WO1994018581A1 - Shaping tool, process for producing it and triple mirror - Google Patents

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WO1994018581A1
WO1994018581A1 PCT/EP1993/001868 EP9301868W WO9418581A1 WO 1994018581 A1 WO1994018581 A1 WO 1994018581A1 EP 9301868 W EP9301868 W EP 9301868W WO 9418581 A1 WO9418581 A1 WO 9418581A1
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WO
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lamellae
side surfaces
plane
slats
angle
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PCT/EP1993/001868
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Lothar Bohn
Bruno Weinbrecht
Thomas Schaller
Wilhelm Bier
Klaus Schubert
Original Assignee
Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/30—Mounting, exchanging or centering
    • B29C33/301—Modular mould systems [MMS], i.e. moulds built up by stacking mould elements, e.g. plates, blocks, rods
    • B29C33/302—Assembling a large number of mould elements to constitute one cavity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/12—Reflex reflectors
    • G02B5/122—Reflex reflectors cube corner, trihedral or triple reflector type
    • G02B5/124—Reflex reflectors cube corner, trihedral or triple reflector type plural reflecting elements forming part of a unitary plate or sheet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842—Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • B29C2033/385—Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining by laminating a plurality of layers

Definitions

  • the invention relates to an Abfor tool for producing a triple mirror and a method for its production according to claims 1 and 6 and a triple mirror according to the preamble of claim 10.
  • Triple mirrors are used as reflectors on vehicles, in warning beacons in road traffic and for many other purposes.
  • An essential feature of triple mirrors is that incident light rays - apart from a slight lateral offset - are reflected in themselves regardless of the angle of incidence (Lexikon der Physik, Franckh'sche Verlagsbuch Stuttgart, keyword “triple mirror”).
  • the triple mirrors contain a large number of periodically repeating structural elements which are arranged at a constant distance from one another in two dimensions on one plane.
  • the structural elements are composed of several, usually three, surfaces which are arranged perpendicular to one another. Often these surfaces are three abutting squares of a cube, the diagonal of which is perpendicular to the plane of the triple mirror.
  • the three adjacent squares are connected by a common corner; two of the squares each have a common edge.
  • Such a triple mirror which corresponds to a triple mirror of the type mentioned above, is known for example from DE 41 21 514 AI.
  • This triple mirror is composed of a large number of individual mirror elements. Such a manufacturing process is unsuitable for an inexpensive mass production of triple mirrors.
  • Triple mirrors of the type mentioned at the outset are usually produced by molding a tool.
  • the tool consists of a bundle of pins, the tips of which are particularly are shaped. If the triple mirror should have three abutting square sides as structural elements, the tips of the pins must be shaped and ground in a corresponding manner.
  • a tool that is composed of a bundle of pins is described for example in DE 23 65 315 AI. This tool is used to produce a complicatedly shaped triple mirror of a type other than that mentioned at the beginning.
  • triple mirrors have to be relatively thick because a coarse grid dimension of the structural elements also requires a corresponding thickness of the triple mirror. In principle, therefore, the known methods cannot produce thin triple mirror foils of the type mentioned at the outset.
  • triple mirrors in which the square surfaces of the triple mirrors mentioned at the beginning are halved.
  • the reflecting surfaces therefore consist of triangles, three of which form the shell of a three-sided pyramid.
  • the pyramids are arranged hexagonally.
  • Corresponding structural elements in the side to be molded can be produced by linear processing steps of known micromechanical methods, for example by diamond milling. The dimension of the structural elements can thus be reduced, which is why such triple mirrors can be produced in the form of thin foils.
  • triple mirrors of this type are inferior to the triple mirrors mentioned at the outset with regard to the reflection properties, in particular with regard to the intensity of the light reflected back in the direction of the incident beam.
  • the known micromechanical methods are unsuitable for producing impression tools for triple mirrors of the type mentioned at the outset, because these tools cannot be produced by forming continuous surfaces in a machinable base body.
  • the surfaces of the impression tools for triple mirrors to be molded are arranged offset from one another.
  • the invention is based on the object of specifying a further molding tool with which triple mirrors can be produced. sen, whose structural elements consist of mutually perpendicular interconnected square sides.
  • the molding tool should be designed in such a way that, in particular, triple mirrors of this type with small structural elements and small layer thicknesses can be produced by molding, which previously could not be produced.
  • Another object of the invention is to develop a method for producing the impression tool, which comprises a smaller number of processing steps.
  • Claim 10 specifies new triple mirrors of the type mentioned at the outset which can be produced using the molding tool according to the invention.
  • the molding tool according to the invention has a side to be molded, from which a large number of two-dimensionally arranged structural elements which are periodically arranged at a predetermined mutual distance are worked out.
  • the structural elements are arranged in one level; mutually corresponding points of the structural elements such as e.g. B. the tips or the corresponding end points of edges are each in the same plane.
  • the molding tool is composed of a number of lamellae of a thickness d, each of which has two flat side surfaces and a step-shaped edge area.
  • the number of lamellae determines the length of the directly moldable triple mirror and is selected from this point of view. Otherwise, it is freely selectable.
  • the width of the slats determines the width of the directly moldable triple mirror and can also be freely selected taking this point of view into account.
  • the "edge area” is the non-shaped or the shaped narrow side (edge) of the slats from which the side to be molded is or is understood, including the adjacent region of the side surface that is partially visible in the molding tool.
  • the step-shaped edge area forms part of the structural elements; it is formed as a sequence of a series of squares with a side length d that are perpendicular to the respectively adjacent squares. It is sufficient if an edge region of this type is provided.
  • the remaining edges of the slats can then be designed as desired.
  • the remaining edges of the lamellae are expediently shaped in such a way that they form the base area and two opposite side faces of a cuboid in the molding tool. These three surfaces can be used as handling surfaces of the molding tool. If two edge areas of lamellae are shaped like stairs, the impression tools contain two sides to be molded.
  • each structural element is composed of three adjoining square surfaces of a cube, the spatial diagonal of which is perpendicular to the plane of all structural elements. Two of these square areas are formed by two squares of the stair-shaped edge area. The third square results from the lateral edge area of the neighboring lamella, from which a square is marked by the step-shaped edge area of the first lamella. When the slats are not tilted, the slats should stand vertically on a surface. If one considers two such square areas of the step-shaped edge area of a single lamella, which form a groove with one another, these two square areas can be thought of as a cube.
  • the cube consists, among other things, of two (imaginary) end faces and an (imaginary) upper edge that runs parallel to the base.
  • the diagonal of space is stretched between the rear end of the upper edge and the front end of that edge which is created by the two square surfaces.
  • the spatial diagonal is therefore the hypotension of a right-angled triangle which is formed by the diagonal of the front end face and the upper edge.
  • the lamella must be tilted from the vertical by this angle * so that the diagonal of the space is vertical.
  • the molding tool is preferably composed of lamellae whose thickness d is less than 500 ⁇ m. With such an impression tool, particularly thin triple mirrors can be produced.
  • the slats can be connected to one another in different ways. They can be fixed to one another, for example, by gluing or, if they consist of metal, by soldering and welding or with the aid of clamping devices.
  • the combination must ensure that the described position of the lamellae relative to one another is maintained permanently, in particular while the impression tool is in use.
  • Such types of connections between the lamellae are particularly preferred, which at the same time determine the position of a lamella with respect to the neighboring lamellae and fix the lamellae to one another without gaps.
  • the lamellae can be connected to one another or strengthened.
  • the method according to the invention for producing the molding tool essentially comprises five individual steps.
  • a stack is formed from a number of lamellae of a thickness d with flat side surfaces.
  • the slats must have a straight edge.
  • the stack is produced in such a way that the side surfaces of the slats touch each other and the straight edges of all slats form a flat surface.
  • the shape of the lamellae is otherwise arbitrary, in particular because it is expedient to revise the sides of the finished molding tool that are not intended for the molding. For example, slats with rectangular gen or trapezoidal side surfaces are used. Slats with circular side surfaces, in which the straight edge was previously produced by separating a circular section, can also be used.
  • a number of materials can be used as materials for the lamellae.
  • the materials must be able to be processed with high quality using diamond tools and must not change during the molding of the impression tool. There are no other restrictions.
  • Particularly suitable materials are machinable metals, especially aluminum or copper alloys.
  • lamellae made of easily processable plastics are also suitable.
  • plastic impressions can be produced from the side to be impressed and these plastic impressions as matrices for galvanic impressions use in nickel or in an iron / nickel alloy.
  • the fact that the structural elements are retained during the impression is particularly useful here. For this reason, for example, the surfaces of matrices and the tools that are electroplated from them are identical. A long service life can be expected for impression tools which consist of nickel or an iron / nickel alloy.
  • the side surface of the lamellae forms part of the structural elements in the edge region, at least these regions of the side surface, but better both side surfaces as a whole, are preferably smoothed out, for example by polishing, before carrying out the first step.
  • the machined surfaces should have a mirror finish. Both will Side surfaces previously processed by polishing, an exact plane parallelism of the side surfaces can be achieved at the same time. Exactly plane-parallel side surfaces are a prerequisite for the production of high-quality triple mirrors. By polishing the side surfaces, the thickness d of the slats is also set precisely.
  • the flat surface which is formed from the abutting straight edges of the stack of lamellae clamped together, is machined with a form diamond.
  • the processing is carried out with a ground diamond, the wedge angle of which is 90 °.
  • parallel, adjacent grooves of a width b - d V2 are introduced perpendicular to the side surfaces and preferably over the entire flat surface, so that a family of grooves with a groove spacing of d V2 and a groove depth of d / V2 is obtained results.
  • the side walls of the grooves therefore form squares with a side length d on the individual lamellae.
  • every second lamella is moved relative to the two adjacent lamellae by half the groove width b.
  • This step must be carried out with micrometer precision in the manufacture of precision impression tools and has the effect that the groove base of the triangular grooves of each first lamella lies in a common plane with the webs of every second lamella. The edges of all formed by the square sides The webs continue to lie parallel to the plane that was defined by the originally existing straight edges of the lamellae.
  • the desired structural elements are thus formed from the original plane formed from the straight edges of the lamellae.
  • the structural elements consist of three adjacent square sides of a cube, the diagonal of which is perpendicular to the original plane.
  • Every second slat is shifted relative to the two neighboring slats as indicated, it can be seen that all the slats can be divided into two groups of slats each geometrically arranged the same.
  • Each lamella of these two groups is preferably provided with two bores before the method described is carried out. These bores run in a plane parallel to the common plane defined by the sequence of the webs and grooves and thus in a plane that is perpendicular to the side surfaces.
  • the drilling channels enclose the angle ⁇ with the side surfaces.
  • the attachment points on the side surfaces of the slats, from which the holes are made, differ between the two groups of slats.
