 99125071A EP 99125071 A EP99125071 A EP 99125071A EP 1013468 A1 EP1013468 A1 EP 1013468A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
phase
electrodes
electrode
carrier
direct current
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99125071A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Haby
Günther Hultzsch
Klaus Joerg
Uwe Gartmann
Jörg Kaden
Hermann Idstein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Agfa Gevaert NV
Original Assignee
Agfa Gevaert AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Agfa Gevaert AG filed Critical Agfa Gevaert AG
Publication of EP1013468A1 publication Critical patent/EP1013468A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N3/00—Preparing for use and conserving printing surfaces
    • B41N3/03—Chemical or electrical pretreatment
    • B41N3/034—Chemical or electrical pretreatment characterised by the electrochemical treatment of the aluminum support, e.g. anodisation, electro-graining; Sealing of the anodised layer; Treatment of the anodic layer with inorganic compounds; Colouring of the anodic layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N3/00—Preparing for use and conserving printing surfaces
    • B41N3/03—Chemical or electrical pretreatment

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for roughening a carrier for radiation sensitive layers, the surface of which is electrochemical or mechanical and then electrochemically in an aqueous electrolyte bath by applying a rotary or AC current is roughened on the carrier opposite electrodes, the carrier is continuously passed through the electrolyte bath.
  • Such carriers are used for the production of presensitized printing plates, wherein the material of the supports, which are processed in plate or tape form, is a metal, especially aluminum.
  • the roughening of aluminum strips for example Printing plates are produced mechanically, chemically or electrochemically or in Combination of these roughening processes.
  • the aim is that for the water supply and the adhesion of the radiation-sensitive layer used a certain aluminum surface Has structure and uniformity.
  • the surface structures have pyramid-like shapes and have different orientations Longitudinal and transverse direction on (anisotropy), while electrochemically roughened aluminum surfaces a spongy structure with many wells and depressions have uniform geometry in the longitudinal and transverse directions (isotropy).
  • Mechanical roughening has the advantage over purely electrochemical roughening of the smaller specific energy consumption per square meter surface of the carrier, however the disadvantage of a surface that is too coarse, on top of which, in addition to the pyramid-like structures crystalline structures are present. As a result of the anisotopy of the mechanical roughening it is not irrelevant to the printing process whether the printing plate is lengthwise or crosswise out of the belt was cut out.
  • Mechanical roughening processes are generally grain processes, such as wire or Brush grit, or sanding, while the electrochemical roughening in generally by electrolytic etching in an aqueous electrolyte solution.
  • German patent 19 62 728 is a process for the continuous production of a lithographic surface on a metal belt by wet grinding and electrochemical Treatment described in an electrolyte, which involves wetting the metal surface used the electrolyte during the grinding and the electrochemical treatment in the direct connection to the grinding is carried out.
  • an electrolyte fine-grained abrasive, and the abrasive suspension is in a over the entire width of the metal strip extending broad beam on the moving belt blasted.
  • the electrolyte is, for example, an aqueous acidic or aqueous alkaline bath.
  • the aluminum plate is first roughened by grinding with a moist emery compound, and after rinsing and optionally cleaning the plate, the grained surface of the aluminum plate is in sulfuric acid with direct current at a voltage in the range of about Anodized 10 to 20V and a current density in the range of about 1 to 2.2A / dm 2 grained surface. Finally, the grained and anodized surface of the aluminum plate is treated with a primer to improve the bonding of the light-sensitive layer to be applied to the surface with the carrier material.
  • DE-AS 26 50 762 describes a process for the electrolytic graining of aluminum substrates for lithography using alternating current in an essentially hydrochloric acid or electrolytes containing nitric acid are known, with this method a AC voltage is applied, the anode voltage is greater than the cathode voltage and the ratio of the cathodic coulombic input to the anodic coulombic Input is less than 1.
  • the anodic half period of the alternating current becomes equal to or set less than the cathodic half-period.
  • the diameter and depth of the Pores or holes in the surface of the aluminum substrate can be set as desired be by an appropriate ratio of cathodic to anodic coulombic Input, determined by the voltage setting, is selected.
  • the frequency of the regulated alternating current is not within the usual alternating current frequency range, i.e. 50 to 60 Hz, limited. With higher frequencies, finer pores on the get grained surface.
  • German patent 30 12 135 describes a method for producing a support for lithographic printing plates, in which the surface of an aluminum plate is mechanically roughened by wet grinding, aluminum is chemically etched away from the surface of the plate and then an electric current with a waveform that by alternating polarity is applied to the plate in an acidic aqueous solution so that the ratio of the amount of charge formed with the plate as the anode to the amount of charge formed with the plate as the cathode is 0.5 / 1 to 1.0 / 1 lies.
  • the electrolysis is carried out so that the current density, if the plate is the anode, is not less than 20 A / dm 2 and the amount of charge formed with the plate as the anode is 200 coulombs / dm 2 or less, and the anode and cathode voltages are between 1 and 50 V. Finally, the plate is subjected to anodic surface oxidation.
  • EP 0 390 033 B1 describes a method for roughening a carrier in which the Frequency of the three-phase or alternating current greater than or equal to 50 Hz to 300 Hz is selected and in the rest with increasing transport speed of the carrier through the electrolytic bath Frequency is set higher.
  • the electrodes are in the electrolyte bath with the Secondary side of a first three-phase transformer connected, the primary side via a Three-phase frequency converter and via control transformers to a power transformer for Three-phase current is connected.
  • the three-phase frequency converter sets the mains frequency of this Three-phase current in a range of greater than or equal to 50 to 300 Hz at a voltage between 1 up to 380 V for the individual phases of the three-phase current.
  • DE 39 10 450 C2 describes a method for producing a printing plate carrier, in which the printing plate support surface is electrochemically submerged in an acid electrolyte Using an alternating current is roughened, which has a frequency of 80 to 120 Hz and in which the ratio of anode time to period time is 0.25 to 0.20.
  • alternating current is roughened, which has a frequency of 80 to 120 Hz and in which the ratio of anode time to period time is 0.25 to 0.20.
  • DE 38 42 454 C2 relates to a method for electrolytic surface roughening Aluminum plate under the action of an alternating current, being in front of the electrolytic Surface roughening an electrically insulating organic or inorganic pre-coating is formed on the aluminum plate.
  • Such a process does not only require an additional effort to form this layer but also corresponding technical Precautions for the action of non-sinusoidal alternating currents, such as those in the Procedures are applied.
  • Even a very even pre-coating does not prevent it the formation of horizontal stripes, since these are essentially due to nonlinear electrical Properties of the surface of the printing plate carrier are conditional at the beginning of the roughening.
  • a roughening of the printing plate carrier at certain transport speeds like this Proposed in EP 0 585 586 B1 provides a constant application of each Part of the printing plate carrier with positive and negative half-waves of the alternating current, but does not take into account that transverse stripes essentially due to the upcoming half-waves be formed upon entry into the AC roughening zone.
  • the known methods and facilities take into account or reduce the education so-called horizontal stripes during the complete passage of the printing plate carrier the AC roughening zone, but do not prevent cross stripes already at Entry of the printing plate carrier into the effective range of the AC or three-phase electrodes form.
  • cross passages in the form of strips reduce the visual impression and, with a particularly strong expression, also the quality of the Product.
  • the formation of these transverse or current strips usually increases with larger ones Transport speed of the printing plate carrier.
  • These stripes are caused too Roughening begins with alternating or three-phase current.
  • the electrical behavior of the Plate support and the electrolyte at the beginning of the roughening is not linear and changes with increasing roughening. This nonlinear behavior leads to the occurrence of Pressure plate carrier in the effective range of three-phase or alternating current electrodes embossing these horizontal stripes depending on whether they enter the roughening zone a positive or negative half wave of the AC voltage is effective.
