DE2154129A1 - Vorrichtung zum Einprägen einer Markierung in prägbares Gut, z.B. in Papier oder photographischen Film - Google Patents

Vorrichtung zum Einprägen einer Markierung in prägbares Gut, z.B. in Papier oder photographischen Film

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DE2154129A1 DE19712154129 DE2154129A DE2154129A1 DE 2154129 A1 DE2154129 A1 DE 2154129A1 DE 19712154129 DE19712154129 DE 19712154129 DE 2154129 A DE2154129 A DE 2154129A DE 2154129 A1 DE2154129 A1 DE 2154129A1
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Description

PATENTAN VV ALTE 7 STUTTGART 1.19 ,Qkt, J..9.7.1
DR-IMfS WOIf-F H RARTPlS LANGE stkasse 51
UK. II\L7. WULI f, M. ort K I LLb, TtIEFON. |0?n}»6310und»WfS
DR. BRANDES, DR.-ING. HELD telex, waaw
Dipl.-Phys. Wolff
Unser Zeichen: 123 271/480633 kdk
Eastman Kodak Company, Rochester, Staat New York Vereinigte Staaten von Amerika
Vorrichtung zum Einprägen einer Markierung in prägbares Gut, z.b: in Papier oder photographischen Film
Zusatz zu Patentanmeldung 20 45 452.8
209828/0510
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einprägen einer Markierung in prägbares Gut, z.B. in Papier oder photographischen Film, niit einem eine vorspringende Prägemarke auf-. weisenden Prägekörper und mit einem zwischen Gut und Prägemarke wirksame Schwingungsenergie abgebenden Ultraschallkopf, wobei der Prägekörper und der Ultraschallkopf auf verschiedenen Seiten des Guts einander gegenüberliegend angeordnet sind, nach Patentanmeldung 2045452.8.
Eine Vorrichtung der oben genannten Art, wie sie im Hauptpatent vorgeschlagen ist,eignet sich besonders gut dazu, um auf photographischem Film oder photographischem Papier bei der Herstellung desselben Markierungen zu erzeugen, beispielsweise Längenmarkierungen oder dergleichen. Insbesondere wenn kleinflächige Markierungen erzeugt werden sollen, können diese durch die Vorrichtung nach dem Hauptpatent mit geringem Aufwand an anzuwendender Schwingungsenergie wirtschaftlich und betriebssicher erzeugt werden. Sollen jedoch verhältnismäßig großflächige Markierungen erzeugt werden, so muß ein nicht unbeträchtliches Maß an Schwingungsenergie aufgewendet werdenr wenn sichergestellt sein soll, daß Markierungen geprägt wer- W den, die mit ausreichender Deutlichkeit feststellbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch das Hauptpatent bekannte Vorrichtung dahingehend weiter zu entwickeln, daß auch für das Prägen von Markierungen verhältnismäßig grosser Fläche, d.h. von Markierungen, deren Abmessungen in der
dehnung
Richtung der größten Aus-/ größer als 1,6 mm sind, nur ein Mindestmaß an Schwingungsenergie erforderlich ist.