  • the bores are made with the help of a high-precision gauge that holds the lamellae at an angle a with stops for lateral adjustment.
  • the stack of lamellae is then produced in such a way that lamellae of the first group and lamellae of the second group alternate.
  • the arrangement of the lamellae machined in the edge region described above can then be carried out in such a way that the lamellae are pushed with their holes onto dowel pins in the same order. This considerably simplifies the process.
  • the molding tool consisting of the lamellae is preferably clamped in a prepared frame and machined to suitable external dimensions.
  • a method is particularly preferred in which lamellae with a thickness d of less than 500 ⁇ m are used. With such lamellae it is possible to produce particularly thin triple mirrors of the type mentioned at the outset, which cannot be produced using the known methods and molding tools.
  • the molding tool described is suitable without limitation for plastic impressions.
  • Applicable molding processes are hot stamping, injection stamping, injection molding and reaction casting. Reaction casting made it possible to produce triple mirrors made of polymethyl methacrylate (PMMA) which, as the image of the cube-shaped structural elements, were identical to the molded structure and showed excellent reflection properties.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • the impression tool according to the invention can also be used to produce secondary impression tools.
  • the secondary impression tools are obtained, for example, when the side to be molded is reproduced in metal using the known galvanic processes.
  • Several of the secondary impression tools can be put together in a block to produce triple mirrors whose area is larger than the area to be molded of a single impression tool.
  • the individual molding tools can be oriented at different angles to one another in order to compensate for solid angle dependencies of the structural elements in the molded triple mirror.
  • triple mirrors with larger areas can be produced by embossing a film several times with the molding tool.
  • Impression tools whose lamellae have a thickness d of less than 500 ⁇ m are particularly preferred.
  • the particular advantage of such triple mirrors is that they can be in the form of a very thin, maximum 1000 ⁇ m thick film.
  • the required thickness of a film results from the spatial diagonal of the cube, from the surfaces of which the structural elements consist.
  • the room diagonal is d «V3.
  • impression tools have already been produced from 180 ⁇ m thick lamellae.
  • the triple mirror can be made of bare metal or plastic. All that is necessary is a high reflectivity of the material and the ability to be molded with the molding tool according to the invention.
  • the method according to the invention can also be used to produce impression tools whose structural elements represent a cuboid.
  • the corresponding structure is then obtained when the tool is molded.
  • Triple molds are then also produced during the impression; however, these triple mirrors are poorer in their optical properties.
  • FIG. 1 shows a single slat
  • FIG. 2 shows a stack of such slats /
  • FIG. 4 shows different views of individual lamellae after tipping
  • FIG. 5 shows the surface of an impression tool to be molded.
  • the lamella was machined by polishing in the area of the side surfaces 2 and the straight edge 3, so that the side surfaces were exactly flat and were 400 ⁇ m apart at all points.
  • the straight edge 3 formed a narrow, exact plane .
  • FIG. 2 shows a stack of such slats 1, in which the side surfaces 2 abut one another and the straight edges 3 form a flat surface 4. The stack is fixed in a clamping tool (not shown).
  • FIG. 3 shows the stack of these lamellae 1, in which a plurality of grooves 5 were milled into the flat surface 4 with the aid of a form diamond whose wedge angle was 90 °.
  • the grooves 5 adjoin each other exactly, so that only webs 6 with edges of a negligible width remain from the flat surface 4.
  • Each groove 5 is delimited in each lamella 1 by two squares 7 with a side length d which are perpendicular to one another. A step-shaped edge region 13 is thus formed.
  • the two views drawn one above the other are intended to represent two adjacent lamellae 1a, 1b with a step-shaped edge region 13.
  • the second, lower lamella la belongs to the group of lamellae which are subsequently shifted by half the groove width. The shift has not yet been made in the figure. After the lamellae 1a, 1b have tilted, the lamellae enclose the angle a with a base or with the original plane 4 formed from the straight edges 3, as is clear from the sectional drawing.
  • the lamellae 1a, 1b were pierced twice in the manner described above.
  • the bores are designated by reference number 7. If the lamellae 1 a, 1 b lie congruently on one another and are then tilted, as indicated in FIG. 4, the bores 7 the second lamella la offset from the bores 7 of the first lamella lb by the amount d / V2.
  • the sectional drawing clearly shows that the bores 7 form an angle ⁇ with the base or the side surface 2a.
  • the webs 6 of the lamellae 1a, 1b are thus at this angle ⁇ to the original surface 4.
  • FIG. 5 shows a detail from the side 8 to be molded of a finished impression tool.
  • the second group of lamellae la is shifted with respect to the first group of lamellae lb.
  • the webs 6 and the grooves 5 of adjacent lamellae 1a, 1b lie symmetrically in a common plane which is arranged perpendicular to the side 8 to be molded.
  • the spatial diagonal of the structural elements 9, which consist of three abutting squares 10, 11, 12 of a cube, is also perpendicular to the side 8 to be molded.
  • the holes 7 in the molding tool form continuous channels through which a dowel pin is pushed for fixing can.

Abstract

The invention relates to a shaping tool for the production of a triple mirror a) with a shaping side (7) on which there are structural components (5, 6) which are periodically repeated in a plane in the form of three abutting surfaces of a cube, the spatial diagonals of which run perpendicularly to the plane; b) which is composed of a number of blades (1) of thickness (d) with two plane side surfaces and a stepped edge region in which a plurality of vertically superimposed square sides with a side length (d) are formed as part of the structural components; c) the side surfaces of the blades are interconnected and the edge regions of the blades adjoin one another; d) each blade is staggered by d/∑2 in relation to the neighbouring blades and e) includes an angle α=54.736° with the plane. The invention also relates to a process for producing such a shaping tool in which a stack of blades (1) is ground into triangular grooves, and novel triple mirrors with cubic structural components, the edge length of which is shorter than 500 νm.

Description

Abformwerkzeug, Verfahren zu dessen Herstellung und Tripel¬ spiegelImpression tool, process for its production and triple mirror
Die Erfindung betrifft ein Abfor werkzeug zur Herstellung eines Tripelspiegels und ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß den Ansprüchen 1 und 6 sowie einen Tripelspiegel gemäß dem Oberbegriff des 10. Anspruchs.The invention relates to an Abfor tool for producing a triple mirror and a method for its production according to claims 1 and 6 and a triple mirror according to the preamble of claim 10.
Tripelspiegel werden als Rückstrahler an Fahrzeugen, in Warn¬ baken im Straßenverkehr und für viele weitere Zwecke einge¬ setzt. Ein wesentliches Merkmal von Tripelspiegeln ist, daß auftreffende Lichtstrahlen - abgesehen von einem geringen seitlichen Versatz - unabhängig vom Einfallswinkel in sich selbst reflektiert werden (Lexikon der Physik, Franckh'sche Verlagsbuchhandlung Stuttgart, Stichwort "Tripelspiegel") . Um eine solche Reflexion des Lichts zu gewährleisten, enthalten die Tripelspiegel eine Vielzahl sich periodisch wiederholender Strukturelemente, die in konstantem Abstand zueinander zwei- dimensional in einer Ebene angeordnet sind. Die Struktur¬ elemente setzen sich aus mehreren, meist drei Flächen zusam¬ men, die senkrecht zueinander angeordnet sind. Häufig sind diese Flächen drei aneinanderstoßende Quadrate eines Würfels, dessen Raumdiagonale senkrecht zur Ebene des Tripelspiegels steht. Die drei aneinanderstoßenden Quadrate sind über eine gemeinsame Ecke miteinander verbunden; jeweils zwei der Qua¬ drate besitzen eine gemeinsame Kante.Triple mirrors are used as reflectors on vehicles, in warning beacons in road traffic and for many other purposes. An essential feature of triple mirrors is that incident light rays - apart from a slight lateral offset - are reflected in themselves regardless of the angle of incidence (Lexikon der Physik, Franckh'sche Verlagsbuchhandlung Stuttgart, keyword "triple mirror"). In order to ensure such a reflection of the light, the triple mirrors contain a large number of periodically repeating structural elements which are arranged at a constant distance from one another in two dimensions on one plane. The structural elements are composed of several, usually three, surfaces which are arranged perpendicular to one another. Often these surfaces are three abutting squares of a cube, the diagonal of which is perpendicular to the plane of the triple mirror. The three adjacent squares are connected by a common corner; two of the squares each have a common edge.
Ein solcher Tripelspiegel, der einem Tripelspiegel der ein¬ gangs genannten Art entspricht, ist beispielsweise aus der DE 41 21 514 AI bekannt. Dieser Tripelspiegel wird aus einer Vielzahl einzelner Spiegelelemente zusammengesetzt. Ein sol¬ ches Herstellungsverfahren ist für eine kostengünstige Massen¬ herstellung von Tripelspiegeln ungeeignet.Such a triple mirror, which corresponds to a triple mirror of the type mentioned above, is known for example from DE 41 21 514 AI. This triple mirror is composed of a large number of individual mirror elements. Such a manufacturing process is unsuitable for an inexpensive mass production of triple mirrors.
Üblicherweise werden Tripelspiegel der eingangs genannten Art durch Abformung eines Werkzeugs hergestellt. Das Werkzeug be¬ steht aus einem Bündel von Stiften, deren Spitzen in besonde- rer Weise geformt sind. Soll der Tripelspiegel als Stuktur- elemente drei aneinanderstoßende Quadratseiten aufweisen, müs¬ sen die Spitzen der Stifte in entsprechender Weise geformt und geschliffen werden.Triple mirrors of the type mentioned at the outset are usually produced by molding a tool. The tool consists of a bundle of pins, the tips of which are particularly are shaped. If the triple mirror should have three abutting square sides as structural elements, the tips of the pins must be shaped and ground in a corresponding manner.
Ein Werkzeug, das aus einem Bündel von Stiften zusammengesetzt ist, wird beispielsweise in der DE 23 65 315 AI beschrieben. Mit diesem Werkzeug wird ein kompliziert geformter Tripelspie¬ gel einer anderen als der eingangs genannten Art hergestellt.A tool that is composed of a bundle of pins is described for example in DE 23 65 315 AI. This tool is used to produce a complicatedly shaped triple mirror of a type other than that mentioned at the beginning.