  • the object of the invention is to improve a method of the type described in the introduction, that the formation of current stripes or transverse stripes on the surface of a through Electrolyte bath transported through the plate carrier at the beginning of the rotating or AC electrochemical roughening prevented or largely is minimized.
  • the negative pole of a direct current source is connected to the carrier and its positive pole connected to a DC electrode opposite the carrier.
  • the negative pole of a direct current source With one opposite the carrier DC electrode and the positive pole connected to the carrier.
  • Three-phase electrodes are in one in a device for carrying out the method
  • Electrolytic bath connected to the secondary side of a three-phase transformer, the Primary side via control transformers to a power transformer for three-phase current is connected and there is also a direct current source, the poles of which have two Direct current electrodes or with a direct current electrode and the carrier which is connected to the rotary and DC electrodes passed, are connected.
  • the device DC electrode in front of the first three-phase electrode in the direction of transport of the carrier Electrolyte bath arranged and connected to the positive pole of the direct current source, the The negative pole is in contact with the wearer.
  • Another AC device for carrying out the method includes two AC electrodes in an electrolytic bath with a primary and a secondary winding of an AC transformer connected and is a direct current source with the positive pole to one DC electrode and with its ground pole to a common connection of the primary and Secondary winding connected.
  • the direct current electrode is expediently shown in Transport direction of the carrier arranged in front of the AC electrodes.
  • FIG. 1 shows schematically a device which consists of an electrolyte bath 1 through which a band-shaped carrier 2 is moved in the transport direction A.
  • the electrolyte in the Electrolytic bath 1 can, for example, dilute aqueous nitric, sulfuric or hydrochloric acid his. A combination of two or three acids can also be used. Of course, other acid baths which are familiar to the person skilled in the art are also suitable for the Electrolyte bath 1 suitable. In addition to acids, the electrolyte bath can contain other chemicals, e.g. Contain salts or surfactants.
  • the carrier 2 is in before it enters the electrolyte bath 1 suitable shape mechanically roughened or chemically pretreated.
  • the facilities for mechanical roughening of the surface of the carrier 2 are not shown. Such facilities or device are among others in DE-OS 19 62 729 and the German patent 19 62 728 described and shown. There is only one electrochemical one in electrolyte bath 1 Roughening the surface of the carrier 2 instead.
  • the carrier is acid or roughened before electrochemical roughening Alkaline pretreatment pretreated to prevent rolling oil, impurities and air-formed to remove "natural" oxide.
  • Alkaline pretreatment pretreated to prevent rolling oil, impurities and air-formed to remove "natural" oxide.
  • the device used for this is also not shown.
  • electrodes 4, 5, 6 are arranged in the electrolyte bath 1, which electrodes are connected to three windings of the secondary side of a three-phase transformer 9, which are not described in more detail.
  • the corresponding three windings on the primary side of the three-phase transformer 9 are connected via lines L1, L2, L3 to regulating transformers, not shown, which are fed by a common power transformer for three-phase current. It is also possible that the lines L1, L2, L3 are connected directly to the power transformer, omitting the regulating transformers.
  • a direct current electrode 3 arranged in the electrolyte bath 1 is connected upstream of the three-phase electrodes 4, 5, 6 in the transport direction A and connected to the positive pole of a direct current source 8.
  • the ground pole or negative pole 7 of the direct current source 8 is in direct contact with the carrier 2, for example by means of a contact roller or a grinder.
  • the carrier 2 is continuously moved past the electrodes 3, 4, 5 and 6 at a certain distance in the transport direction indicated by the arrow A; alternating current flows through the carrier 2.
  • Direct current flows into the carrier 2 via the direct current electrode 3.
  • the surface of the carrier is changed before it reaches the sphere of influence of the three-phase electrodes 4, 5, 6, to the extent that an impression of transverse stripes is not possible or only to a very small extent due to positive and negative half-waves of the three-phase current.
  • the contact between the negative pole 7 and the carrier 2 takes place inside the electrolyte bath 1, but this contact could also be provided outside the electrolyte bath. It is also optionally possible that the negative pole 7 of the direct current source 8 is connected to the direct current electrode 3 and the positive pole to the carrier 2.
  • the direct current electrode 3 is so close to the first three-phase electrode 4 that there can be no change in the electrical behavior of the surface of the carrier 2 achieved after the electrode 3 until the start of the action of the three-phase current or the alternating current.
  • the current density of the three-phase electrodes 4, 5 and 6, which are operated with a selectable three-phase frequency for the purely electrochemical roughening, is in the range from 50 to 200 A / dm 2 .
  • the carrier 2 is rinsed and electrochemically anodized. Rinsing takes place either with or without intermediate pickling. Insulation 14 is located between the direct current electrode 3 and the three-phase electrode 4.
  • the voltages applied to the electrodes 4, 5, 6 are 1 to 50 V, in particular 20 to 40 V.
  • the direct current applied to the electrode 3 is in the range from 0.1 to 10% of the Roughening current of all AC electrodes, and is in particular 2%.
  • the tension of the applied direct current is 1 to 30 V, in particular 5 to 10 V.
  • the current density of the Direct current is 3% to 300% of the roughening current of all roughening electrodes, in particular 100% of the roughening current.
  • a second embodiment of the device according to FIG. 2 also comprises an electrolyte bath 1, through which the carrier 2 is transported.
  • the electrolytic bath 1 contains one Electrolytes of the same consistency as the electrolytic bath of the first embodiment Figure 1.
  • two are immersed in the electrolyte bath 1
  • DC electrodes 3a and 3b both in the transport direction A of the carrier 2 in front of the Three-phase electrodes 4, 5 and 6 are arranged.
  • insulation 14 is attached.
  • the DC electrode 3a is one with the positive pole DC source 8 connected, while the DC electrode 3b to the minus or Ground pole of the DC power source 8 is connected.
  • the three-phase electrodes 4, 5 and 6 are connected to corresponding windings on the secondary side of a three-phase transformer 9, while the corresponding windings on the primary side of the three-phase transformer 9 over Regulator transformers, not shown, and a power transformer, not shown Three-phase current are connected.
  • the three-phase transformer can be in star or delta connection be switched.
  • the connection of the three-phase regulating transformers to the power transformer takes place via lines L1, L2 and L3. There is three-phase current on the lines L1, L2 and L3 fed.
  • the third embodiment of the device according to FIG. The invention differs from the second embodiment according to FIG. 2 in that the two direct current electrodes 3a and 3b not next to each other but separately from each other are arranged in the electrolytic bath 1.
  • the three-phase electrodes 4, 5 and 6 with the corresponding ones Windings of the secondary side of the three-phase transformer 9 connected.
  • Corresponding windings on the primary side of the three-phase transformer are not Control transformers shown and a power transformer, not shown, to three-phase current connected.
  • the control transformers and the power transformer are connected via lines L1, L2 and L3. There is three-phase current again via lines L1, L2 and L3 fed.
  • the one DC electrode 3a is in front of the first three-phase electrode 4 Transport direction A of the carrier 2 arranged.
  • the other direct current electrode 3b or 3 ' is located between the first and second three-phase electrodes 4, 5 and the second and third three-phase electrode 5, 6, as indicated by dashed lines in Figure 3.
  • the DC electrode 3b is separated from the adjacent three-phase electrodes by insulation 14 Cut.
  • the DC electrode 3a is with the positive pole of the DC source 8 and the DC electrode 3b or 3b 'connected to the negative pole.
  • the one DC electrode 3a is before the first in this embodiment Three-phase electrode 4 and the other direct current electrode 3b after the third three-phase electrode 6, each seen in the transport direction A of the carrier 2, arranged in the electrolyte bath 1.
