DE1204939B

DE1204939B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Spektral-Filtern in gekruemmter, vorzugsweise in sphaerisch gekruemmter Form

Info

Publication number: DE1204939B
Application number: DEE26570A
Authority: DE
Inventors: Dr Andreas Mannl
Original assignee: Eltro GmbH and Co
Current assignee: Eltro GmbH and Co
Priority date: 1964-03-07
Filing date: 1964-03-07
Publication date: 1965-11-11
Also published as: DK111723B; FR1428236A; NL6501622A; BE660535A; CH432043A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Spektral-Filtern in gekrümmter, vorzugsweise in sphärisch gekrümmter Form Die Erfindung betrift ein Verfahren zur Herstellung von Spektral-Filtern in gekrümmter, vorzugsweise in sphärisch oder parabolisch gekrümmter Form. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Filter, insbesondere für fotografische Zwecke, welche als Linsen ausgebildet sind und aus in der Masse gefärbten Gläsern bestehen, sind bekannt. Weiterhin sind Filter in planparalleler Form bekannt, welche aus mehreren zusammengekitteten, eingefärbten Folien aufgebaut sind. Meistens sind derartige mehrschichtige Filter auf geeigneten Trägerelementen aufgebracht, welche die mechanische Beständigkeit gewährleisten sollen.
Als Trägerelemente kommen beispielsweise Glasplatten in Frage, die in gewissem Umfange die erforderlichen Eigenschaften wie Transparenz für die gewünschten Wellenlängen und mechanische Festigkeit in sich vereinen.
Es ist jedoch technisch nicht möglich, solche Filter mit Trägerelementen aus Glas in gewölbter Form herzustellen, da man die Folien auf gewölbte Gläser nicht aufziehen kann.
Hinsichtlich der gewünschten spektralen Charakteristik eines Filters sind Farbfolien nun derart geeignet, daß sie in keiner Weise durch nur in der Masse gefärbte Glasfilter ersetzt werden können.
In vielen Anwendungsgebieten besteht jedoch die Forderung nach hoch wirksamen Spektral-Filtern in gekrümmter Form. Beispielsweise zur Umstellung eines Scheinwerfers auf eine Infrarot-Beleuchtung ist es wünschenswert, ein Infrarot-Filter zur Hand zu haben, das unmittelbar hinter die gewölbte Frontscheibe des Scheinwerfers, jedoch ohne Berührung passend eingelegt werden kann.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein Spektral-Filter, z. B. ein Infrarot-Filter, mit hervorragender spektraler Charakteristik in gekrümmter Form auszubilden.
Gemäß der Erfindung besteht das Verfahren zur Herstellung von Spektral-Filtern in gekrümmter, vorzugsweise in sphärisch gekrümmter Form, insbesondere von Infrarot-Filtern darin, daß mehrere, mit geeigneten Farbstoffen spezifisch eingefärbte dünne Folien, z. B. aus Zellglas (hydradisierte Zellulose) oder sonst geeignetem Kunststoff, zusammen mit einer mindestens gleichen Anzahl entsprechender ungefärbter Folien in bestimmter Reihenfolge miteinander durch Klebung verbunden und daß sie bei Anwesenheit von Feuchtigkeit (Flüssigkeit) ohne irgendein Trägerelement zu einer gekrümmten stabilen Form gepreßt und verformt werden. Dabei ist vorgesehen, daß auf die Außenseiten des Spektral-Filters je mindestens eine farblose transparente Schutzfolie aus gleichem Material zu liegen kommt.
Die gewünschte Verformbarkeit der in mehreren Lagen aufeinanderliegenden Folien wird durch die Verwendung geeigneter Kleber, z. B. Leime wie auch Gelatine oder Kunststoffkleber, niederviskose Epoxydharze, gewährleistet, wobei die Verformung direkt im Anschluß an den Klebevorgang vorgenommen wird.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel der Herstellung eines Infrarot-Filters näher erläutert. Zur Verwendung gelangen dabei dünne farblose transparente Folien und mit geeigneten organischen Farbstoffen, z. B. der Indanthrenreihe, spezifisch eingefärbte IR-Folien, welche eine hohe Durchlässigkeit im gewünschten Wellenlängenbereich besitzen. Diese Folien werden auf einer geeigneten Unterlage, z. B. auf einer Hochglanz-Metallplatte, in folgender Reihenfolge miteinander durch leichtes Ankleben mit Hilfe eines Kunststoffklebers verbunden.
Zwei ungefärbte Folien, eine erste IR-Folie, zwei ungefärbte Folien, eine zweite IR-Folie, zwei ungefärbte Folien.
Als erste IR-Folie wird insbesondere eine Rotfolie und als zweite IR-Folie eine Blaufolie oder Grünfolie verwendet. Nach Vorbehandlung der Folien mit einer Glycerinlösung (10o/oig in wäßriger Lösung) werden sie in der angegebenen Reihenfolge mittels eines Gelatine-Tannin-Klebers miteinander verklebt und in feuchtem Zustand zu einer sphärisch gekrümmten Form gepreßt und gleichzeitig getrocknet. Die Verformung mit Hilfe der nachstehend beschriebenen Vorrichtung erfolgt dabei derart, daß die Rotfolie bei Verwendung des IR-Filters in einem Scheinwerfer auf die der auftreffenden Strahlung zugewendeten Seite zu liegen kommt. Nach der Verformung der insgesamt in acht Lagen aufeinanderliegenden Folien, wobei Durchmesser, Dicke und Krümmungsradius der »Kalotte« durch die Dimensionen der Verformungsvorrichtung bestimmt sind, werden die Oberflächen der beiden außenliegenden, ungefärbten Folien des IR-Filters mit einem Kunstharzlack in staubfreier Atmosphäre überspritzt und der freie kreisringförmige Rand des IR-Filters wird mit einem Metallring, beispielsweise mit einem 0,4 mm dicken Aluminiumring, verstärkt. Dieser Metallring hat insbesondere die Aufgaben, die erforderliche Paßform für den Einbau des IR-Filters in einen Scheinwerfer zu gewährleisten und das IR-Filter beim Ein- und Ausbauen vor mechanischen Beschädigungen zu schützen. Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Verformungsvorrichtung ist gemäß der ein Ausführungsbeispiel zeigenden Abbildung wie folgt aufgebaut.