Die Herstellung eines solchen Werkzeugs ist prinzipiell auf¬ wendig, weil eine Vielzahl von kleinen Flächen mit hoher Güte bearbeitet werden muß. Ein entscheidender Nachteil besteht außerdem darin, daß aus fertigungstechnischen Gründen und aus Gründen der mechanischen Stabilität des zusammengesetzten Werkzeugs nur Stifte mit einem Durchmesser von mehr als eini¬ gen Millimetern verwendet werden können. Versucht man, dünnere Stifte einzusetzen, müssen gravierende Abstriche bezüglich der Qualität der bearbeiteten Flächen gemacht werden. Tripelspie¬ gel der eingangs genannten Art sind daher in der Praxis immer aus Strukturelementen zusammengesetzt, die größer als einige Millimeter sind. Kleinere Tripelspiegel lassen sich im übrigen aus Fertigungsgründen auch nicht nach dem Verfahren gemäß der oben erwähnten DE 41 21 514 AI herstellen.The production of such a tool is in principle complex because a large number of small surfaces have to be machined with high quality. Another decisive disadvantage is that, for manufacturing reasons and for the mechanical stability of the assembled tool, only pins with a diameter of more than a few millimeters can be used. If you try to use thinner pencils, you have to make serious compromises regarding the quality of the machined surfaces. In practice, triple mirrors of the type mentioned at the outset are therefore always composed of structural elements that are larger than a few millimeters. Smaller triple mirrors can also not be produced for manufacturing reasons by the method according to DE 41 21 514 AI mentioned above.
Die Verwendung von relativ groben Werkzeugen oder das Zusam¬ mensetzen von Tripelspiegeln aus einzelnen, naturgemäß relativ groben Spiegelelementen führt aus einem weiteren Grund zu un¬ befriedigenden Tripelspiegeln. Solche Tripelspiegel müssen verhältnismäßig dick sein, weil ein grobes Rastermaß der Strukturelemente auch eine entsprechende Dicke des Tripelspie¬ gels bedingt. Prinzipiell lassen sich daher mit den bekannten Verfahren keine dünnen Tripelspiegel-Folien der eingangs ge¬ nannten Art herstellen.The use of relatively coarse tools or the assembly of triple mirrors from individual, naturally relatively coarse mirror elements leads to unsatisfactory triple mirrors for another reason. Such triple mirrors have to be relatively thick because a coarse grid dimension of the structural elements also requires a corresponding thickness of the triple mirror. In principle, therefore, the known methods cannot produce thin triple mirror foils of the type mentioned at the outset.
Aus der DE 38 42 610 Cl ist ein mikromechanisches Verfahren bekannt, mit dem sich Abformwerkzeuge mit Strukturelementen unterhalb von einem Millimeter herstellen lassen. Bei diesem Verfahren wird mit Hilfe eines Formdiamanten in eine metalli¬ sche Oberfläche eine Schar parallel verlaufender Nuten einge¬ bracht. Anschließend wird mit dem Formdiamanten in die Ober¬ fläche eine weitere Schar parallel verlaufender Nuten einge¬ fräst, die sich mit der ersten Schar im Winkel von 90° schnei¬ det.From DE 38 42 610 Cl a micromechanical method is known, with which impression tools with structural elements can be made below one millimeter. In this method, a set of parallel grooves is made in a metallic surface with the aid of a form diamond. Then, with the form diamond, a further set of parallel grooves is milled into the surface, which cuts with the first set at an angle of 90 °.
Eine besondere Ausführungsform dieses Verfahrens ist in der DE 40 33 233 AI beschrieben.A special embodiment of this method is described in DE 40 33 233 AI.
Mit solchen Verfahren lassen sich prinzipiell Abformwerkzeuge für solche Tripelspiegel herstellen, bei denen die Quadratflä¬ chen der eingangs genannten Tripelspiegel halbiert sind. Die reflektierenden Flächen bestehen daher aus Dreiecken, von denen jeweils drei den Mantel einer dreiseitigen Pyramide bil¬ den. Die Pyramiden sind hexagonal angeordnet. Entsprechende Strukturelemente in der abzuformenden Seite lassen sich durch lineare Bearbeitungsschritte bekannter mikromechanischer Ver¬ fahren, etwa durch Diamantfräsen, herstellen. Damit kann die Dimension der Strukturelemente verkleinert werden, weshalb sich solche Tripelspiegel in Form von dünnen Folien herstellen lassen. Tripelspiegel dieser Art sind den eingangs genannten Tripelspiegeln jedoch bezüglich der Reflexionseigenschaften, insbesondere bezüglich der Intensität des in Richtung des ein¬ fallenden Strahls rückgestrahlten Lichts unterlegen.In principle, such processes can be used to produce impression tools for triple mirrors in which the square surfaces of the triple mirrors mentioned at the beginning are halved. The reflecting surfaces therefore consist of triangles, three of which form the shell of a three-sided pyramid. The pyramids are arranged hexagonally. Corresponding structural elements in the side to be molded can be produced by linear processing steps of known micromechanical methods, for example by diamond milling. The dimension of the structural elements can thus be reduced, which is why such triple mirrors can be produced in the form of thin foils. However, triple mirrors of this type are inferior to the triple mirrors mentioned at the outset with regard to the reflection properties, in particular with regard to the intensity of the light reflected back in the direction of the incident beam.
Die bekannten mikromechanischen Verfahren sind zur Herstellung von Abformwerkzeugen für Tripelspiegel der eingangs genannten Art jedoch ungeeignet, weil diese Werkzeuge nicht durch die Ausbildung durchgehender Flächen in einem zerspanbaren Grund¬ körper hergestellt werden können. Die abzuformenden Flächen der Abformwerkzeuge für Tripelspiegel sind gegeneinander ver¬ setzt angeordnet.However, the known micromechanical methods are unsuitable for producing impression tools for triple mirrors of the type mentioned at the outset, because these tools cannot be produced by forming continuous surfaces in a machinable base body. The surfaces of the impression tools for triple mirrors to be molded are arranged offset from one another.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Abfor - werkzeug anzugeben, mit dem sich Tripelspiegel fertigen las- sen, deren Strukturelemente aus aufeinander senkrecht stehen¬ den, miteinander verbundenen Quadratseiten bestehen. Das Ab¬ formwerkzeug soll in der Weise gestaltet sein, daß sich insbe¬ sondere Tripelspiegel dieser Art mit kleinen Strukturelementen und geringen Schichtdicken durch Abformen herstellen lassen, die bisher nicht produziert werden können. Aufgabe der Erfin¬ dung ist ferner die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstel¬ lung des Abformwerkzeugs, das eine geringere Anzahl von Bear¬ beitungsschritten umfaßt.The invention is based on the object of specifying a further molding tool with which triple mirrors can be produced. sen, whose structural elements consist of mutually perpendicular interconnected square sides. The molding tool should be designed in such a way that, in particular, triple mirrors of this type with small structural elements and small layer thicknesses can be produced by molding, which previously could not be produced. Another object of the invention is to develop a method for producing the impression tool, which comprises a smaller number of processing steps.
Die Aufgabe wird durch ein Abformwerkzeug gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß Anspruch 6 gelöst. Im Anspruch 10 sind neue Tripelspiegel der eingangs genannten Art angegeben, die sich mit dem erfindungsgemäßen Abformwerk¬ zeug herstellen lassen.The object is achieved by an impression tool according to claim 1 and a method for its production according to claim 6. Claim 10 specifies new triple mirrors of the type mentioned at the outset which can be produced using the molding tool according to the invention.
Das erfindungsgemäße Abformwerkzeug weist eine abzuformende Seite auf, aus der eine Vielzahl zweidimensional angeordneter und mit vorgegebenem gegenseitigem Abstand periodisch aneinan¬ dergereihter Strukturelemente herausgearbeitet sind. Die Strukturelemente sind in einer Ebene angeordnet; einander ent¬ sprechende Punkte der Strukturelemente wie z. B. die Spitzen oder die einander entsprechenden Endpunkte von Kanten liegen jeweils in derselben Ebene.The molding tool according to the invention has a side to be molded, from which a large number of two-dimensionally arranged structural elements which are periodically arranged at a predetermined mutual distance are worked out. The structural elements are arranged in one level; mutually corresponding points of the structural elements such as e.g. B. the tips or the corresponding end points of edges are each in the same plane.
Das Abformwerkzeug ist aus einer Anzahl von Lamellen einer Dicke d zusammengesetzt, die jeweils zwei plane Seitenflächen und jeweils einen treppenformigen Kantenbereich aufweisen. Die Anzahl der Lamellen bestimmt die Länge der direkt abformbaren Tripelspiegel und wird unter diesem Gesichtspunkt gewählt. Sie ist im übrigen frei wählbar. Die Breite der Lamellen bestimmt die Breite der direkt abformbaren Tripelspiegel und ist unter Berücksichtigung dieses Gesichtspunktes ebenfalls frei wähl¬ bar.The molding tool is composed of a number of lamellae of a thickness d, each of which has two flat side surfaces and a step-shaped edge area. The number of lamellae determines the length of the directly moldable triple mirror and is selected from this point of view. Otherwise, it is freely selectable. The width of the slats determines the width of the directly moldable triple mirror and can also be freely selected taking this point of view into account.
Unter "Kantenbereich" wird im folgenden die nicht ausgeformte oder die ausgeformte Schmalseite (Kante) der Lamellen, aus der die abzuformende Seite hergestellt wird oder besteht, ein¬ schließlich des angrenzenden, beim Abformwerkzeug teilweise sichtbaren Bereichs der Seitenfläche verstanden. Der treppen- förmige Kantenbereich bildet einen Teil der Struktu elemente; er ist als Abfolge einer Reihe von Quadraten einer Seitenlänge d ausgeformt, die senkrecht zu den jeweils benachbarten Qua¬ draten stehen. Es ist ausreichend, wenn ein Kantenbereich die¬ ser Art vorgesehen ist. Die übrigen Kanten der Lamellen können dann beliebig gestaltet sein. Zweckmäßigerweise sind die übri¬ gen Kanten der Lamellen in der Weise geformt, daß sie im Ab¬ formwerkzeug die Grundfläche und zwei einander gegenüberlie¬ gende Seitenflächen eines Quaders bilden. Diese drei Flächen können als Handhabungsflächen des Abformwerkzeugs verwendet werden. Sind zwei Kantenbereiche von Lamellen treppenförmig ausgeformt, enthalten die Abformwerkzeuge zwei abzuformende Seiten.In the following, the "edge area" is the non-shaped or the shaped narrow side (edge) of the slats from which the side to be molded is or is understood, including the adjacent region of the side surface that is partially visible in the molding tool. The step-shaped edge area forms part of the structural elements; it is formed as a sequence of a series of squares with a side length d that are perpendicular to the respectively adjacent squares. It is sufficient if an edge region of this type is provided. The remaining edges of the slats can then be designed as desired. The remaining edges of the lamellae are expediently shaped in such a way that they form the base area and two opposite side faces of a cuboid in the molding tool. These three surfaces can be used as handling surfaces of the molding tool. If two edge areas of lamellae are shaped like stairs, the impression tools contain two sides to be molded.