  • the carrier 2 passes through an electrolyte bath 1, which has the same consistency as the electrolyte baths according to the embodiments according to FIGS. 1 to 3.
  • the DC electrode 3a is with the positive pole and the direct current electrode 3b with the negative pole DC power source 8 connected. Between the direct current electrode 3 a and the three-phase electrode 4 an insulation 14 is attached, also between the three-phase electrode 6 and the DC electrode 3b.
  • a fifth embodiment of the device is shown schematically in FIG.
  • the carrier 2 first passes through the electrolyte bath 1 in the transport direction A, in which the surface of the Carrier 2 is electrochemically roughened and then an anodizing bath 13, in which the carrier 2 is anodized or oxidized electrochemically.
  • In the electrolyte bath 1 are in Transport direction A of the carrier 2 in succession a direct current electrode 3 and three-phase electrodes 4, 5 and 6 arranged.
  • the three-phase electrodes 4, 5 and 6 are in the same Way, as described above with reference to Figures 1 to 4, to the secondary windings a three-phase transformer 9 connected.
  • the DC electrode 3 is with the Positive pole of a DC voltage source 8 connected.
  • the minus pole of the direct current source is with one Electric power supply, not shown, to the anodizing bath 13 connected. Between the direct current electrode 3 and the three-phase electrode 4 is one Insulation 14 arranged. Between the electrodes of the anodizing bath, not specified 13 there is also insulation 14.
  • the distribution and size of the direct current applied to the carrier 2 depends on the Condition of the support 2 and the electrolyte of the electrolyte bath 1.
  • the second to fifth embodiment of the device according to the invention do not require that Compared to the first embodiment, complex contacting of the moving carrier 2 for the case that the negative pole 7 of the DC power source 8, as in the first embodiment of the Device provided according to the invention, associated with the moving carrier must become.
  • connection 15 of the two windings U1 and U2 is at an average potential, the voltage in each case in one winding of the Transformer is half as large as the applied AC voltage.
  • inductors, resistors, capacitances in the Output side of the AC transformer 12 are placed, then the negative pole 7th the DC power source 8 with the point of the output side of the AC transformer 12 is connected, which is at the medium potential.
  • the potential of the center conductor of the three-phase transformer corresponds to the middle one Potential.
  • the pulsating DC voltage according to FIG. 7b which has a significantly lower ripple than the DC voltage 7a, is by a so-called center or two-way circuit preserved in a bridge or Graetz circuit. Another decrease in Ripple can be generated by generating pulsating DC voltage with a so-called Three-phase star connection or three-phase bridge circuit can be obtained.
  • the DC electrodes are designed so that their electrically effective width can be changed is.
  • An aluminum strip (purity ⁇ 99.5% A1) is degreased and cleaned in a 5% sodium hydroxide solution at room temperature, then rinsed with water and in 1% hydrochloric acid with an alternating current of 50 Hz and a current density of 100 A / dm 2 treated at a belt speed of 1m / sec. After passing through the roughening station, clearly visible, alternating light and dark stripes alternating at a distance of 2 cm can be observed transversely to the tape running direction.
  • An aluminum strip (purity ⁇ 99.5% A1) is cleaned in accordance with the comparative example with 5% sodium hydroxide solution and then rinsed.
  • the tape in the hydrochloric acid described in the comparative example is first treated under a direct voltage electrode, which is connected to the positive pole of a direct current source, with a current density of 80 A / dm 2 (corresponding to FIG. 6).
  • a uniformly light-colored carrier is obtained which has no alternating light and dark stripes transverse to the direction of the belt run.
  • An aluminum strip (purity ⁇ 99.5% A1) is cleaned in accordance with the comparative example with 5% sodium hydroxide solution and then rinsed.
  • the tape in the hydrochloric acid described in the comparative example is first treated with a current density of 80 A / dm 2 under a direct voltage electrode which is connected to the negative pole of a direct current source.
  • roughening with an alternating current of frequency 50 Hz and a current density of 100 A / dm 2 at a belt speed of 1 m / sec. After passing the roughening station, barely visible, alternating light and dark stripes can be observed transversely to the tape running direction.

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Abstract

Zur Vermeidung bzw. zum Minimieren des Auftretens von Querschlägen bzw. Stromschlägen auf einem Träger 2, der in einem Elektrolytbad 1 elektrochemisch aufgerauht wird, wirkt zu Beginn der Trägerbewegung durch das Elektrolytbad eine Gleichspannung auf den Träger ein. Danach wirkt in der Aufrauhungszone Drehstrom bzw. Wechselstrom auf den Träger ein Hierzu sind Drehstromelektroden 4, 5 , 6 in dem Elektrolytbad angeordnet, die mit der Sekundärseite eines Drehstromtransformators 9 verbunden sind. Die Primärseite des Drehstromtransformators ist über Regeltransformatoren an einen Leistungstransformator für Drehstrom angeschlossen. In Transportrichtung A des Trägers 2 befindet sich eine Gleichstromelektrode 3 vor den Drehstromelektroden 4,5,6. Die Gleichstromelektrode 3 ist mit dem Pluspol einer Gleichstromquelle 8 verbunden, deren Minuspol 7 über einen Schleifer, eine Kontaktwalze oder eine ähnliche Einrichtung mit dem Träger 2 in Kontakt steht. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufrauhen eines Trägers für strahlungsempfindliche Schichten, dessen Oberfläche elektrochemisch oder mechanisch und anschließend elektrochemisch in einem wäßrigen Elektrolytbad durch Anlegen eines Dreh- oder Wechselstroms an dem Träger gegenüberliegenden Elektroden aufgerauht wird, wobei der Träger kontinuierlich durch das Elektrolytbad hindurchgeführt wird.
Derartige Träger werden für die Herstellung vorsensibilisierter Druckplatten verwendet, wobei das Material der Träger, die in Platten- oder Bandform verarbeitet werden, ein Metall ist, insbesondere Aluminium. Die Aufrauhung von beispielsweise Aluminiumbändern für die Herstellung von Druckplatten erfolgt mechanisch, chemisch oder elektrochemisch oder in Kombination dieser Aufrauhverfahren. Dabei wird angestrebt daß die für die Wasserführung und die Haftung der strahlungsempfindlichen Schicht benutzte Aluminiumoberfläche eine bestimmte Struktur und Gleichmäßigkeit aufweist. Beim mechanischen Aufrauhen besitzen die Oberflächenstrukturen pyramidenähnliche Formen und weisen unterschiedliche Orientierungen in Längs- und Querrichtung auf (Anisotropie), während elektrochemisch aufgerauhte Aluminiumoberflächen eine schwammartige Struktur mit vielen Näpfchen und Vertiefungen mit gleichformiger Geometrie in Längs- und Querrichtung (Isotropie) haben.
Die mechanische Aufrauhung hat gegenüber der rein elektrochemischen Aufrauhung den Vorteil des kleineren spezifischen Energieverbrauchs je Quadratmeter Oberfläche des Trägers, jedoch den Nachteil einer zu groben Oberfläche, auf der neben den pyramidenähnlichen Strukturen noch kristalline Strukturen vorhanden sind. Infolge der Anisotopie der mechanischen Aufrauhung ist es für den Druckprozeß nicht unerheblich, ob die Druckplatte längs oder quer aus dem Band herausgeschnitten wurde.
Mechanische Aufrauhverfahren sind im allgemeinen Körnungsverfahren, wie Draht- oder Bürstenkörnung, oder Schmirgelschleifen, während die elektrochemische Aufrauhung im allgemeinen durch eine elektrolytische Ätzung in einer wäßrigen Elektrolytlösung erfolgt.