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Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten
ist diese Aufgabe erfindungsge-
mäß dadurch gelöst, daß die vorspringende Prägemarke in eine Vielzahl einzelner, sich von der Oberfläche des Prägekörpers erstreckender Vorsprünge aufgeteilt ist. Dadurch, daß erfindungsgemäß die Prägemarke nicht als zusammenhängender,
aus der Oberfläche des Prägekörpers vorspringender ' Körper ausgebildet ist, sondernpich aus einer Vielzahl einzelner Vorsprünge zusammensetzt, lassen sich mit geringstem Aufwand an Schwingungsenergie auch großflächige Markierungen prägen, ohne daß deren Sichtbarkeit oder Festeteilbarkeit aufgrund der Großflächigkeit beeinträchtigt wäre. Es können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch großflächige Markierungen auf wirtschaftliche Weise hergestellt werden, die so gut ausgeprägt sind, daß sie selbst bei schlechten Lichtverhältnissen, beispielsweise in photographischen Dunkelkammern, einwandfrei sichtbar oder lesbar sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann so betrieben werden, daß der Werkstoff des Guts an der Prägestelle, selbst wenn bis zur Bildung eines Durchbruchs im Gut durchgeprägt wird, nur verdrängt wird, so daß keine Abfallschnitzel entstehen, wie dies der Fall wäre, wenn ein Stanzwerkzeug Verwendung finden würde, mit dem Markierungen in Form großflächiger Durchbrüche hergestellt werden könnten. Neben dem Vorteil, daß keine Schnitzel oder Abfallstücke anfallen, die abgeführt werden müssen, bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung noch den weiteren Vorteil gegenüber einer Vorrichtung mit einem Stanzwerkzeug, daß die Kosten für Herstellung und Instandhaltung einer Prägemarke,
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. die aus einer Vielzahl einzelner Vorsprünge, die sich vom Prägekörper erstrecken, gebildet ist, wesentlich billiger ist als die Herstellung und Instandhaltung eines Stanzwerkzeugs. Die Prägemarke für die erfindungsgemäße Vorrichtung kann nämlich unter Anwendung bekannter Ätzverfahren auf einfachste Weise hergestellt v/erden, indem die Oberfläche des Prägekörpers angeätzt wird, wobei man dafür Sorge trägt, ψ daß an den einzelnen Stellen, an denen die Vorsprünge vorhanden sein sollen, die Oberfläche des Prägekörpers mit einem gegen das Ätzmittel resistenten Material bedeckt ist. Derartige Ätzverfahren sind bekannt,(siehe beispielsweise die Veröffentlichung "Chemical Milling with Kodak Photosensitive Resists", Kodak Publication P-131, 1968).
Bei einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung erstreckt sich die aus den einzelnen Vorsprüngen gebildete Prägemarke über eine größere Fläche als es der wirksamen, Schwingungsenergie abgebenden Fläche des Ultraschallkopfs enspricht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Einrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem Ultraschallkopf, dem Gut und dem Prägekörper vorgesehen. Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht es,auf einfachste Weise Markierungen zu erzeugen, die sich über eine Fläche erstrecken, die wesentlich größer ist als es der wirksamen Fläche dos Ultras cha Ilk op fs entspricht. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Nummern, beispielsweise zur Bildnummerierung, über die ganze Breite eines photographischen Filmstreifens oder Papierstreifens eingeprägt werden sollen. Solche Papier- oder Filmstreifen können beispielsweise eine Breite von ungefähr 140cm (54 Zoll) haben. In diesen Fällen kann bei der Vorrichtung die
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Anordnung so getroffen sein, daß der Ultraschallkopf nacheinander über den Bereich der Prägemarken für die Markierungen der einzelnen Nummern bewegt wird. Die Anordnung kann jedoch im Gegensatz hierzu auch so getroffen sein, daß ein feststehender Ultraschallkopf vorgesehen ist und daß die Prägemarke und das zu prägende Gut relativ zur wirksamen Fläche des Ultraschallkopfs bewegt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematisiert und abgebrochen gezeichnete Draufsicht auf einen Teil eines Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 eine schematisiert gezeichnete Seitenansicht des Ausführungsbeispiels ;
Fig. 3 eine abgebrochen und stark vergrößert gezeichnete Seitenansicht eines Teils eines Prägekörpers zurVerwendung bei/errxndungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 4 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels und
Fig. S einen Schnitt längs der Linie 5-5 von Fig. 4.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Amboß oder Prägekörper 11 dargestellt, der aus einem
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harten Werkstoff, beispielsweise aus Stahl oder einem anderen Metall/besteht, und der an seiner Oberseite eine oder mehrere Prägemarken aufweist, von denen jede aus einer Reihe von Vorsprüngen 12 gebildet ist. Diese Vorsprünge 12 sind beim Ausführungsbeispiel in Form von im wesentlichen kreisrunden vorspringenden Punkten ausgebildet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die Vorsprünge Prägemarken in Form eines Pluszeichens sowie von Spiegelbildern der Ziffern 5,6, 2 und 7. Der Prägekörper 11 ist beim Ausführungsbeispiel eine . Platte, die mit einer schwergewichtigen Gegenplatte verschraubt oder auf andere Weise an dieser befestigt ist. Der Prägekörper 11 kann jedoch auch in Form eines dünneren Streifens ausgebildet sein oder zusammen mit einer Gegenplatte einstückig ausgebildet sein.