Die Lamellen sind im Abformwerkzeug so angeordnet, daß ihre planen Seitenflächen und ihre Kantenbereiche einander berüh¬ ren. Jede Lamelle ist gegenüber den beiden Nachbarlamellen um den Betrag d/V2 versetzt. Alle Lamellen stehen in einem Winkel α = 54,736° zu der Ebene, in der die Strukturelemente angeord¬ net sind. Sie sind in dieser Position miteinander fest verbun¬ den.The lamellae are arranged in the molding tool in such a way that their flat side surfaces and their edge areas touch each other. Each lamella is offset by the amount d / V2 from the two neighboring lamellae. All lamellae are at an angle α = 54.736 ° to the plane in which the structural elements are arranged. They are firmly connected to one another in this position.
Der Winkel et ergibt sich aus einer einfachen geometrischen Überlegung. Wie erwähnt, ist jedes Strukturelement aus drei aneinanderstoßenden Quadratflächen eines Würfels, dessen Raum¬ diagonale senkrecht zur Ebene der aller Strukturelemente steht, zusammengesetzt. Zwei dieser Quadratflächen werden durch zwei Quadrate des treppenformigen Kantenbereichs gebil¬ det. Das dritte Quadrat ergibt sich aus dem seitlichen Kanten¬ bereich der Nachbarlamelle, aus dem durch den treppenförmig gestalteten Kantenbereich der ersten Lamelle ein Quadrat mar¬ kiert wird. Im nicht gekippten Zustand der Lamellen sollen die Lamellen senkrecht auf einer Unterlage stehen. Betrachtet man für die¬ sen Fall zwei solche Quadrat lächen des treppenformigen Kan¬ tenbereichs einer einzigen Lamelle, die miteinander eine Nut bilden, so können diese beiden Quadratflächen in Gedanken zu einem Würfel ergänzt werden. Der Würfel besteht unter anderem aus zwei (gedachten) Stirnflächen und einer (gedachten) oberen Kante, die parallel zur Unterlage verläuft. Die Raumdiagonale wird zwischen dem hinteren Ende der oberen Kante und dem vor¬ deren Ende derjenigen Kante aufgespannt, die durch die beiden Quadratflächen entsteht. Die Raumdiagonale ist daher die Hypo¬ tenuse eines rechtwinkligen Dreiecks, das durch die Diagonale der vorderen Stirnfläche und die obere Kante gebildet wird. Die Raumdiagonale schließt mit der Diagonale der vorderen Stirnfläche einen Winkel ein, der durch die Gleichung tan et* — Gegenkathete/Ankathete = d/dV2 = 1/-2 berechnet werden kann. Um diesen Winkel * muß die Lamelle aus der Senkrechten gekippt werden, damit die Raumdiagonale senk¬ recht steht.The angle et results from a simple geometric consideration. As mentioned, each structural element is composed of three adjoining square surfaces of a cube, the spatial diagonal of which is perpendicular to the plane of all structural elements. Two of these square areas are formed by two squares of the stair-shaped edge area. The third square results from the lateral edge area of the neighboring lamella, from which a square is marked by the step-shaped edge area of the first lamella. When the slats are not tilted, the slats should stand vertically on a surface. If one considers two such square areas of the step-shaped edge area of a single lamella, which form a groove with one another, these two square areas can be thought of as a cube. The cube consists, among other things, of two (imaginary) end faces and an (imaginary) upper edge that runs parallel to the base. The diagonal of space is stretched between the rear end of the upper edge and the front end of that edge which is created by the two square surfaces. The spatial diagonal is therefore the hypotension of a right-angled triangle which is formed by the diagonal of the front end face and the upper edge. The diagonal of the space encloses an angle with the diagonal of the front face, which can be calculated using the equation tan et * - counter catheter / ankathete = d / dV2 = 1 / -2. The lamella must be tilted from the vertical by this angle * so that the diagonal of the space is vertical.
Der Winkel , den die Lamelle mit der Unterlage und damit auch mit der abzuformenden Seite einschließt, beträgt (90° - et*) — α = 54,736°.The angle that the lamella encloses with the base and thus also with the side to be molded is (90 ° - et *) - α = 54.736 °.
Vorzugsweise ist das Abformwerkzeug aus solchen Lamellen zu¬ sammengesetzt, deren Dicke d weniger als 500 μm beträgt. Mit einem solchen Abformwerkzeug lassen sich besonders dünne Tri¬ pelspiegel herstellen.The molding tool is preferably composed of lamellae whose thickness d is less than 500 μm. With such an impression tool, particularly thin triple mirrors can be produced.
Prinzipiell können die Lamellen auf verschiedene Weise mitein¬ ander verbunden werden. Sie können beispielsweise durch Kleben oder, falls sie aus Metall bestehen, durch Löten und Schweißen oder mit Hilfe von Spannvorrichtungen aneinander fixiert wer¬ den. Durch den Verbund muß erreicht werden, daß die beschrie¬ bene Position der Lamellen gegeneinander dauernd, insbesondere während des Einsatzes des Abformwerkzeugs, erhalten bleibt. Besonders bevorzugt werden solche Arten von Verbindungen zwi¬ schen den Lamellen, die zugleich die Position einer Lamelle bezüglich den Nachbarlamellen festlegen und die Lamellen spaltfrei aufeinander fixieren.In principle, the slats can be connected to one another in different ways. They can be fixed to one another, for example, by gluing or, if they consist of metal, by soldering and welding or with the aid of clamping devices. The combination must ensure that the described position of the lamellae relative to one another is maintained permanently, in particular while the impression tool is in use. Such types of connections between the lamellae are particularly preferred, which at the same time determine the position of a lamella with respect to the neighboring lamellae and fix the lamellae to one another without gaps.
Es erscheint aus verfahrenstechnischen Gründen am einfachsten, in den Seitenflächen aller Lamellen Bohrungen vorzusehen, die in Ebenen senkrecht zu den Seitenflächen verlaufen und mit den Seitenflächen den Winkel α einschließen, so daß sich durchge¬ hende Kanäle bilden. Durch diese Kanäle können Stifte geführt sein, die den Verbund der Lamellen herstellen. Bei einer sol¬ chen Verbindung der Lamellen miteinander ist es möglich, das Abformwerkzeug zu Inspektions- oder Reparaturzwecken zu zerle¬ gen und gegebenenfalls neue Lamellen einzusetzen, ohne daß die beschriebene Anordung der Lamellen durch aufwendige Messungen wiederhergestellt werden muß.For procedural reasons, it seems simplest to provide bores in the side surfaces of all lamellae, which run in planes perpendicular to the side surfaces and enclose the angle α with the side surfaces, so that continuous channels are formed. Pins can be guided through these channels, which produce the bond between the lamellae. With such a connection of the lamellae to one another, it is possible to disassemble the impression tool for inspection or repair purposes and, if necessary, to insert new lamellae without the described arrangement of the lamellae having to be restored by complex measurements.
Insbesondere wenn die übrigen, nicht für die Abformung be¬ stimmten Seiten des Abformwerkzeugs keine Quaderform bilden, ist es zweckmäßig, den Stapel der Lamellen in einen quaderför- migen Rahmen einzuspannen, der als Handhabe bei der Abformung dienen kann. Mit Hilfe eines solchen Rahmens kann die Verbin¬ dung der Lamellen untereinander hergestellt oder verstärkt werden.In particular, if the other sides of the impression tool, which are not intended for the impression, do not form a cuboid shape, it is expedient to clamp the stack of the lamellae in a cuboid frame, which can serve as a handle during the impression. With the aid of such a frame, the lamellae can be connected to one another or strengthened.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Abformwerk¬ zeugs umfaßt im wesentlichen fünf Einzelschritte.The method according to the invention for producing the molding tool essentially comprises five individual steps.
Zuerst wird aus einer Anzahl von Lamellen einer Dicke d mit planen Seitenflächen ein Stapel gebildet. Die Lamellen müssen eine gerade Kante aufweisen. Der Stapel wird in der Weise her¬ gestellt, daß die Seitenflächen der Lamellen einander berühren und die geraden Kanten aller Lamellen eine ebene Fläche bil¬ den. Die Form der Lamellen ist im übrigen beliebig, insbeson¬ dere, weil man zweckmäßigerweise die nicht für die Abformung bestimmten Seiten des fertiggestellten Abformwerkzeugs überar¬ beiten wird. Es können beispielsweise Lamellen mit rechtecki- gen oder trapezförmigen Seitenflächen eingesetzt werden. Ver¬ wendbar sind auch Lamellen mit kreisförmigen Seitenflächen, bei denen zuvor die gerade Kante durch Abscheiden eines Kreis¬ abschnitts hergestellt wurde.First, a stack is formed from a number of lamellae of a thickness d with flat side surfaces. The slats must have a straight edge. The stack is produced in such a way that the side surfaces of the slats touch each other and the straight edges of all slats form a flat surface. The shape of the lamellae is otherwise arbitrary, in particular because it is expedient to revise the sides of the finished molding tool that are not intended for the molding. For example, slats with rectangular gen or trapezoidal side surfaces are used. Slats with circular side surfaces, in which the straight edge was previously produced by separating a circular section, can also be used.
Als Werkstoffe für die Lamellen können eine Reihe von Materia¬ lien eingesetzt werden. Die Materialien müssen sich mit hoher Güte mit Diamantwerkzeugen bearbeiten lassen und dürfen sich während der Abformung des Abformwerkzeugs nicht verändern. Weitere Einschränkungen bestehen nicht. Besonders geeignete Werkstoffe sind zerspanbare Metalle, insbesondere Aluminium¬ oder Kupferlegierungen. Für Abformwerkzeuge, die nicht direkt zur Herstellung von Tripelspiegeln eingesetzt werden, sondern mit deren Hilfe zuvor durch Abformung Sekundar-Abformwerkzeuge hergestellt werden, eignen sich auch Lamellen aus gut bear¬ beitbaren Kunststoffen.A number of materials can be used as materials for the lamellae. The materials must be able to be processed with high quality using diamond tools and must not change during the molding of the impression tool. There are no other restrictions. Particularly suitable materials are machinable metals, especially aluminum or copper alloys. For molding tools that are not used directly for the production of triple mirrors, but with the help of which secondary molding tools are previously produced by molding, lamellae made of easily processable plastics are also suitable.