In dem deutschen Patent 19 62 728 ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Erzeugen einer lithographischen Oberfläche auf einem Metallband durch Naßschleifen und elektrochemische Behandlung in einem Elektrolyten beschrieben, bei dem man zum Nässen der Metalloberfläche während des Schleifens den Elektrolyten verwendet und die elektrochemische Behandlung im unmittelbaren Anschluß an das Schleifen durchgeführt wird. Dazu ist in dem Elektrolyten ein feinkörniges Schleifmittel suspendiert, und die Schleifmittelsuspension wird in einem über die gesamte Breite des Metallbandes sich erstreckenden Breitstrahl auf das bewegte Band aufgestrahlt. Der Elektrolyt ist beispielsweise ein wäßriges saures oder wäßriges alkalisches Bad.
Bei dem in der DE-OS 21 30 391 beschriebenen Körnungsverfahren wird die Aluminiumplatte zunächst durch Schleifen mit einer feuchten Schmirgelmasse aufgerauht, und nach dem Spülen und gegebenenfalls Reinigen der Platte wird die gekörnte Oberfläche der Aluminiumplatte in Schwefelsäure mit Gleichstrom bei einer Spannung im Bereich von etwa 10 bis 20V und einer Stromdichte im Bereich von etwa 1 bis 2,2A/dm2 gekörnter Oberfläche anodisiert. Zuletzt wird die gekörnte und anodisierte Oberfläche der Aluminiumplatte mit einer Grundiersubstanz zur Verbesserung der Bindung der auf die Oberfläche aufzubringenden lichtempfindlichen Schicht mit dem Trägermaterial behandelt.
Aus der DE-AS 26 50 762 ist ein Verfahren zur elektrolytischen Körnung von Aluminiumsubstraten für die Lithographie mittels Wechselstrom in einem im wesentlichen Chlorwasserstoffsäure oder Salpetersäure enthaltenden Elektrolyten bekannt, wobei bei diesem Verfahren eine Wechselspannung angelegt wird, deren Anodenspannung größer ist als die Kathodenspannung und das Verhältnis des kathodischen coulombischen Eingangs zu dem anodischen coulombischen Eingang kleiner als 1 ist. Die anodische Halbperiodenzeit des Wechselstroms wird gleich oder geringer als die kathodische Halbperiodenzeit eingestellt. Der Durchmesser und die Tiefe der Poren bzw. Löcher in der Oberfläche des Aluminiumsubstrats können beliebig eingestellt werden, indem ein geeignetes Verhältnis des kathodischen zu anodischen coulombischen Einganges, bestimmt durch die Spannungseinstellung, ausgewählt wird.
Die Frequenz des regulierten Wechselstroms ist nicht auf den üblichen Wechselstromfrequenzbereich, d.h. 50 bis 60 Hz, beschränkt. Mit höheren Frequenzen werden feinere Poren auf der gekörnten Oberfläche erhalten.
In der deutschen Patentschrift 30 12 135 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Trägers für lithographische Druckplatten beschrieben, bei dem die Oberfläche einer Aluminiumplatte durch Naßschleifen mechanisch aufgerauht wird, Aluminium von der Oberfläche der Platte chemisch weggeätzt wird und anschließend ein elektrischer Strom mit einer Wellenform, die durch alternierende Änderung der Polarität erhalten wird, an die Platte in einer sauren wäßrigen Lösung so angelegt wird, daß das Verhältnis der mit der Platte als Anode gebildeten Ladungsmenge zu der mit der Platte als Kathode gebildeten Ladungsmenge bei 0,5/1 bis 1,0/1 liegt. Die Elektrolyse wird so durchgeführt, daß die Stromdichte, falls die Platte die Anode ist, nicht weniger als 20 A/dm2 beträgt und die mit der Platte als Anode gebildete Ladungsmenge 200 Coulomb/dm2 oder weniger beträgt, und die Anoden- und Kathodenspannungen bei 1 bis 50 V liegen. Zuletzt wird die Platte einer anodischen Oberflächenoxidation unterzogen.
Die EP 0 390 033 B1 beschreibt ein Verfahren zum Aufrauhen eines Trägers bei dem die Frequenz des Dreh- oder Wechselstroms größer/gleich 50 Hz bis 300 Hz gewählt wird und im übrigen mit wachsender Transportgeschwindigkeit des Trägers durch das Elektrolytbad die Frequenz höher eingestellt wird. Hierzu sind die Elektroden im Elektrolytbad mit der Sekundärseite eines ersten Drehstromtransformators verbunden, dessen Primärseite über einen Drehstromfrequenzumsetzer und über Regeltransformatoren an einen Leistungstransformator für Drehstrom angeschlossen ist. Der Drehstromfrequenzumsetzer setzt die Netzfrequenz dieses Drehstroms in einem Bereich von größer/gleich 50 bis 300 Hz bei einer Spannung zwischen 1 bis 380 V für die einzelnen Phasen des Drehstroms um.
In der DE 39 10 450 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Druckplattenträgers beschrieben, bei dem die Druckplattenträgeroberfläche elektrochemisch in einem Säureelektrolyt unter Verwendung eines Wechselstromes aufgerauht wird, der eine Frequenz von 80 bis 120 Hz aufweist, und bei dem das Verhältnis von Anodenzeit zur Periodenzeit 0,25 bis 0,20 beträgt. Ein derartiges Verfahren erfordert einen hohen schaltungstechnischen Aufwand wegen der großen umgesetzten Stromleistung und bereitet Probleme bei der Verteilung des Stroms auf die einzelnen Elektroden, da ein Anschluß eines Poles an den Druckplattenträger sich schwierig gestaltet.
Die DE 38 42 454 C2 betrifft ein Verfahren zur elektrolytischen Oberflächenaufrauhung einer Aluminiumplatte unter Einwirkung eines Wechselstromes, wobei vor der elektrolytischen Oberflächenaufrauhung eine elektrisch isolierende organische oder anorganische Vorbeschichtung auf der Aluminiumplatte gebildetwird. Ein derartiges Verfahren erfordert nicht nur einen zusätzlichen Aufwand zur Bildung dieser Schicht sondern auch entsprechende technische Vorkehrungen zum Einwirken von nicht sinusförmigen Wechselströmen, wie sie bei dem Verfahren angewandt werden. Auch eine sehr gleichmäßige Vorbeschichtung verhindert nicht die Ausbildung von Querstreifen, da diese im wesentlichen durch nichtlineare elektrische Eigenschaften der Oberfläche des Druckplattenträgers zu Beginn der Aufrauhung bedingt sind.
Eine Aufrauhung mit Wechselstrom höherer, variabler Frequenz, wie sie in DE 39 10 213 A1 beschrieben ist, führt zu einer Verringerung der Intensität der Querstreifen, erfordert jedoch einen hohen Aufwand an elektrotechnischen Einrichtungen und schränkt den Frequenzbereich des Wechselstroms ein, der für eine optimale Gestaltung der Oberfläche des Druckplattenträgers genutzt werden kann.
Eine Aufrauhung des Druckplattenträgers bei bestimmten Transportgeschwindigkeiten, wie sie in der EP 0 585 586 B1 vorgeschlagen werden, liefert zwar eine konstante Beaufschlagung jedes Teiles des Druckplattenträgers mit positiven und negativen Halbwellen des Wechselstromes, berücksichtigt aber nicht, daß Querstreifen im wesentlichen durch die anstehenden Halbwellen bei Eintritt in die Zone der Wechselstromaufrauhung gebildet werden.