Ein Ultraschallkopf T mit einem Horn 15 ist so angeordnet, daß eine Stirnfläche 17 des Horns 15 in vertikaler, gegen das zu prägende Gut gerichteter Richtung schwingt. Bei dem Gut handelt es sich um ein Band 13, beispielsweise um ein photographisches Filmband (z.B. Polyester oder Zelluloseazetat) oder ein Papierband. Die schwingende Stirnfläche 17 zwingt das Band 13 nach abwärts, so daß es über die Vorsprünge 12 ge- * drückt wird und diese das Band 13 teilweise oder völlig durchdringen,wobei eingeprägte Markierungen entstehen. Selbst wenn eine völlige Durchdringung des Bandes eintritt, entsteht kein Ablösen von Bandteilchen oder Bruchstücken, weil der Werkstoff des Bandes lediglich verdrängt, nicht jedoch vom Band entfernt wird. Die Stirnfläche 17 des Horns 15 kann eben oder etweis gekrümmt sein. Bei ebener Stirnfläche 17 können die Kanten gerundet sein. Wenn die Prägeraarken sich über eine verhältnismäßig kleine Fläche auf dem Prägekörper erstrecken, dann braucht das Horn 15 nicht über die zu bearbeitende Fläche bewegt werden. Wenn jedoch eine Reihe von Prägemarken, beispiels-
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vorgesehen sind, die
weise Ziffern/ sich über eine Fläche erstrecken, die wesentlich größer ist als die Stirnfläche 17 des Horns 15, dann wird beim Prägen so vorgegangen, daß der Ultraschallkopf T mit dem Horn 15 in gewünschter Weise über die zu bearbeitende Fläche bewegt wird. Beim Ausführungsbeispiel wird zvi diesem Zwecke eine Zugspindel 16.(Fig. 2) gedreht, die innerhalb eines Haltegestellts 19 angeordnet ist und durch die eine Laufmutter bewegbar ist, die den Ultraschallkopf T trägt, so daß dieser längs des Haltegestellts 19 zwischen einer Ausgangsstellung A und einer Endstellung B bewegbar ist.
Ähnliche Ergebnisse werden erzielt, wenn man das Horn 15 ortsfest vorsieht und die Anordnung so trifft, daß sich der Prägekörper 11; geradlinig unter dem Horn 15 vorbei bewegt oder daß der Prägekörper eine Drehbewegung ausführt, wenn die Prägemarken an dem Umfang eines drehbaren kreiszylindrischen Prägekörpers angeordnet sind, über den das zu prägende Band fortlaufend geführt wird, wie dies in dem Hauptpatent (deutsche Offenlegungsschrift 20 45 452) beschrieben ist.
Fig. 3 zeigt die Form der Vorsprünge 12. Im allgemeinen springen die Vorsprünge 12 um eine solche Strecke aus der Oberfläche des Prägekörpers 11 vor, die etwas größer ist als es der Stärke des zu prägenden Guts entspricht. Die Eindringtiefe wird durch geeignete Einstellung der nach abwärts wirkenden, durch das Horn verursachten Kraft und durch Wahl des Betrags der dem Ultraschallkopf zugeführten Leistung gesteuert. In einigen Fällen ist vollständiges Durchdringen des Guts erwünscht. In anderen Fällen soll das Gut nur teilweise durchdrungen werden. Für die einzelnen kreisrunden punktförmigen Vorsprünge 12 wurden Durchmesser von 0,43 mm + 0,127 mm verwendet. Es könnten jedoch viel kleinere Durchmesser angewandt werden, beispielsweit>e Durchmesser in der
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Größenordnung von 0,076 mm (0,003 Zoll) .