Für den Fall, daß mit Abformwerkzeugen aus den genannten Le¬ gierungen oder anderen Metallen bei der Abformung in bestimm¬ ten Materialien keine ausreichende Standzeit erzielt wird, kann man von der abzuformenden Seite Kunststoff-Abformungen herstellen und diese Kunststoff-Abformungen als Matrizen zur galvanischen Abformung in Nickel oder in einer Eisen/Nickel- Legierung verwenden. Hierbei ist die Tatsache, daß die Struk¬ turelemente bei der Abformung erhalten bleiben, besonders nützlich. Deshalb sind beispielsweise die Oberflächen von Ma¬ trizen und der davon galvanisch abgeformten Werkzeuge iden¬ tisch. Bei Abformwerkzeugen, die aus Nickel oder einer Eisen/Nickel-Legierung bestehen, kann eine hohe Standzeit er¬ wartet werden.In the event that a sufficient service life is not achieved with impression tools made from the abovementioned alloys or other metals when taking impressions in certain materials, plastic impressions can be produced from the side to be impressed and these plastic impressions as matrices for galvanic impressions use in nickel or in an iron / nickel alloy. The fact that the structural elements are retained during the impression is particularly useful here. For this reason, for example, the surfaces of matrices and the tools that are electroplated from them are identical. A long service life can be expected for impression tools which consist of nickel or an iron / nickel alloy.
Da die Seitenfläche der Lamellen im Kantenbereich einen Teil der Strukturelemente bildet, werden vor Durchführung des er¬ sten Schritts vorzugsweise zumindest diese Bereiche der Sei¬ tenfläche, besser jedoch beide Seitenflächen insgesamt, bei¬ spielsweise durch Polierfräsen fein geglättet. Die bearbeite¬ ten Flächen sollen einen Spiegelglanz aufweisen. Werden beide Seitenflächen zuvor durch Polierfräsen bearbeitet, kann zugleich eine exakte Planparallelität der Seitenflächen er¬ zielt werden. Exakt planparallele Seitenflächen sind Voraus¬ setzung für die Herstellung hochwertiger Tripelspiegel. Durch Polierfräsen der Seitenflächen wird außerdem die Dicke d der Lamellen exakt eingestellt.Since the side surface of the lamellae forms part of the structural elements in the edge region, at least these regions of the side surface, but better both side surfaces as a whole, are preferably smoothed out, for example by polishing, before carrying out the first step. The machined surfaces should have a mirror finish. Both will Side surfaces previously processed by polishing, an exact plane parallelism of the side surfaces can be achieved at the same time. Exactly plane-parallel side surfaces are a prerequisite for the production of high-quality triple mirrors. By polishing the side surfaces, the thickness d of the slats is also set precisely.
Im zweiten Schritt wird die ebene Fläche, die aus den aneinan¬ derstoßenden geraden Kanten des Stapels von miteinander ver¬ spannten Lamellen gebildet wird, mit einem Formdiamanten bear¬ beitet. Die Bearbeitung erfolgt mit einem geschliffenen Dia¬ manten, dessen Keilwinkel 90° beträgt. Mit diesem Diamanten werden senkrecht zu den Seitenflächen und vorzugsweise über die gesamte ebene Fläche parallele, aneinander angrenzende Nu¬ ten einer Breite b — d V2 eingebracht, so daß sich eine Schar von Nuten mit einem Nutabstand von d V2 und einer Nuttiefe von d/V2 ergibt. Die Seitenwände der Nuten bilden daher auf den einzelnen Lamellen Quadrate mit einer Seitenlänge d. Von der ebenen Fläche bleiben nur feine Stege mit Kanten einer ver¬ nachlässigbaren Breite bestehen, die aus rechtwinklig aneinan¬ derstoßenden Flächen gebildet sind. Untereinander sind diese Stege durch die im Querschnitt dreieckigen Nuten voneinander getrennt. Die Quadrate auf den Kantenbereichen der einzelnen Lamellen sind daher treppenförmig angeordnet; jedes Quadrat schließt mit dem benachbarten Quadrat einen Winkel von 90° ein. Diese Quadrate bilden im fertiggestellten Abformwerkzeug zwei der drei aufeinander senkrecht stehenden Quadrate eines jeden Strukturelements.In the second step, the flat surface, which is formed from the abutting straight edges of the stack of lamellae clamped together, is machined with a form diamond. The processing is carried out with a ground diamond, the wedge angle of which is 90 °. With this diamond, parallel, adjacent grooves of a width b - d V2 are introduced perpendicular to the side surfaces and preferably over the entire flat surface, so that a family of grooves with a groove spacing of d V2 and a groove depth of d / V2 is obtained results. The side walls of the grooves therefore form squares with a side length d on the individual lamellae. Of the flat surface, only fine webs with edges of a negligible width remain, which are formed from surfaces that abut one another at right angles. These webs are separated from one another by the triangular grooves in cross section. The squares on the edge areas of the individual slats are therefore arranged in a step-like manner; each square forms an angle of 90 ° with the neighboring square. In the finished impression tool, these squares form two of the three mutually perpendicular squares of each structural element.
Im nächsten Bearbeitungsschritt wird jede zweite Lamelle rela¬ tiv zu den beiden benachbarten Lamellen um die halbe Nutbreite b verschoben. Dieser Schritt muß bei der Herstellung von Prä- zisions-Abformwerkzeugen mikrometergenau erfolgen und bewirkt, daß der Nutgrund der dreieckigen Nuten jeder ersten Lamelle in einer gemeinsamen Ebene mit den Stegen jeder zweiten Lamelle liegt. Die durch die Quadratseiten gebildeten Kanten aller Stege liegen dabei weiterhin parallel zu der Ebene, die durch die ursprünglich vorhandenen geraden Kanten der Lamellen defi¬ niert wurde.In the next processing step, every second lamella is moved relative to the two adjacent lamellae by half the groove width b. This step must be carried out with micrometer precision in the manufacture of precision impression tools and has the effect that the groove base of the triangular grooves of each first lamella lies in a common plane with the webs of every second lamella. The edges of all formed by the square sides The webs continue to lie parallel to the plane that was defined by the originally existing straight edges of the lamellae.
Danach werden sämtliche Lamellen in der gemeinsamen Ebene, die durch die Abfolge von Stegen und Nuten definiert wurde, um einen Winkel α von 54,736° gekippt. Dieser Schritt bewirkt, daß die Stege und Nuten aller Lamellen mit der ursprünglichen, gemäß dem ersten Schritt aus den geraden Kanten gegildeten Ebene den genannten Winkel α einschließen.Then all the slats in the common plane, which was defined by the sequence of webs and grooves, are tilted by an angle α of 54.736 °. This step has the effect that the webs and grooves of all the slats with the original plane formed according to the first step from the straight edges enclose the said angle α.
In dieser Lage werden die Lamellen miteinander verbunden. Aus der ursprünglichen, aus den geraden Kanten der Lamellen gebil¬ deten Ebene sind damit die gewünschten Strukturelemente ausge¬ formt. Die Strukturelemente bestehen aus drei aneinander an¬ grenzenden Quadratseiten eines Würfels, dessen Diagonale senk¬ recht zu der ursprünglichen Ebene steht.In this position, the slats are connected to each other. The desired structural elements are thus formed from the original plane formed from the straight edges of the lamellae. The structural elements consist of three adjacent square sides of a cube, the diagonal of which is perpendicular to the original plane.
Für das Verschieben jeder zweiten Lamelle und für das Kippen aller Lamellen um den Winkel o werden zweckmäßigerweise Vor¬ kehrungen getroffen, die es erlauben, diese Schritte mit hoher Präzision durchzuführen. Aus der Tatsache, daß jede zweite La¬ melle wie angegeben gegenüber den jeweiligen beiden Nachbarla¬ mellen verschoben wird, ergibt sich, daß sämtliche Lamellen in zwei Gruppen von jeweils geometrisch gleich angeordneten La¬ mellen aufgeteilt werden können. Jede Lamelle dieser beiden Gruppen wird vorzugsweise vor Durchführung des beschriebenen Verfahrens mit jeweils zwei Bohrungen versehen. Diese Bohrun¬ gen verlaufen in einer Ebene parallel zu der gemeinsamen, durch die Abfolge der Stege und Nuten definierten Ebene und somit in einer Ebene, die senkrecht auf den Seitenflächen steht. Die Bohrkanäle schließen mit den Seitenflächen den Win¬ kel α ein.For the displacement of every second lamella and for the tilting of all lamellae by the angle o, measures are expediently made which allow these steps to be carried out with high precision. From the fact that every second slat is shifted relative to the two neighboring slats as indicated, it can be seen that all the slats can be divided into two groups of slats each geometrically arranged the same. Each lamella of these two groups is preferably provided with two bores before the method described is carried out. These bores run in a plane parallel to the common plane defined by the sequence of the webs and grooves and thus in a plane that is perpendicular to the side surfaces. The drilling channels enclose the angle α with the side surfaces.
Die Ansatzstellen auf den Seitenflächen der Lamellen, von denen aus die Bohrungen eingebracht werden, unterscheiden sich bei den beiden Gruppen der Lamellen. Der Abstand der Ansatz- stellen zu der geraden Kante ist zwar für beide Gruppen gleich; die Ansatzstellen bei der zweiten Gruppe sind jedoch parallel zur geraden Kante um den Wert b = d/V2 versetzt. Die Bohrungen werden mit Hilfe einer hochpräzise gefertigten Lehre eingebracht, die die Lamellen unter dem Winkel a mit An¬ schlägen zur lateralen Justierung aufnimmt.The attachment points on the side surfaces of the slats, from which the holes are made, differ between the two groups of slats. The distance of the approach to the straight edge is the same for both groups; the starting points in the second group are offset parallel to the straight edge by the value b = d / V2. The bores are made with the help of a high-precision gauge that holds the lamellae at an angle a with stops for lateral adjustment.
Der Stapel der Lamellen wird dann in der Weise hergestellt, daß sich Lamellen der ersten Gruppe und Lamellen der zweiten Gruppe abwechseln. Die oben beschriebene Anordnung der im Kan¬ tenbereich bearbeiteten Lamellen kann dann in der Weise erfol¬ gen, daß die Lamellen in gleicher Reihenfolge mit ihren Boh¬ rungen auf Paßstifte aufgeschoben werden. Damit wird das Ver¬ fahren wesentlich vereinfacht.The stack of lamellae is then produced in such a way that lamellae of the first group and lamellae of the second group alternate. The arrangement of the lamellae machined in the edge region described above can then be carried out in such a way that the lamellae are pushed with their holes onto dowel pins in the same order. This considerably simplifies the process.
Vorzugsweise wird das aus den Lamellen bestehende Abformwerk¬ zeug in einem vorbereiteten Rahmen verspannt und auf geeignete Außenabmessungen abgearbeitet.The molding tool consisting of the lamellae is preferably clamped in a prepared frame and machined to suitable external dimensions.
Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem Lamellen mit einer Dicke d von weniger als 500 μm eingesetzt werden. Mit solchen Lamellen können besonders dünne Tripelspiegel der ein¬ gangs genannten Art gefertigt werden, die mit den bekannten Verfahren und Abformwerkzeugen nicht herstellbar sind.A method is particularly preferred in which lamellae with a thickness d of less than 500 μm are used. With such lamellae it is possible to produce particularly thin triple mirrors of the type mentioned at the outset, which cannot be produced using the known methods and molding tools.