Die bekannten Verfahren und Einrichtungen berücksichtigen bzw. vermindern die Bildung sogenannter Querstreifen während des vollständigen Durchlaufes des Druckplattenträgers durch die Wechselstromaufrauhungszone, verhindern jedoch nicht, daß sich Querstreifen schon beim Eintritt des Druckplattenträgers in den Wirkungsbereich der Wechsel- oder Drehstromelektroden ausbilden.
Bei der Kombination der mechanischen und der elektrochemischen Aufrauhung wird angestrebt, die Vorteile beider Verfahren miteinander zu verknüpfen. Dabei wird erwartet, daß die mechanisch aufgerauhte Oberfläche des Metallträgers durch Näpfchen und Vertiefungen, die durch die elektrochemische Aufrauhung entstehen, fein überlagert wird. Dabei zeigt sich jedoch in unerwünschter Weise, daß neben den pyramidenähnlichen Strukturen der mechanischen Aufrauhung relativ große Löcher auftreten, die durch die elektrochemische Aufrauhung entstehen. Problematisch ist bei einer elektrochemischen Aufrauhung mittels Wechselstrom oder bei der Überlagerung einer mechanisch aufgerauhten Oberfläche eines Metallträgers mit elektrochemischer Aufrauhung mittels Wechselstrom bei sehr hohen Arbeitsgeschwindigkeiten des Metallträgers die Entstehung sogenannter elektrischer Querschläge im Takt der Wechselspannung, wobei diese Querschläge in Streifenform auf der Oberfläche des Metallträgers sichtbar sind. Die Ursache dieser störenden Querschläge ist der ständige Polaritätswechsel der an den Elektroden anliegenden Wechselspannung.
Die Querschläge in Streifenform, allgemein auch als Quer- oder Stromstreifen bezeichnet, vermindern den optischen Eindruck und bei besonders starken Ausprägung auch die Qualität des Produktes. Die Ausbildung dieser Quer- oder Stromstreifen steigt meist mit größerer Transportgeschwindigkeit des Druckplattenträgers an. Verursacht werden diese Streifen zu Beginn der Aufrauhung durch Wechsel- oder Drehstrom. Das elektrische Verhalten des Druckplattenträgers und des Elektrolyten am Anfang der Aufrauhung ist nicht linear und ändert sich mit fortschreitender Aufrauhung. Dieses nichtlineare Verhalten führt beim Eintreten des Druckplattenträgers in den Wirkungsbereich von Drehstrom- oder Wechselstromelektroden zu einer Einprägung dieser Querstreifen in Abhängkeit davon, ob beim Eintritt in die Aufrauhungszone eine positive oder negative Halbwelle der Wechselspannung wirksam ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß die Bildung von Stromstreifen bzw. Querstreifen auf der Oberfläche eines durch ein Elektrolytbad hindurch transportierten Druckplattenträgers zu Beginn der mittels Dreh- oder Wechselstrom ausgeführten elektrochemischen Aufrauhung verhindert oder weitgehend minimiert wird.
Diese Aufgabe wird nach einem Verfahren gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 in der Weise gelöst, daß vor dem oder zu Beginn des Vorbeitransports des Trägers an den Dreh- oder Wechselstromelektroden eine Gleichspannung an den Träger zusätzlich angelegt wird.
Verfahrensgemäß ist der Minuspol einer Gleichstromquelle mit dem Träger und ihr Pluspol mit einem der Träger gegenüberliegenden Gleichstromelektrode verbunden. In weiterer Ausgestaltung wird der Minuspol einer Gleichstromquelle mit einer dem Träger gegenüberliegenden Gleichstromelektrode und der Pluspol mit dem Träger verbunden.
Die weitere verfahrensgemäße Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 4 bis 11.
In einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind Drehstromelektroden in einem Elektrolytbad mit der Sekundärseite eines Drehstromtransformators verbunden, dessen Primärseite über Regeltransformatoren an einen Leistungstransformator für Drehstrom angeschlossen ist und ist des weiteren eine Gleichstromquelle vorhanden, deren Pole mit zwei Gleichstromelektroden bzw. mit einer Gleichstromelektrode und dem Träger, der an den Dreh- und Gleichstromelektroden vorbeiläuft, verbunden sind. Dabei ist bei der Vorrichtung die Gleichstromelektrode vor der ersten Drehstromelektrode in Transportrichtung des Trägers im Elektrolytbad angeordnet und mit dem Pluspol der Gleichstromquelle verbunden, deren Minuspol in Kontakt mit dem Träger steht.
In einer weiteren Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind zwei Wechselstromelektroden in einem Elektrolytbad mit einer Primär- und einer Sekundärwicklung eines Wechselstromtransformators verbunden und ist eine Gleichstromquelle mit dem Pluspol an eine Gleichstromelektrode und mit ihrem Massepol an eine gemeinsame Verbindung der Primär- und Sekundärwicklung angeschlossen. In zweckmäßiger Weise ist die Gleichstromelektrode in Transportrichtung des Trägers vor den Wechselstromelektroden angeordnet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, deren mit Drehstrom beaufschlagten Elektroden eine Gleichstromelektrode vorgeschaltet ist,
Figur 2
schematisch eine zweite Ausführungform der Vorrichtung, bei der den Drehstromelektroden zwei Gleichstromelektroden vorgeschaltet sind,
Figur 3
schematisch eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung, bei der den Drehstromelektroden eine Gleichstromelektrode vorgeschaltet ist, während eine weitere Gleichstromelektrode zwischen den Drehstromelektroden angeordnet ist,
Figur 4
schematisch eine vierte Ausführungsform, bei der den Drehstromelektroden eine Gleichstromelektrode vor- und nachgeschaltet ist,
Figur 5
eine fünfte Ausführungsform der Vorrichtung, bei der den Drehstromelektroden eine Gleichstromelektrode vorgeschaltet ist und eine Zuführung für elektrischen Strom eines Anodisierbades mit einem Pol einer Gleichstromquelle verbunden ist,
Figur 6
eine sechste Ausführungform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der zwei Wechselstromelektroden mit einer Gleichstromelektrode zusammenwirken, und
Figuren 7a und 7b
schematisch die Diagramme von gepulsten Gleichströmen, die an Gleichstromelektroden angelegt werden.
Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung, die aus einem Elektrolytbad 1 besteht, durch das sich ein bandförmiger Träger 2 in Transportrichtung A hindurch bewegt. Der Elektrolyt in dem Elektrolytbad 1 kann beispielsweise verdünnte wässrige Salpeter-, Schwefel- oder Chlorwasserstoffsäure sein. Es kann auch eine Kombination von zwei oder drei Säuren verwendet werden. Selbstverständlich sind auch andere Säurebäder, die dem Fachmann geläufig sind, für das Elektrolytbad 1 geeignet. Neben Sauren kann das Elektrolytbad weitere Chemikalien, wie z.B. Salze oder Tenside enthalten. Der Träger 2 wird, bevor er in das Elektrolytbad 1 eintritt, in geeigneter Form mechanisch aufgerauht oder chemisch vorbehandelt. Die Einrichtungen zum mechanischen Aufrauhen der Oberfläche des Trägers 2 sind nicht dargestellt. Derartige Anlagen bzw. Einrichtung sind unter anderem in der DE-OS 19 62 729 und der deutschen Patentschrift 19 62 728 beschrieben und dargestellt. Im Elektrolytbad 1 findet nur eine elektrochemische Aufrauhung der Oberfläche des Trägers 2 statt.
In der Regel wird der Träger vor dem elektrochemischen Aufrauhen durch eine saure oder alkalische Vorbeize vorbehandelt, um Walzöl, Verunreinigungen sowie an der Luft gebildetes "natürliches" Oxid abzutragen. Die hierfürverwendete Einrichtung ist ebenfalls nicht dargestellt.