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 und 5 bildet die v/irksame Fläche des Horns 15' eine Kreiszylindermantelflache, mit der das Horn 15' an dem auf dem PrägeJcörper 11 liegenden Band 13 anliegt. Ausgehend von der Ausgangsstellung A1 wird das Horn über die Arbeitsfläche in die Endstellung B1 durch eine geeignete Verschiebevorrichtung bewegt, bei der es sich beim Ausführungsbeispiei um eine innerhalb des Haltegell stells 19 (siehe Fig. 5) angeordnete Zugspindel 20 und eine Laufmutter 21 handelt, wie dies bereits vorstehend in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde. Bei dieser Verschiebebewegung längs der Oberfläche des Bandes 13 dreht sich das kreisrunde Horn 15' frei um eine Drehachse, die parallel zur Ebene des Bandes verläuft. Das Horn 15' schwingt in Richtung der Drehachse, wobei es über die Oberseite des Bandes 13 wischt.
Fig. 5 zeigt die Anordnung des Ultraschallkopfs T1, durch die eine Drehbewegung des Horns 15' ermöglicht wird, ohne daß eine Unterbrechung in der Zufuhr elektrischen Stroms zu dem sich ^ drehenden Ultraschallkopf eintritt. Der Ultraschallkopf T1 " ist innerhalb eines kreiszylindrischen Gehäuses 35 fest angeordnet, das seinerseits in einem einen Hohlzylinder bildenden Halter 41 drehbar gelagert ist. Zur Lagerung dienen zwei Kugellager 43 und 45, die in dem Hohlraum des Halters 4 1 passend sitzen und in denen das Gehäuse 35 passend sitzt.
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Aufgrund dieses Aufbaus dreht sich der ganze Ultraschallkopf T1 zusammen mit dem Horn 151, wenn dieses über die zu bearbeitende Fläche geführt wird. Dadurch ist es erforderlich, eine Einrichtung vorzusehen, die die dauernde Zuführ elektrischer Energie zu dem sich drehenden Ultraschallkopf T1 sicherstellt. Ein Rohr 49 erstreckt sich vom hinteren Ende des Ultraschallkopfs T1 und dreht sich mit diesem. An der ' Außenseite des Rohrs 49 sind zwei in Rohrlängsrichtung gegeneinander versetzt angeordnete kreisrunde Schleifringe 51 und 53 vorgesehen. An den sich drehenden Schleifringen 51 und 53 liegen Kontaktbürsten 55 bzw. 5 7 an, die undrehbar angeordnet sind. Die Schleifringe 51 und 5 3 sind jeweils über isolierte Leitungen, die innerhalb des Rohrs 49 verlaufen und nicht dargestellt sind, mit dem Ultraschallkopf verbunden. Eine geeignete Konstruktion für dcis Horn des Ul-.-traschallkopfs ist beispielsweise in der USA-PS 3 201 86 4 beschrieben.
Der Ultraschallkopf selbst kann in beliebiger bekannter Weise ausgeführt sein, beispielsweise,wenn es sich um einen magnetostriktiven Wandler handelt, in der durch die USA-PS 2 74 8 29 bekannten Weise oder, wenn es sich um einen piezoelektrischen Wandler handelt, in der Weise, wie e's in der USA-PS 3 328 gezeigt ist. In beiden Fällen schwingt das Horn in Längsrichtung hin und her. Schwingungsfrequenzen im Bereich von etwa 20 bis 80 Kilohertz können mit Erfolg angewendet werden.
Ein wichtiger, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielbarer Vorteil besteht darin, daß,wenn ein beschichteter Film oder ein beschichtetes Papier mit Markierungen in der beschriebenen Weise versehen wird, die Beschichtung an den Prägestelen gereckt und durchbrochen werden kann. Dies hat
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- jf - XO
zur Folge, daß, wenn auch der größte Teil des mit Markierungen versehenen Bandes lichtundurchlässig ist, das Band an den Prägestellen durchscheinend oder durchsichtig wird, so daß die eingeprägten Markierungen lesbar sind, auch wenn nur ein schwaches rotes oder grünes ümgebungslicht herrscht, wie es in photographischen Arbeitsräumen (Dunkelkammern) üblicherweise der Fall ist.