Oberhalb des auf einem Fußgestell 8 ruhenden Aufbaues 9 sind zwei Befestigungsringe 1 und 2 angeordnet, die nach Einlegen der nach dem oben beschriebenen Verfahren miteinander verbundenen Folien 10 mit Hilfe -der Schrauben 3 zusammengeschraubt werden, so daß die Folien an ihrem Rande fest zwischen den Befestigungsringen 1 und 2 eingespannt sind. Innerhalb des Aufbaues 9 befindet sich der Verformungsstempel 4 mit sphärisch gekrümmter Oberfläche, der mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Drehvorrichtung mit der Gewindespindel 6 in axialer Richtung verschiebbar ist. Der Befestigungsring 1 enthält eine elektrische Heizspirale 7 (etwa 500 Watt), die zur Erwärmung der beiden Befestigungsringe dient. Zur geeigneten Ausbildung des Randringes der zu verformenden Folien kann beispielsweise noch eine Nut mit Gegenform zwischen die Befestigungsringe 1 und 2 eingelegt werden, so daß ein Profil in den Randring gepreßt wird. Der Verformungsstempel 4 ist mit einer hochglanzpolierten Oberfläche aus Aluminium ausgebildet. Die Berührungsflächen der Befestigungsringe 1 und 2 sind z. B. mit Stoffschichten 5 ausgestattet, um eine Beschädigung der äußeren Folien beim Einspannen zu verhindern.
Das Einlegen und Einspannen der gemäß obigem vorbereiteten Folien zwischen die Befestigungsringe 1 und 2 erfolgt bei heruntergedrehtem Verformungsstempel 4. Die Befestigungsringe 1 und 2 werden mit Hilfe der Heizspirale 7 erwärmt und der Verformungsstempel 4 wird langsam hochgedreht, bis er die in der Abbildung gezeigte Stellung erreicht hat. Dabei erhalten die Folien 10 eine sphärisch gekrümmte Form und Oberflächenausbildung, die der Oberfläche des Verformungsstempels 4 entspricht.
Durch die Erwärmung der Befestigungsringe 1 und 2 wird die gleichmäßige Austrocknung der verformten Folien gewährleistet. Das fertige IR-Filter kann nach einiger Zeit aus der Verformungsvorrichtung entnommen werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Spektral-Filtern in gekrümmter, vorzugsweise in sphärisch oder parabolisch gekrümmter Form, d a d u r c h gekennzeichnet, daß mehrere, mit ausreichend Strahlen absorbierenden Farbstoffen spezifisch eingefärbte dünne Folien zusammen mit einer mindestens gleichen Anzahl entsprechender ungefärbter Folien in bestimmter Reihenfolge miteinander durch Klebung verbunden und daß sie bei Anwesenheit von Feuchtigkeit (Flüssigkeit) ohne Trägerelement zu einer gekrümmten stabilen Form gepreßt und verformt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Außenseiten jeweils mindestens eine farblose transparente Schutzfolie zu liegen kommt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 . und 2, zur Herstellung von Infrarot-Filtern, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine mit organischen Blau- oder Grün-Farbstoffen und eine mit Rot-Farbstoffen eingefärbte IR-Folie verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als erste IR-Folie eine Rotfolie und als zweite IR-Folie eine Blaufolie oder Grünfolie verwendet wird, wobei die Verformung derart erfolgt, daß die Rotfolie auf die der auftreffenden Strahlung zugewendete Seite zu liegen kommt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die IR-Folien und die ungefärbten Folien mit einer Glycerinlösung vorbehandelt und mit einer Gelatine-Tannin-Lösung miteinander verklebt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der beiden außenliegenden ungefärbten Folien nach der Verformung mit Kunstharzlack überzogen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der kreisringförmige Rand der verformten Folien mit einem Metallring verstärkt wird. B. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus zwei oberhalb eines Aufbaues (9) angeordneten Befestigungsringen (1) und (2), die nach Einlegen der durch Klebung miteinander verbundenen Folien mit Hilfe der Schrauben (3) zusammengeschraubt werden, sowie aus einem innerhalb des Aufbaues (9) geführten Verformungsstempel (4) mit sphärisch gekrümmter Oberfläche besteht, welcher mit Hilfe einer Drehvorrichtung mit der Gewindespindel (6) verschiebbar ist. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Befestigungsringes (1) eine elektrische Heizspirale (7) eingebaut ist. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsstempel (4) mit einer hochglanzpolierten Oberfläche aus Aluminium ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 710 823, 767122, 767 467, 202 925, 1075 430; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1812 526; A. H ü b 1, »Die Lichtfilter«, 1927, 3. Auflage.