Das beschriebene Abformwerkzeug eignet sich ohne Einschränkun¬ gen für Abformungen in Kunststoff. Anwendbare Abformverfahren sind Warmprägen, Spritzprägen, Spritzgießen und Reaktions¬ gießen. Durch Reaktionsgießen konnten Tripelspiegel aus Poly- methylmethacrylat (PMMA) hergestellt werden, die als Abbild der würfelförmigen Strukturelemente mit der abgeformten Struk¬ tur identisch waren und ausgezeichnete Reflexionseigenschaften zeigten.The molding tool described is suitable without limitation for plastic impressions. Applicable molding processes are hot stamping, injection stamping, injection molding and reaction casting. Reaction casting made it possible to produce triple mirrors made of polymethyl methacrylate (PMMA) which, as the image of the cube-shaped structural elements, were identical to the molded structure and showed excellent reflection properties.
Mit dem erfindungsgemäßen Abformwerkzeug lassen sich außerdem durch Abformung sekundäre Abformwerkzeuge herstellen. Die se¬ kundären Abformwerkzeuge werden beispielsweise erhalten, wenn die abzuformende Seite mit Hilfe der bekannten galvanischen Verfahren in Metall reproduziert wird. Mehrere der sekundären Abformwerkzeuge können zu einem Block zusammengesetzt werden, um Tripelspiegel herzustellen, deren Fläche größer ist als die abzuformende Fläche eines einzigen Abformwerkzeugs. Dabei kön¬ nen die einzelnen Abformwerkzeuge in verschiedenen Winkeln zu¬ einander orientiert werden, um Raumwinkelabhängigkeiten der Strukturelemente im abgeformten Tripelspiegel integral aus¬ zugleichen. Alternativ können Tripelspiegel mit größeren Flä¬ chen hergestellt werden, indem eine Folie mehrfach mit dem Ab¬ formwerkzeug geprägt wird.The impression tool according to the invention can also be used to produce secondary impression tools. The secondary impression tools are obtained, for example, when the side to be molded is reproduced in metal using the known galvanic processes. Several of the secondary impression tools can be put together in a block to produce triple mirrors whose area is larger than the area to be molded of a single impression tool. The individual molding tools can be oriented at different angles to one another in order to compensate for solid angle dependencies of the structural elements in the molded triple mirror. Alternatively, triple mirrors with larger areas can be produced by embossing a film several times with the molding tool.
Besonders bevorzugt werden solche Abformwerkzeuge, deren La¬ mellen eine Dicke d von weniger als 500 μm aufweisen. Damit lassen sich bisher nicht herstellbare Tripelspiegel der ein¬ gangs genannten Art abformen, bei denen die Kantenlänge jedes Strukturelements ebenfalls weniger als 500 μm beträgt. Der be¬ sondere Vorzug solcher Tripelspiegel besteht darin, daß sie in Form einer sehr dünnen, maximal 1000 μm dicken Folie vorliegen können. Die erforderliche Dicke einer Folie ergibt sich aus der Raumdiagonalen des Würfels, aus dessen Flächen die Struk¬ turelemente bestehen. Die Raumdiagonale beträgt d«V3. Mit sol¬ chen Tripelspiegeln wird bei zumindest gleicher, im allgemei¬ nen sogar besserer optischer Qualität eine beträchtliche Mate¬ rialersparnis erzielt. Außerdem gibt es eine Reihe von Ein¬ satzgebieten, bei denen solche dünnen Tripelspiegel aus kon¬ struktiven Gründen gefordert sind.Impression tools whose lamellae have a thickness d of less than 500 μm are particularly preferred. This makes it possible to mold triple mirrors of the type mentioned at the outset, in which the edge length of each structural element is likewise less than 500 μm. The particular advantage of such triple mirrors is that they can be in the form of a very thin, maximum 1000 μm thick film. The required thickness of a film results from the spatial diagonal of the cube, from the surfaces of which the structural elements consist. The room diagonal is d «V3. With such triple mirrors considerable material savings are achieved with at least the same, in general even better optical quality. There are also a number of fields of application in which such thin triple mirrors are required for structural reasons.
Ein Tripelspiegel aus PMMA, der mit dem erfindungsgemäßen, aus 400 μm dicken Lamellen bestehenden Abformwerkzeug hergestellt wurde, zeigte sich im Vergleich mit einem konventionellen Tri¬ pelspiegel, der gleichartig geformte Strukturelemente mit ei¬ ner Quadratseitenlänge vom 4 mm enthielt, hinsichtlich Refle¬ xionsvermögen und diffuser Rückstreuung überlegen. Außerdem konnten bereits Abformwerkzeuge aus 180 μm dicken Lamellen hergestellt werden. Die Tripelspiegel können sowohl aus blankem Metall wie auch aus Kunststoff bestehen. Notwendig ist lediglich ein hohes Re¬ flexionsvermögen des Materials und die Abformbarkeit mit dem erfindungsgemäßen Abformwerkzeug.A triple mirror made of PMMA, which was produced with the molding tool according to the invention consisting of 400 μm thick lamellae, was shown in comparison with a conventional triple mirror, which contained similarly shaped structural elements with a square side length of 4 mm, with regard to reflectivity and diffuse backscatter superior. In addition, impression tools have already been produced from 180 μm thick lamellae. The triple mirror can be made of bare metal or plastic. All that is necessary is a high reflectivity of the material and the ability to be molded with the molding tool according to the invention.
Prinzipiell lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Abformwerkzeuge herstellen, deren Strukturelemente einen Quader darstellen. Solche Abformwerkzeuge erhält man bei¬ spielsweise, wenn die Breite der Dreiecksnuten nicht d«V2, sondern x*V2 (mit d = x) ist, somit nicht auf die Dicke der Lamellen bezogen wird. Die entsprechende Struktur ergibt sich dann bei der Abformung des Werkzeugs. Bei der Abformung werden dann zwar ebenfalls Tripelspiegel hergestellt; diese Tripel¬ spiegel sind jedoch in ihren optischen Eigenschaften schlech¬ ter.In principle, the method according to the invention can also be used to produce impression tools whose structural elements represent a cuboid. Such impression tools are obtained, for example, if the width of the triangular grooves is not d V2 V2 but x * V2 (with d = x), and is therefore not related to the thickness of the lamellae. The corresponding structure is then obtained when the tool is molded. Triple molds are then also produced during the impression; however, these triple mirrors are poorer in their optical properties.
Das Verfahren zur Herstellung des Abformwerkzeugs wird im fol¬ genden anhand von Figuren und Beispielen näher erläutert.The method for producing the impression tool is explained in more detail below with reference to figures and examples.
Es zeigenShow it
Fig. 1 eine einzelne Lamelle, Fig. 2 einen Stapel solcher Lamellen/ 1 shows a single slat, FIG. 2 shows a stack of such slats /
Fig. 3 den Stapel von Lamellen nach der mikromechanischen Be¬ arbeitung,3 the stack of lamellae after the micromechanical processing,
Fig. 4 verschiedene Ansichten einzelner Lamellen nach dem Kip¬ pen, Fig. 5 die abzuformende Oberfläche eines Abformwerkzeugs.4 shows different views of individual lamellae after tipping, FIG. 5 shows the surface of an impression tool to be molded.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Lamelle 1 einer Dicke d = 400 μm mit zwei rechteckigen Seitenflächen 2 und einer geraden Kante 3 aus einem Metall (Messing 58) . Die Lamelle wurde durch Po¬ lierfräsen im Bereich der Seitenflächen 2 und der geraden Kante 3 bearbeitet, so daß die Seitenflächen exakt plan waren und an allen Stellen einen Abstand von 400 μm zueinander hat¬ ten. Die gerade Kante 3 bildete eine schmale, exakte Ebene. Fig. 2 zeigt einen Stapel solcher Lamellen 1, bei dem die Sei¬ tenflächen 2 aneinanderstoßen und die geraden Kanten 3 eine ebene Fläche 4 bilden. Der Stapel ist in einem (nicht darge¬ stellten) Einspannwerkzeug fixiert.Fig. 1 shows schematically a lamella 1 of a thickness d = 400 microns with two rectangular side surfaces 2 and a straight edge 3 made of a metal (brass 58). The lamella was machined by polishing in the area of the side surfaces 2 and the straight edge 3, so that the side surfaces were exactly flat and were 400 μm apart at all points. The straight edge 3 formed a narrow, exact plane . FIG. 2 shows a stack of such slats 1, in which the side surfaces 2 abut one another and the straight edges 3 form a flat surface 4. The stack is fixed in a clamping tool (not shown).
Fig. 3 zeigt den Stapel dieser Lamellen 1, bei dem mit Hilfe eines Formdiamanten, dessen Keilwinkel 90° betrug, in die ebene Fläche 4 eine Vielzahl von Nuten 5 eingefräst wurden. Die Nuten 5 grenzen exakt aneinander, so daß von der ebenen Fläche 4 lediglich Stege 6 mit Kanten einer vernachlässigbaren Breite bestehen bleiben. Die Breite der Nuten 5, von Steg 6 zu Steg 6 gemessen, beträgt b = d»V2, ihre Tiefe d/V2. Jede Nut 5 wird in jeder Lamelle 1 durch zwei Quadrate 7 mit einer Sei¬ tenlänge d, die senkrecht aufeinander stehen, begrenzt. Damit wird ein treppenförmiger Kantenbereich 13 ausgebildet.FIG. 3 shows the stack of these lamellae 1, in which a plurality of grooves 5 were milled into the flat surface 4 with the aid of a form diamond whose wedge angle was 90 °. The grooves 5 adjoin each other exactly, so that only webs 6 with edges of a negligible width remain from the flat surface 4. The width of the grooves 5, measured from web 6 to web 6, is b = d »V2, their depth d / V2. Each groove 5 is delimited in each lamella 1 by two squares 7 with a side length d which are perpendicular to one another. A step-shaped edge region 13 is thus formed.
Fig. 4 illustriert das anschließende Verschieben jeder zweiten Lamelle um die halbe Breite b = d/V2 und das anschließende Kippen jeder Lamelle in der Weise, daß die Stege 6 mit der ur¬ sprünglichen Ebene 4 der geraden Kanten 3 einen Winkel α ein¬ schließen.4 illustrates the subsequent displacement of every second lamella by half the width b = d / V2 and the subsequent tilting of each lamella in such a way that the webs 6 form an angle α with the original plane 4 of the straight edges 3 .