Im Abstand zu dem Träger 2 sind in dem Elektrolytbad 1 Elektroden 4, 5, 6, angeordnet, die an drei nicht näher bezeichneten Wicklungen der Sekundärseite eines Drehstromtransformators 9 angeschlossen sind. Die entsprechenden drei Wicklungen auf der Primärseite des Drehstromtransformators 9 sind über Leitungen L1, L2, L3 an nicht gezeigten Regeltransformatoren, die von einem gemeinsamen Leistungstransformator für Drehstrom gespeist werden, angeschlossen. Ebenso ist es möglich, daß die Leitungen L1, L2, L3, unter Weglassung der Regeltransformatoren, direkt mit dem Leistungstransformator verbunden sind. Werden keine weiteren Maßnahmen getroffen, so ergeben sich bei hohen Transportgeschwindigkeiten des Träger 2 Stromschläge bzw. elektrische Querschläge, die entsprechend den Polaritätsänderungen an den Drehstromelektroden 4, 5, 6 durch den angelegten Drehstrom verursacht werden. Zur Vermeidung dieser Querschläge ist eine im Elektrolytbad 1 angeordnete Gleichstromelektrode 3 in Transportrichtung A den Drehstromelektroden 4, 5, 6 vorgeschaltet und mit dem Pluspol einer Gleichstromquelle 8 verbunden. Der Massepol bzw. Minuspol 7 der Gleichstromquelle 8 steht in direktem Kontakt mit dem Träger 2, z.B. durch eine Kontaktwalze oder einen Schleifer. Der Träger 2 wird kontinuierlich in einem bestimmten Abstand an den Elektroden 3, 4, 5 und 6 in der durch den Pfeil A angezeigten Transportrichtung vorbeibewegt; dabei fließt Wechselstrom durch den Träger 2. Über die Gleichstromelektrode 3 fließt Gleichstrom in den Träger 2. Durch diesen Gleichstrom wird die Oberfläche des Trägers noch bevor dieser in den Einflußbereich der Drehstromelektroden 4, 5, 6 gelangt, soweit verändert, daß eine Einprägung von Querstreifen durch positive und negative Halbwellen des Drehstromes nicht oder nur in sehr geringem Maße möglich ist. Der Kontakt zwischen dem Minuspol 7 und dem Träger 2 erfolgt innerhalb des Elektrolytbades 1, jedoch kamt dieser Kontakt auch außerhalb des Elektrolytbad vorgesehen werden. Ebenso ist es wahlweise möglich, daß der Minuspol 7 der Gleichstromquelle 8 mit der Gleichstromelektrode 3 und der Pluspol mit dem Träger 2 verbunden sind. Die Gleichstromelektrode 3 ist dabei so nahe an der ersten Drehstromelektrode 4 angebracht, daß sich bis zum Beginn der Einwirkung des Drehstroms bzw. des Wechselstromes eine Veränderung gegenüber des nach der Elektrode 3 erreichten elektrischen Verhaltens der Oberfläche des Trägers 2 nicht ergeben kann. Die Stromdichte der Drehstromelektroden 4, 5 und 6, die mit einer wählbaren Drehstromfrequenz für die rein elektrochemische Aufrauhung betrieben werden, liegt im Bereich von 50 bis 200 A/dm2. Nach Beendigung der elektrochemischen Aufrauhung im Elektrolytbad wird der Träger 2 gespült und elektrochemisch anodisiert. Die Spülung erfolgt entweder mit oder ohne Zwischenbeizung. Zwischen der Gleichstromelektrode 3 und der Drehstromelektrode 4 befindet sich eine Isolierung 14.
Die an den Elektroden 4, 5, 6 anliegenden Spannungen betragen 1 bis 50 V, insbesondere 20 bis 40 V.
Der Gleichstrom, der an der Elektrode 3 anliegt, bewegt sich im Bereich von 0,1 bis 10% des Aufrauhstromes aller Wechselstromelektroden, und beträgt insbesondere 2%. Die Spannung des anliegenden Gleichstroms beträgt 1 bis 30 V, insbesondere 5 bis 10 V. Die Stromdichte des Gleichstromes beträgt 3% bis 300% der des Aufrauhstromes aller Aufrauhelektroden, insbesondere 100% der des Aufrauhstromes.
Eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung nach Figur 2 umfaßt gleichfalls ein Elektrolytbad 1, durch das der Träger 2 hindurchtransportiert wird. Das Elektrolytbad 1 enthält einen Elektrolyten der gleichen Konsistenz wie das Elektrolytbad der ersten Ausführungsform nach Figur 1. Zusätzlich zu den Drehstromelektroden 4, 5 und 6 tauchen in das Elektrolytbad 1 zwei Gleichstromelektroden 3a und 3b ein, die beide in Transportrichtung A des Trägers 2 vor den Drehstromelektroden 4, 5 und 6 angeordnet sind. Zwischen den beiden Gleichstromelektroden 3a und 3b einerseits und der Gleichstromelektrode 3b und der Drehstromelektrode 4 anderseits ist je eine Isolierung 14 angebracht. Die Gleichstromelektrode 3a ist mit dem Pluspol einer Gleichstromquelle 8 verbunden, während die Gleichstromelektrode 3b an den Minus- bzw. Massepol der Gleichstromquelle 8 angeschlossen ist. Die Drehstromelektroden 4, 5 und 6 sind mit entsprechenden Wicklungen der Sekundärseite eines Drehstromtransformator 9 verbunden, während die entsprechenden Wicklungen auf der Primärseite des Drehstromtransformators 9 über nicht gezeigte Reglertransformatoren und einen nicht gezeigten Leistungstransformator an Drehstrom angeschlossen sind. Der Drehstromtransformator kann in Stern- oder Dreieckschaltung geschaltet sein. Der Anschluß der Drehstromregeltransformatoren an den Leistungstransformator erfolgt über die Leitungen L1, L2 und L3. Es wird Drehstrom über die Leitungen L1, L2 und L3 eingespeist.
Die dritte, in Figur 3 schematisch dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung unterscheidet sich gegenüber der zweiter Ausführungform nach Figur 2 dadurch, daß die beiden Gleichstromelektroden 3a und 3b nicht nebeneinander sondern getrennt voneinander im Elektrolytbad 1 angeordnet sind. Ebenso wie bei der zweiten Aussführungsform nach Figur 2 sind bei der dritten Aufführungsform die Drehstromelektroden 4, 5 und 6 mit den entsprechenden Wicklungen der Sekundärseite des Drehstromstransformators 9 verbunden. Entsprechende Wicklungen auf der Primärseite des Drehstromtransformators sind über nicht gezeigte Regeltransformatoren und einen nicht gezeigten Leistungstransformator an Drehstrom angeschlossen. Der Anschluß der Regeltransformatoren und des Leistungstransformators erfolgt über Leitungen L1, L2 und L3. Es wird wieder Drehstrom über die Leitungen L1, L2 und L3 eingespeist. Die eine Gleichstromelektrode 3a ist vor der ersten Drehstromelektrode 4 in Transportrichtung A des Trägers 2 angeordnet. Die andere Gleichstromelektrode 3b bzw. 3' befindet sich zwischen der ersten und zweiten Drehstromelektrode 4, 5 bzw. der zweiten und dritten Drehstromelektrode 5, 6, wie dies in Figur 3 gestrichelt angedeutet ist. Die Gleichstromelektrode 3b ist von den benachbarten Drehstromelektroden jeweils durch eine Isolierung 14 getrennt. Die Gleichstromelektrode 3a ist mit dem Pluspol der Gleichstromquelle 8 und die Gleichstromelektrode 3b bzw. 3b' mit dem Minuspol verbunden.