^ Es wurden Markierungen mit Abmessungen von 9,5 χ 6,3 mm mit Erfolg erzeugt, wobei der Durchmesser der einzelnen Einkerbungen (den Vorsprüngen 12 entsprechend) ungefähr 0,43 mm betrug. Viel kleinere Markierungen, deren Abmessungen beispielsweise 1,58 χ 1,58 mm betragen, können erzeugt werden, wenn der Durchmesser der einzelnen Einkerbungen etwa 0,076 mm beträgt. Es wäre nicht möglich, einen Stempel mit zugehöriger Matrize für das Ausstanzen so kleinflächiger Einkerbungen herzustellen.
Zwar wurden bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen als mit Einprägungen zu versehendes Gut photographiseher Film oder photographisches Papier erwähnt. Es versteht sich jedoch, " daß auch andere prägbare Werkstoffe,beispielsweise Aluminium— oder andere Metallfolien und verschiedene Kunststoffe, etwa Polyäthylen oder Polypropylen, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Einprägungen versehen werden können.
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Claims (5)

P a t e η t a η s ρ r ü c h e
1. Vorrichtung zum Einprägen einer Markierung in prägbares Gut, z.B. in Papier oder photographischen Film/ mit einem eine vorspringende Prägemarke aufweisenden Prägekörper und mit einem zwischen Gut und Prägemarke wirksame Schwingungsenergie abgebenden Ultraschallkopf, wobei der Prägekörper und der Ultraschallkopf auf verschiedenen Seiten des Guts einander gegenüberliegend angeordnet sind, nach Patentanmeldung 20 45 452.8, dadurch gekennzeichnet, daß die vorspringende Prägemarke in eine Vielzahl einzelner, sich von der Oberfläche des Prägekörpers (11) erstreckender Vorsprünge (12) aufgeteilt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den einzelnen Vorsprüngen (12) gebildete Prägemarke sich über eine größere Fläche erstreckt als es der wirksamen, Schwingungsenergie abgebenden Fläche (17,15') des UltraschaHkopfs (T,T1) entspricht und daß eine Einrichtung (16,20 ) zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem Ultraschallkopf (Τ,ΐ·), dem Gut (13) und dem Prägekörper (11) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit seiner Stirnfläche (17) an der Oberfläche des Gute (13) anliegender Ultraschallkopf (T) vorgesehen ist, dessen Stirnfläche (17) in im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Oberfläche des Guts (13) verlaufender Richtung schwingt.
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4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen parallel zur Ebene der Oberfläche des Guts (13) schwingender, mit einer Fläche (15*) an dieser anliegender Ultraschallkopf (T1) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, däß die an der Oberfläche des Guts (13) anliegende Fläche (15') des Ultraschallkopfs (T1) kreiszylinderförmig gekrümmt ist und daß der Ultraschallkopf (T1) drehbar und quer über die Oberfläche des Guts (13) verschiebbar angeordnet ist.
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Leerseite
DE2154129A 1969-09-16 1971-10-29 Vorrichtung zum Einprägen einer Markierung in prägbares Gut, z.B. in Papier oder photographischen Film Expired DE2154129C3 (de)

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DE2154129A Expired DE2154129C3 (de) 1969-09-16 1971-10-29 Vorrichtung zum Einprägen einer Markierung in prägbares Gut, z.B. in Papier oder photographischen Film

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0008362A1 (de) * 1978-07-27 1980-03-05 Agfa-Gevaert AG Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Verdicken und Aufrauhen der Ränder einer Bahn aus thermoplastischem Material
DE3316730A1 (de) * 1983-05-07 1984-11-08 Bruno 6000 Frankfurt Koller Spezialnummerierung an hydroweichen oder weichen kontaktlinsen

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EP0008362A1 (de) * 1978-07-27 1980-03-05 Agfa-Gevaert AG Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Verdicken und Aufrauhen der Ränder einer Bahn aus thermoplastischem Material
DE3316730A1 (de) * 1983-05-07 1984-11-08 Bruno 6000 Frankfurt Koller Spezialnummerierung an hydroweichen oder weichen kontaktlinsen

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