Die beiden übereinander gezeichneten Ansichten sollen zwei be¬ nachbarte Lamellen la, lb mit einem treppenformigen Kantenbe¬ reich 13 darstellen. Die zweite, untere Lamelle la gehört zu der Gruppe von Lamellen, die nachfolgend um die halbe Nut¬ breite verschoben werden. In der Figur ist die Verschiebung noch nicht vollzogen. Nach dem Kippen der Lamellen la, lb schließen die Lamellen mit einer Unterlage oder mit der ur¬ sprünglichen, aus den geraden Kanten 3 gebildeten Ebene 4 den Winkel a ein, wie aus der Schnittzeichnung deutlich wird.The two views drawn one above the other are intended to represent two adjacent lamellae 1a, 1b with a step-shaped edge region 13. The second, lower lamella la belongs to the group of lamellae which are subsequently shifted by half the groove width. The shift has not yet been made in the figure. After the lamellae 1a, 1b have tilted, the lamellae enclose the angle a with a base or with the original plane 4 formed from the straight edges 3, as is clear from the sectional drawing.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 4 wurden die Lamellen la, lb zweifach in der oben beschriebenen Weise durchbohrt. Die Boh¬ rungen sind mit dem Bezugszeichen 7 bezeichnet. Liegen die La¬ mellen la, lb deckungsgleich aufeinander und werden sie dann gekippt, wie in Fig. 4 angedeutet ist, sind die Bohrungen 7 der zweiten Lamelle la gegenüber den Bohrungen 7 der ersten Lamelle lb um den Betrag d/V2 versetzt angeordnet. In der Schnittzeichnung wird deutlich, daß die Bohrungen 7 mit der Unterlage bzw. der Seitenfläche 2a einen Winkel α ein¬ schließen. Damit stehen die Stege 6 der Lamellen la, lb zu der ursprünglichen Fläche 4 in diesem Winkel α.In the embodiment according to FIG. 4, the lamellae 1a, 1b were pierced twice in the manner described above. The bores are designated by reference number 7. If the lamellae 1 a, 1 b lie congruently on one another and are then tilted, as indicated in FIG. 4, the bores 7 the second lamella la offset from the bores 7 of the first lamella lb by the amount d / V2. The sectional drawing clearly shows that the bores 7 form an angle α with the base or the side surface 2a. The webs 6 of the lamellae 1a, 1b are thus at this angle α to the original surface 4.
Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus der abzuformenden Seite 8 eines fertiggestellten Abformwerkzeugs. Die zweite Gruppe von Lamellen la ist gegenüber der ersten Gruppe von Lamellen lb verschoben. Die Stege 6 und die Nuten 5 benachbarter Lamellen la, lb liegen symmetrisch in einer gemeinsamen Ebene, die senkrecht zu der abzuformenden Seite 8 angeordnet ist. Die Raumdiagonale der Strukturelemente 9, die aus drei aneinander¬ stoßenden Quadraten 10, 11, 12 eines Würfels bestehen, steht ebenfalls senkrecht zu der abzuformenden Seite 8. Die Bohrun¬ gen 7 bilden im Abformwerkzeug durchgehende Kanäle, durch die zur Fixierung ein Paßstift geschoben werden kann. FIG. 5 shows a detail from the side 8 to be molded of a finished impression tool. The second group of lamellae la is shifted with respect to the first group of lamellae lb. The webs 6 and the grooves 5 of adjacent lamellae 1a, 1b lie symmetrically in a common plane which is arranged perpendicular to the side 8 to be molded. The spatial diagonal of the structural elements 9, which consist of three abutting squares 10, 11, 12 of a cube, is also perpendicular to the side 8 to be molded. The holes 7 in the molding tool form continuous channels through which a dowel pin is pushed for fixing can.

Claims

Patentansprüche; Claims;
1. Abformwerkzeug zur Herstellung eines Tripelspiegels a) mit einer abzuformenden Seite (8) , auf der in einer Ebene periodisch sich wiederholende Strukturelemente (9) in Form von drei aneinanderstoßenden Flächen (10, 11, 12) eines Würfels vorgesehen sind, dessen Raumdiagonalen senkrecht zu der Ebene ausgerichtet sind, b) das zusammengesetzt ist aus einer Anzahl von Lamellen1. Impression tool for producing a triple mirror a) with a side (8) to be molded, on which periodically repeating structural elements (9) in the form of three abutting surfaces (10, 11, 12) of a cube are provided, the diagonals of which are perpendicular are aligned with the plane, b) which is composed of a number of lamellae
(1) einer Dicke d mit jeweils zwei planen Seitenflächen(1) a thickness d with two flat side surfaces each
(2) und jeweils einem treppenformigen Kantenbereich (13) , in dem als Teil der Strukturelemente (9) eine Vielzahl senkrecht aufeinanderstehender Quadratseiten (10, 11) einer Seitenlänge d ausgeformt sind, wobei c) die Seitenflächen (2) der Lamellen (1) miteinander ver¬ bunden sind und die Kantenbereiche (13) der Lamellen (1) einander berühren, d) jede Lamelle (la) gegenüber den jeweils benachbarten Lamellen (lb) um den Betrag d/V2 versetzt ist und e) mit der Ebene einen Winkel α - 54,736° einschließt.(2) and in each case a step-shaped edge region (13), in which as part of the structural elements (9) a multiplicity of perpendicular square sides (10, 11) with a side length d are formed, with c) the side surfaces (2) of the slats (1) are connected to one another and the edge regions (13) of the lamellae (1) touch each other, d) each lamella (la) is offset by the amount d / V2 from the respectively adjacent lamellae (lb) and e) an angle with the plane α - 54.736 °.
2. Abformwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem die Dicke d der Lamellen (1) weniger als 500 μm beträgt.2. Impression tool according to claim 1, wherein the thickness d of the lamellae (1) is less than 500 microns.
3. Abformwerkzeug nach Anspruch 2, bei dem durch die Seiten¬ flächen (2) aller Lamellen (1) in Ebenen senkrecht zu den Seitenflächen (2) jeweils mindestens zwei Bohrungen (7) ge¬ führt sind, die mit den Seitenflächen (2) den Winkel a ein¬ schließen und im Abformwerkzeug durchgehende Kanäle bilden.3. Impression tool according to claim 2, in which through the side surfaces (2) of all lamellae (1) in planes perpendicular to the side surfaces (2) in each case at least two bores (7) are made, which are connected to the side surfaces (2) enclose the angle a and form continuous channels in the molding tool.
4. Abformwerkzeug nach Anspruch 3, bei dem die Lamellen (1) mittels Stiften, die durch die Kanäle verlaufen, miteinande verbunden sind.4. Impression tool according to claim 3, in which the fins (1) are connected to one another by means of pins which run through the channels.
5. Abformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das in einen quaderförmigen Rahmen eingespannt ist. 5. Impression tool according to one of claims 1 to 4, which is clamped in a rectangular frame.
6. Verfahren zur Herstellung des Abformwerkzeugs gemäß An¬ spruch 1 mit den Schritten: a) aus einer Anzahl von Lamellen (1) einer Dicke d mit pla¬ nen Seitenflächen (2) und einer geraden Kante (3) wird ein Stapel gebildet in der Weise, daß die Seitenflächen (2) der Lamellen (1) aneinanderstoßen und die geraden Kanten (3) aller Lamellen (1) eine ebene Fläche (4) bil¬ den; b) in die ebene Fläche (4) werden senkrecht zu den Seiten¬ flächen (2) mit einem keilförmigen Diamanten, dessen Keilwinkel 90° beträgt, parallele, aneinander angren¬ zende Nuten (5) einer Breite b = d V2 eingefräst, so daß rechtwinklige Dreiecksnuten (5) entstehen, die durch Stege (6) voneinander getrennt sind; c) jede zweite Lamelle (la) wird relativ zu den benachbar¬ ten Lamellen (lb) in der Weise um die halbe Breite b verschoben, daß deren Dreiecksnuten (5) und die Stege (6) der benachbarten Lamellen (lb) jeweils symmetrisch in einer gemeinsamen Ebene liegen; d) alle Lamellen (1) werden in der gemeinsamen Ebene auf die Weise gekippt, daß die Stege (6) mit der ursprüngli¬ chen, gemäß Schritt a) aus den geraden Kanten (3) gebil¬ deten Fläche (4) den Winkel α einschließen; e) die Lamellen (1) werden in dieser Position miteinander verbunden.6. A method for producing the impression tool according to claim 1 with the steps: a) a stack is formed from a number of lamellae (1) with a thickness d with flat side surfaces (2) and a straight edge (3) Way that the side surfaces (2) of the slats (1) abut each other and the straight edges (3) of all slats (1) form a flat surface (4); b) parallel, adjacent grooves (5) with a width b = d V2 are milled into the flat surface (4) perpendicular to the side surfaces (2) with a wedge-shaped diamond, the wedge angle of which is 90 °, so that right-angled triangular grooves (5) are formed, which are separated from one another by webs (6); c) every second lamella (la) is displaced relative to the adjacent lamellae (lb) by half the width b in such a way that their triangular grooves (5) and the webs (6) of the adjacent lamellae (lb) are each symmetrical in lie on a common level; d) all the slats (1) are tilted in the common plane in such a way that the webs (6) with the original surface (4) formed from the straight edges (3) according to step a) have the angle α lock in; e) the slats (1) are connected to each other in this position.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem Lamellen (1) mit einer Dicke von weniger als 500 μm eingesetzt werden.7. The method according to claim 6, are used in the lamellae (1) with a thickness of less than 500 microns.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem Lamellen (1) ein¬ gesetzt werden, bei denen durch die Seitenflächen (2) par¬ allel zu der gemeinsamen Ebene mindestens zwei Bohrungen (7) geführt sind, die mit den Seitenflächen (2) einen Winkel von 54,736° einschließen und die nach Durchführung von Schritt d) durchgehende Kanäle bilden. 8. The method according to claim 6 or 7, are used in the lamellae (1), in which through the side surfaces (2) parallel to the common plane, at least two bores (7) are made, which are connected to the side surfaces (2 ) enclose an angle of 54.736 ° and form the continuous channels after performing step d).
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Lamellen (1) über Stifte, die paßgenau in die Kanäle eingesetzt werden, fest miteinander verbunden werden.9. The method according to claim 8, in which the lamellae (1) are firmly connected to one another via pins which are inserted with a precise fit in the channels.
10.Tripelspiegel, bei dem Strukturelemente zweidimensional periodisch aneinandergereiht sind, wobei jedes Strukturele¬ ment aus drei aneinanderstoßenden Flächen eines Würfels be¬ steht, dessen Raumdiagonale senkrecht zu der Ebene ausge¬ richtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kantenlänge des Würfels weniger als 500 μm beträgt.10.Triple mirror, in which structural elements are periodically strung together, each structural element consisting of three abutting surfaces of a cube, the spatial diagonal of which is oriented perpendicular to the plane, characterized in that the edge length of the cube is less than 500 μm is.