Bei der in Figur 4 schematisch dargestellten vierten Ausführungsform der Vorrichtung sind die Drehstromelektroden 4, 5 und 6 in der gleichen Weise wie bei den Figuren 2 und 3 geschaltet, so daß zur Vermeidung von Wiederholungen auf diese Figuren bzw. deren Beschreibung Bezug genommen wird. Die eine Gleichstromelektrode 3a ist bei dieser Ausführungsform vor der ersten Drehstromelektrode 4 und die andere Gleichstromelektrode 3b nach der dritten Drehstromelektrode 6, jeweils gesehen in Transportrichtung A des Trägers 2, im Elektrolytbad 1 angeordnet. Der Träger 2 durchläuft ein Elektrolytbad 1, das die gleiche Konsistenz wie die Elektrolytbäder gemäß den Ausführungsformen nach den Figuren 1 bis 3 aufweisen kann. Die Gleichstromelektrode 3a ist mit dem Pluspol und die Gleichstromelektrode 3b mit dem Minuspol der Gleichstromquelle 8 verbunden. Zwischen der Gleichstromelektrode 3 a und der Drehstromelektrode 4 ist eine Isolierung 14 angebracht, ebenso zwischen der Drehstromelektrode 6 und der Gleichstromelektrode 3b.
In Figur 5 ist schematisch eine fünfte Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt. Der Träger 2 durchläuft in Transportrichtung A zunächst das Elektrolytbad 1, in welchem die Oberfläche des Trägers 2 elektrochemisch aufgerauht wird und anschließend ein Anodisierbad 13, in welchem der Träger 2 elektrochemisch anodisiert bzw. oxidiert wird. Im Elektrolytbad 1 sind in Transportrichtung A des Trägers 2 nacheinander eine Gleichstromelektrode 3 und Drehstromelektroden 4, 5 und 6 angeordnet. Die Drehstromelektroden 4, 5 und 6 sind in der gleichen Weise, wie voranstehend anhand der Figuren 1 bis 4 beschrieben wurde, an die Sekundärwicklungen eines Drehstromtransformators 9 angeschlossen. Die Gleichstromelektrode 3 ist mit dem Pluspol einer Gleichspannungsquelle 8 verbunden. In dem Anodisierbad 13 befinden sich zwei mit Strom beaufschlagte Elektroden. Der Minuspol der Gleichstromquelle ist mit der einen Zuführung für elektrischen Strom, die nicht näher bezeichnet ist, zu dem Anodisierbad 13 verbunden. Zwischen der Gleichstromelektrode 3 und der Drehstromelektrode 4 ist eine Isolierung 14 angeordnet. Zwischen den nicht näher bezeichneten Elektroden des Anodisierbades 13 befindet sich gleichfalls eine Isolierung 14.
Die Verteilung und Größe des auf den Träger 2 aufgebrachten Gleichstroms richtet sich nach der Beschaffenheit des Trägers 2 und des Elektrolyten des Elektrolytbades 1.
Die zweite bis fünfte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung erfordern nicht die im Vergleich zur ersten Ausführungsform aufwendige Kontaktierung des bewegten Trägers 2 für den Fall, daß der Minuspol 7 der Gleichstromquelle 8, wie bei der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, mit dem bewegten Träger in Verbindung gebracht werden muß.
Bei einer weiteren, sechsten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung wird vorab Gleichstrom auf den Träger 2 aufgebracht, bevor dieser noch unter den Einfluß von Wechselstrom kommt. In dem Elektrolytbad 1 befinden sich zwei Wechslerstromelektroden 10 und 11, die mit einer Primär- und einer Sekundärwicklung U1 bzw. U2 eines Wechselstromtransformators 12 verbunden sind. In Transportrichtung A des Trägers 2 durch das Elektrolytbad 1 ist vor den Wechselstromelektroden 10, 11 eine Gleichstromelektrode 3 angeordnet, die an den Pluspol einer Gleichstromquelle 8 angeschlossen ist. Zwischen der Gleichstromelektrode 3 und der Wechselstromelektrode 10 befindet sich eine Isolierung 14. Der Minuspol 7 der Gleichstromquelle 8 ist an einer gemeinsamen Verbindung 15 der Primär- und Sekundärwicklung des Wechselstromtransformators 12 angeschlossen. Die Verbindung 15 der beiden Wicklungen U1 und U2 liegt auf einem mittleren Potential, wobei die Spannung jeweils in einer Wicklung des Transformators halb so groß wie die angelegte Wechselspannung ist. Um die Welligkeit des so erhaltenen Gleichstroms zu vermindern, können Induktivitäten, Widerstände, Kapazitäten in die Ausgangsseite des Wechselstromtransformators 12 gelegt werden, wobei dann der Minuspol 7 der Gleichstromquelle 8 mit dem Punkt der Ausgangsseite des Wechselstromtransformators 12 verbunden wird, der auf dem mittleren Potential liegt. Bei einem Drehstromtransformator entspricht das Potential des Mittelpunktleiters des Drehstromtransformators dem mittleren Potential.
Reinen Gleichstrom liefern Akkumulatoren, wie beispielsweise Batterien, galvanische Elemente, Unipolarmaschinen. Gleichstromgeneratoren hingegen erzeugen pulsierenden Gleichstrom, dessen Welligkeit verhältnismäßig gering ist. Solche pulsierenden Gleichströme sind an und für sich Mischströme, die aus Gleichströmen bestehen, denen ein Wechselstrom überlagert ist. An Stelle einer reinen Gleichspannung können bei den Vorrichtungen nach der Erfindung solche pulsierenden Gleichspannungen auf den Träger 2 einwirken, wie sie in den Figuren 7a und 7b schematisch dargestellt sind. Bei der pulsierenden Gleichspannung gemäß Figur 7a handelt es sich um eine Spannung, bei der nur jeweils die eine Hälfte der Wechselspannung als pulsierende Gleichspannung fließt. Eine derartige pulsierende Gleichspannung wird bei Widerstandsbelastung im Gleichrichterkreis einer Transformatorschaltung erhalten. Die pulsierende Gleichspannung gemäß Figur 7b, die eine wesentlich geringere Welligkeit als die Gleichspannung nach Figur 7a aufweist, wird durch eine sogenannte Mittelpunkt- oder Zweiwegeschaltung in einer Brücken- oder Graetzschaltung erhalten. Eine weitere Abnahme der Welligkeit kann durch die Erzeugung von pulsierender Gleichspannung mit einer sogenannte Drehstrom-Sternschaltung oder Drehstrom-Brückenschaltung erhalten werden. Durch die Einwirkung der pulsierenden Gleichspannung gleich zu Beginn der Transportbewegung des Trägers 2 wird erreicht, daß sich die Oberfläche des Trägers 2 durch die Gleichspannunganteile soweit verändert, daß die nachfolgende Wechselstrom bzw. Drehstromeinwirkung zu Beginn der Trägerbewegung so klein gehalten wird, daß Stromstreifen nicht oder nur sehr schwach ausgeprägt entstehen.
Die Gleichstromelektroden werden so gestaltet, daß ihre elektrisch wirksame Breite veränderbar ist. Der Abstand der Gleichstromelektroden von dem Träger einerseits und von den Wechselstromelektroden anderseits ist gleichfalls veränderbar, ebenso wie die an die Gleichstromelektroden angelegte Spannung.
Vergleichsbeispiel
Ein Aluminiumband (Reinheit ≥ 99,5% A1) wird bei Raumtemperatur in einer 5%igen Natronlauge entfettet und gereinigt, anschließend mit Wasser abgespült und in einer 1%igen Salzsäure mit Wechselstrom der Frequenz 50 Hz und einer Stromdichte von 100 A/dm2 bei einer Bandgeschwindigkeit von 1m/sec behandelt. Nach Passieren der Aufrauhstation können gut sichtbare, sich im Abstand von 2 cm abwechselnde helle und dunkle Streifen quer zur Bandlaufrichtung beobachtet werden.