11.Tripelspiegel nach Anspruch 10, bestehend aus einem blanken Metall.11.Triple mirror according to claim 10, consisting of a bare metal.
12.Tripelspiegel nach Anspruch 10, bestehend aus einem Kunst¬ stoff.12.Triple mirror according to claim 10, consisting of a plastic.
13.Tripelspiegel nach Anspruch 12, bestehend aus Polymethyl- methacrylat (PMMA) .13.Triple mirror according to claim 12, consisting of polymethyl methacrylate (PMMA).
14.Tripelspiegel nach einem der Ansprüche 10 bis 13 in Form einer weniger als 1000 μm dicken Folie. 14.Triple mirror according to one of claims 10 to 13 in the form of a less than 1000 microns thick film.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29707066U1 (en) * 1997-04-21 1997-08-14 Imos Gubela Gmbh Microretroflector
EP0844056A1 (en) * 1995-07-28 1998-05-27 Nippon Carbide Kogyo Kabushiki Kaisha Microprism matrix
EP0885705A1 (en) * 1995-07-28 1998-12-23 Nippon Carbide Kogyo Kabushiki Kaisha Microprism matrix manufacturing method
US5898523A (en) * 1997-07-02 1999-04-27 Minnesota Mining & Manufacturing Company Tiled retroreflective sheeting composed of highly canted cube corner elements
EP0951383A1 (en) * 1996-05-30 1999-10-27 Stimsonite Corporation Retroreflective articles having microcubes, and tools and methods for forming microcubes
US5981032A (en) * 1997-07-02 1999-11-09 3M Innovative Properties Company Retroreflective cube corner sheeting mold and sheeting formed therefrom
US6253442B1 (en) 1997-07-02 2001-07-03 3M Innovative Properties Company Retroreflective cube corner sheeting mold and method for making the same
US6257860B1 (en) 1997-07-02 2001-07-10 3M Innovative Properties Company Cube corner sheeting mold and method of making the same
US6302992B1 (en) 1997-07-02 2001-10-16 3M Innovative Properties Company Retroreflective cube corner sheeting, molds therefore, and methods of making the same
DE10216579A1 (en) * 2002-04-14 2003-10-23 Sen Hans-Erich Gubela Wide-angle sensor system with triple reflector and production of the tools
WO2004081288A3 (en) * 2003-03-06 2005-04-14 3M Innovative Properties Co Methods of making microstructured lamina and apparatus
US7152983B2 (en) 2003-03-06 2006-12-26 3M Innovative Properties Company Lamina comprising cube corner elements and retroreflective sheeting
US7188960B2 (en) 2003-03-06 2007-03-13 3M Innovative Properties Company Retroreflective sheeting having high retroreflectance at low observation angles
DE102016001543A1 (en) 2016-02-10 2017-08-10 Optoflux GmbH Retro-reflectors

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1917292A1 (en) * 1969-04-03 1970-10-15 Hans Hillesheim Reflective prism-former manufacture
US3922065A (en) * 1968-05-31 1975-11-25 Minnesota Mining & Mfg Cube-corner retro-reflective article
US4189209A (en) * 1978-10-13 1980-02-19 Ferro Corporation Retroreflector of integrated light reflecting units of varying configurations
EP0356005A1 (en) * 1988-07-26 1990-02-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company High efficiency retroreflective material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3922065A (en) * 1968-05-31 1975-11-25 Minnesota Mining & Mfg Cube-corner retro-reflective article
DE1917292A1 (en) * 1969-04-03 1970-10-15 Hans Hillesheim Reflective prism-former manufacture
US4189209A (en) * 1978-10-13 1980-02-19 Ferro Corporation Retroreflector of integrated light reflecting units of varying configurations
EP0356005A1 (en) * 1988-07-26 1990-02-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company High efficiency retroreflective material

Cited By (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0844056B1 (en) * 1995-07-28 2003-04-09 Nippon Carbide Kogyo Kabushiki Kaisha Microprism matrix
EP0844056A1 (en) * 1995-07-28 1998-05-27 Nippon Carbide Kogyo Kabushiki Kaisha Microprism matrix
EP0885705A1 (en) * 1995-07-28 1998-12-23 Nippon Carbide Kogyo Kabushiki Kaisha Microprism matrix manufacturing method
EP0885705A4 (en) * 1995-07-28 2001-01-17 Nippon Carbide Kogyo Kk Microprism matrix manufacturing method
EP2246182A3 (en) * 1996-05-30 2013-01-09 Avery Dennison Corporation Retroreflective articles having microcubes, and tools and methods for forming microcubes
EP0951383A1 (en) * 1996-05-30 1999-10-27 Stimsonite Corporation Retroreflective articles having microcubes, and tools and methods for forming microcubes
USRE40700E1 (en) 1996-05-30 2009-04-14 Avery Dennison Corporation Retroreflective articles having microcubes, and tools and methods for forming microcubes
US6015214A (en) * 1996-05-30 2000-01-18 Stimsonite Corporation Retroreflective articles having microcubes, and tools and methods for forming microcubes
USRE40455E1 (en) 1996-05-30 2008-08-12 Avery Dennison Corporation Retroreflective articles having microcubes, and tools and methods for forming microcubes
US6767102B1 (en) 1996-05-30 2004-07-27 Avery Dennison Corporation Retroreflective articles having microcubes, and tools and methods for forming microcubes
EP0951383A4 (en) * 1996-05-30 2001-05-30 Avery Dennison Corp Retroreflective articles having microcubes, and tools and methods for forming microcubes
DE29707066U1 (en) * 1997-04-21 1997-08-14 Imos Gubela Gmbh Microretroflector
US6253442B1 (en) 1997-07-02 2001-07-03 3M Innovative Properties Company Retroreflective cube corner sheeting mold and method for making the same
US5898523A (en) * 1997-07-02 1999-04-27 Minnesota Mining & Manufacturing Company Tiled retroreflective sheeting composed of highly canted cube corner elements
US6318987B1 (en) 1997-07-02 2001-11-20 3M Innovative Properties Company Cube corner sheeting mold and method of making the same
US6386855B1 (en) 1997-07-02 2002-05-14 3M Innovative Properties Company Cube corner sheeting mold and of making the same
US6447878B1 (en) 1997-07-02 2002-09-10 3M Innovative Properties Company Retroreflective cube corner sheeting mold and sheeting formed therefrom
US6533887B1 (en) 1997-07-02 2003-03-18 3M Innovative Properties Company Retroreflective cube corner sheeting, molds therefore, and methods of making the same
US6257860B1 (en) 1997-07-02 2001-07-10 3M Innovative Properties Company Cube corner sheeting mold and method of making the same
US6114009A (en) * 1997-07-02 2000-09-05 3M Innovative Properties Company Asymmetric retroreflective cube corner sheeting mold and sheeting formed therefrom
US6120881A (en) * 1997-07-02 2000-09-19 3M Innovative Properties Company Retroreflective cube corner sheeting mold and sheeting formed therefrom
US6302992B1 (en) 1997-07-02 2001-10-16 3M Innovative Properties Company Retroreflective cube corner sheeting, molds therefore, and methods of making the same
US5981032A (en) * 1997-07-02 1999-11-09 3M Innovative Properties Company Retroreflective cube corner sheeting mold and sheeting formed therefrom
DE10216579A1 (en) * 2002-04-14 2003-10-23 Sen Hans-Erich Gubela Wide-angle sensor system with triple reflector and production of the tools
US7135671B2 (en) 2002-04-14 2006-11-14 Gubela Sr Hans-Erich Wide-angle sensor system with a cube corner reflector, and production of the molds
US7268340B2 (en) 2002-04-14 2007-09-11 Gubela Sr Hans-Erich Wide-angle sensor system with a cube corner reflector, and production of the molds
WO2004081288A3 (en) * 2003-03-06 2005-04-14 3M Innovative Properties Co Methods of making microstructured lamina and apparatus
US8016435B2 (en) 2003-03-06 2011-09-13 3M Innovative Properties Company Lamina comprising cube corner elements and retroreflective sheeting
US7261426B2 (en) 2003-03-06 2007-08-28 3M Innovative Properties Company Lamina comprising cube corner elements and retroreflective sheeting
US7188960B2 (en) 2003-03-06 2007-03-13 3M Innovative Properties Company Retroreflective sheeting having high retroreflectance at low observation angles
US7329012B2 (en) 2003-03-06 2008-02-12 3M Innovative Properties Company Lamina comprising cube corner elements and retroreflective sheeting
US7174619B2 (en) 2003-03-06 2007-02-13 3M Innovative Properties Company Methods of making microstructured lamina and apparatus
US7422334B2 (en) 2003-03-06 2008-09-09 3M Innovative Properties Company Lamina comprising cube corner elements and retroreflective sheeting
US7156527B2 (en) 2003-03-06 2007-01-02 3M Innovative Properties Company Lamina comprising cube corner elements and retroreflective sheeting
US7556386B2 (en) 2003-03-06 2009-07-07 3M Innovative Properties Company Lamina comprising cube corner elements and retroreflective sheeting
US7722197B2 (en) 2003-03-06 2010-05-25 3M Innovative Properties Company Lamina comprising cube corner elements and retroreflective sheeting
EP2260970A3 (en) * 2003-03-06 2011-01-19 3M Innovative Properties Company Methods of making microstructured lamina and apparatus
US7261424B2 (en) 2003-03-06 2007-08-28 3M Innovative Properties Company Retroreflective sheeting having high retroreflectance at low observation angles
US7152983B2 (en) 2003-03-06 2006-12-26 3M Innovative Properties Company Lamina comprising cube corner elements and retroreflective sheeting
US8851686B2 (en) 2003-03-06 2014-10-07 3M Innovative Properties Company Retroreflective sheeting including cube corner elements
US8998428B2 (en) 2003-03-06 2015-04-07 3M Innovative Properties Company Retroreflective sheeting including cube corner elements
US9188715B2 (en) 2003-03-06 2015-11-17 3M Innovative Properties Company Retroreflective sheeting including cube corner elements
US9470822B2 (en) 2003-03-06 2016-10-18 3M Innovative Properties Company Retroreflective sheeting including cube corner elements
US10884166B2 (en) 2003-03-06 2021-01-05 3M Innovative Properties Company Retroreflective sheeting including cube corner elements
US10101509B2 (en) 2003-03-06 2018-10-16 3M Innovative Properties Company Retroreflective sheeting including cube corner elements
US10495792B2 (en) 2003-03-06 2019-12-03 3M Innovative Properties Company Retroreflective sheeting including cube corner elements
DE102016001543A1 (en) 2016-02-10 2017-08-10 Optoflux GmbH Retro-reflectors

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