Beispiel 1
Ein Aluminiumband (Reinheit ≥ 99,5 % A1) wird entsprechend dem Vergleichsbeispiel mit 5%iger Natronlauge gereinigt und danach gespült. Unmittelbar vor der Aufrauhung mit Wechselstrom wird das Band in der im Vergleichsbeispiel beschriebenen Salzsäure zunächst unter einer Gleichspannungselektrode, die mit dem positiven Pol einer Gleichstromquelle verbunden ist, mit einer Stromdichte von 80 A/dm2 behandelt (entspr. Figur 6). Danach wird, wie im Vergleichsbeispiel beschrieben, mit Wechselstrom der Frequenz 50Hz und einer Stromdichte von 100 A/dm2 bei einer Bandgeschwindigkeit von 1 m/sec aufgerauht. Nach Passieren der Aufrauhstation wird ein einheitlich heller Träger erhalten, der keine sich abwechselnde helle und dunkle Streifen quer zur Bandlaufrichtung aufweist.
Beispiel 2
Ein Aluminiumband (Reinheit ≥ 99,5 % A1) wird entsprechend dem Vergleichsbeispiel mit 5%iger Natronlauge gereinigt und danach gespült. Unmittelbar vor der Aufrauhung mit Wechselstrom wird das Band in der im Vergleichsbeispiel beschriebenen Salzsäure zunächst unter einer Gleichspannungselektrode, die mit dem negativen Pol einer Gleichstromquelle verbunden ist, mit einer Stromdichte von 80 A/dm2 behandelt. Danach wird, wie im Vergleichsbeispiel beschrieben, mit Wechselstrom der Frequenz 50 Hz und einer Stromdichte von 100 A/dm2 bei einer Bandgeschwindigkeit von 1 m/sec aufgerauht. Nach Passieren der Aufrauhstation können kaum sichtbare, sich abwechselnde helle und dunkle Streifen quer zur Bandlaufrichtung beobachtet werden.

Claims (19)

  1. Verfahren zum Aufrauhen eines Trägers für strahlungsempfindliche Schichten, dessen Oberfläche elektrochemisch oder mechanisch und anschließend elektrochemisch in einem wäßrigen Elektrolytbad durch Anlegen eines Dreh- oder Wechselstroms an dem Träger gegenüberliegenden Elektroden aufgerauht wird, wobei der Träger kontinuierlich durch das Elektrolytbad hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem oder zu Beginn des Vorbeitransports des Trägers an den Dreh-/ oder Wechselstromelektroden eine Gleichspannung an den Träger zusätzlich angelegt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Minuspol einer Gleichstromquelle mit dem Träger und ihr Pluspol mit einer dem Träger gegenüberliegenden Gleichstromelektrode verbunden ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Minuspol einer Gleichstromquelle mit einer dem Träger gegenüberliegenden Gleichstromelektrode und der Pluspol mit dem Träger verbunden wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung an zwei Gleichstromelektroden angelegt wird, von denen eine in Durchlaufrichtung des Trägers vor den Drehstromelektroden und die andere zwischen den Drehstromelektroden angeordnet ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung an zwei Gleichstromelektroden anliegt, von denen eine in Durchlaufrichtung des Trägers sich vor den Drehstromelektroden und die andere nach den Drehstromelektroden befindet.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Gleichspannung an zwei Gleichstromelektroden angelegt wird, die in Durchlaufrichtung des Trägers vor den Drehstromelektroden nebeneinander angeordnet sind, und daß die beiden Gleichstromelektroden durch eine Isolierung voneinander getrennt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger nach dem Durchlaufen des wäßrigen Elektrolytbades in einem Anodisierbad mittels elektrischen Stromes anodisiert wird und daß die Gleichspannung an einer Gleichstromelektrode, die in Durchlaufrichtung des Trägers vor den Drehstromelektroden angeordnet ist und an einer Zuführung für elektrischen Strom zu dem Anodisierbad anliegt.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleichspannung an einer Gleichstromelektrode und an einem Drehstrom- oder Wechselstromtransformator anliegt, daß die Gleichstromelektrode in Durchlaufrichtung des Trägers vor den Drehstrom- bzw. Wechselstromelektroden liegt und mit dem Pluspol der Gleichstromquelle verbunden ist und daß der Minuspol der Gleichstromquelle an die mittlere Phase des Drehstromtransformators oder an einen Mittelpunkt der Wechselspannungen der beiden Wicklungen des Wechselstromtransformators angeschlossen wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstromtransformator so geschaltet wird, daß ein Anschluß der Primärwicklung und ein Anschluß der Sekundärwicklung eine gemeinsame Verbindung aufweisen und daß an diese Verbindung der Minuspol der Gleichstromquelle angeschlossen wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung gepulst wird und daß die positiven Halbwellen der gepulsten Gleichspannung an den Träger angelegt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil der positiven Halbwellen der gepulsten Gleichspannung an den Träger angelegt wird.
  12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Drehstromelektroden (4,5,6,) in einem Elektrolytbad (1) mit der Sekundärseite eines Drehstromtransformators (9) verbunden sind, dessen Primärseite über Regeltransformatoren an einen Leistungstransformator für Drehstrom angeschlossen ist und daß eine Gleichstromquelle (8) vorhanden ist, deren Pole mit zwei Gleichstromelektroden (3a, 3b) bzw. mit einer Gleichstromelektrode (3) und dem Träger (2), der an den Drehstrom- und Gleichstromelektroden vorbeiläuft, verbunden sind.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromelektrode (3) vor der ersten Drehstromelektrode (4) in Transportrichtung des Trägers (2) im Elektrolytbad (1) angeordnet und mit dem Pluspol der Gleichstromquelle (8) verbunden ist, deren Minuspol (7) in Kontakt mit dem Träger (2) steht.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gleichstromelektroden (3a, 3b) vor der ersten Drehstromelektrode (4) in Transportrichtung des Trägers (2) angeordnet sind und daß sich eine Isolierung (14) zwischen den beiden Gleichstromelektroden (3a, 3b) befindet.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Gleichstromelektrode (3a) vor der ersten Drehstromelektrode (4) in Transportrichtung des Trägers (2) angeordnet ist und daß die andere Gleichstromelektrode (3b, 3b') sich zwischen der ersten und zweiten Drehstromelektrode (4, 5) bzw. der zweiten und dritten Drehstromelektrode (5, 6) befindet.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Gleichstromelektrode (3a) vor der ersten Drehstromelektrode (4) und die andere Gleichstromelektrode (3b) nach der dritten Drehstromelektrode (6), jeweils in Transportrichtung des Trägers (2) angeordnet ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Gleichstromelektrode (3) vor der ersten Drehstromelektrode (4) in Transportrichtung des Trägers (2) angeordnet und mit dem Pluspol der Gleichstromquelle (8) verbunden ist, deren Minuspol (7) an eine Zuführung für elektrischen Strom zu einem Anodisierbad (13) angeschlossen ist.
  18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Wechselstromelektroden (10, 11) in einem Elektrolytbad (1) mit einer Primär- und einer Sekundärwicklung (U1, U2) eines Wechselstromtransformators (12) verbunden sind und daß eine Gleichstromquelle (8) mit dem Pluspol an eine Gleichstromelektrode (3) und mit ihrem Minuspol an eine gemeinsame Verbindung (15) der Primär- und Sekundärwicklung angeschlossen ist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromelektrode (3) in Transportrichtung des Trägers (2) vor den Wechselstromelektroden (10, 11) angeordnet ist.
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