DE1273798B

DE1273798B - Verfahren zur Herstellung eines Formkoerpers oder dessen Negativs fuer optische Geraete

Info

Publication number: DE1273798B
Application number: DEST14941A
Authority: DE
Inventors: Lothar Straub
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-04-10
Filing date: 1959-03-26
Publication date: 1968-07-25

Description

Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers oder dessen Negativs für optische Geräte Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines eine glatte und möglichst genau gewölbte Oberfläche aufweisenden für optische Geräte od. dgl. geeigneten Formkörpers oder dessen Negativs. Derartige Formkörper müssen, um den optischen Erfordernissen überhaupt gerecht zu werden, außerordentlich genau gefertigt werden und sowohl eine exakte Form als auch eine glatte Oberfläche aufweisen. Bei der Fertigung dieser Formkörper werden gemäß einem durch die britische Patentschrift 786 224 vorbekannten Vorschlag drei Maßnahmen miteinander vereinigt, und zwar die Benutzung des Spiegels einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, Quecksilber oder öl, zum Abguß einer Formungsmasse, eine völlig gleichbleibende Rotation der Flüssigkeit um eine lotrechte Achse, so daß der Flüssigkeitsspiegel infolge des Zusammenwirkens der Zentrifugalkräfte mit der Schwerkraft eine konkave paraboloidische Gestalt annimmt, und die Verwendung von plastischen, nicht schwindenden und damit formtreuen Formungsmassen, wie beispielsweise Kunststoffmassen, Gießharzen, Lacken od. dgl.
Zur Durchführung dieses Verfahrens ist durch die österreichische Patentschrift 5 294 auch eine geeignete Vorrichtung bekanntgeworden, die einen um eine vertikale Achse rotierenden Behälter aufweist, in den Quecksilber eingebracht ist. Wird dieser Behälter in Rotation versetzt, so nimmt die Quecksilberoberfläche eine konkave paraboloidische Gestalt an, deren Wölbung durch die Drehzahl der Rotation in dem jeweils gewünschten Maße beeinflußbar ist. Sobald die Quecksilberoberfläche die gewünschte paraboloidische Form eingenommen hat, wird gemäß dem vorbekannten Vorschlag auf die Quecksilberoberfläche Wachs oder Gips aufgebracht und die Rotation so lange fortgesetzt, bis das Wachs oder der Gips erstarrt ist und den gewünschten konvexen paraboloidischen Formkörper oder das Negativ eines konkav paraboloidischen Formkörpers bildet.
Bei der praktischen Durchführung dieses an sich bekannten Verfahrens ergibt sich nun aber immer noch die Schwierigkeit, daß bei dem Eingießen der noch flüssigen oder teigigen Formungsmasse in den rotierenden Behälter der Spiegel der bereits in diesem befindlichen Flüssigkeit eine Störung erfährt oder gar aufreißt Bei einem solchen Verfahren zur Herstellung eines eine glatte und möglichst genau gewölbte Oberfläche aufweisenden, für optische Geräte od. dgl. geeigneten Formkörpers oder dessen Negativs, gemäß dem eine plastische, formtreue Masse, vorzugsweise eine härtbare Kunstharzmasse, z. B. Gießharz, als Formungs- masse auf den Spiegel einer Flüssigkeit in plastischem oder flüssigem Zustand aufgebracht und anschließend zum Erstarren gebracht wird, wobei die Flüssigkeit eine größere Zähigkeit und/oder ein größeres spezifisches Gewicht als die Formungsmasse aufweist und während des Aufbringens und Erstarrens der Formungsmasse die Flüssigkeit zusammen mit dem zu ihrer Aufnahme dienenden Behälter um eine lotrechte Achse rotiert, wird diese Schwierigkeit erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß auf den Flüssigkeitsspiegel zunächst eine dünne Schicht einer schnell erhärtenden Formungsmasse und anschließend eine oder mehrere Schichten aus der gleichen oder einer anderen Masse aufgebracht werden. Bei diesem Verfahren ist also die Masse dieser ersten dünnen Schicht der aushärtenden Formungsmasse nur sehr klein und damit auch deren kinetische Energie so gering, daß die Formungsmasse bei dem Vorgang des Aufbringens auf den Flüssigkeitsspiegel infolge der bestehenden Oberflächenspannung nicht mehr in den Flüssigkeitsspiegel einzudringen vermag und somit jedes eventuelle Aufreißen desselben vermieden wird.
Statt dessen verteilt sich die Formungsmasse gleichmäßig auf der verhältnismäßig großen Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels, härtet rasch aus und bildet so eine steife Schutzschicht, die das anschließende Aufbringen einer oder mehrerer Schichten der gleichen oder auch einer anderen Formungsmasse erlaubt, ohne daß noch die Gefahr einer Störung des Flüssigkeitsspiegels besteht.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist es zweckmäßig, die Formungsmasse auf den Flüssigkeitsspiegel aufzusprühen. Darüber hinaus ist es weiterhin möglich, die bereits auf den Flüssigkeitsspiegel aufgebrachte Formungsmasse unter Druck oder Vakuum zu setzen, wodurch eine Beschleunigung des Erhärtens der Formungsmasse zu erreichen ist.
Hierzu kann auf den rotierenden Behälter ein einen Einlaßstutzen od. dgl. aufweisender Deckel gesetzt werden, der zusammen mit dem Behälter um die vorgesehene, lotrechte Drehachse rotiert. Durch den Einlaßstutzen dieses Deckels wird dann entweder ein auf die aufgebrachte Formungsmasse wirkendes Druckmittel, insbesondere Druckluft, zugeführt oder aber an diesen Stutzen eine Luftpumpe od. dgl. angeschlossen, die ein schwaches Vakuum in dem über der Formungsmasse befindlichen Raum erzeugt und damit eventuell noch in der plastischen Formungsmasse enthaltene Gasteilchen herauszieht. Ein Abheben der Formungsmasse infolge des auf sie einwirkenden Vakuums ist dabei insofern nicht zu befürchten, als die Wirkung der Schwerkraft, da bei einem geschlossenen Behälter kein Sog erzeugt wird, auch weiterhin bestehen bleibt und die Formungsmasse infolge der zusätzlich auf sie einwirkenden Zentrifugalkräfte gegen den Flüssigkeitsspiegel gepreßt wird.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht des Behälters mit der Flüssigkeit und der teilweise im Schnitt dargestellten Formungsmasse und Fig. 2 den um eine lotrechte Achse rotierenden Behälter im Schnitt mit der Flüssigkeit und der Formungsmasse.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, so ist in dem flachen schalenartigen Gefäß 1 eine Flüssigkeit 2 eingebracht, deren zunächst ebener Flüssigkeitsspiegel 3 vollkommen glatt ist und somit eine ideale Oberfläche für die später aufzubringende Formungsmasse 4 bildet. Wird nun dieses schalenartige Gefäß 1 um seine durch den Zapfen 5 dargestellte vertikale Mittelachse in Rotation versetzt, so bildet sich infolge der auftretenden, mit der Schwerkraft zusammenwirkenden Zentrifugalkräfte der mit 6 bezeichnete parabolische Flüssigkeitsspiegel aus, dessen Wölbung durch die Drehzahl der Rotation bestimmt ist und sich mit dem Anwachsen der Drehzahl verstärkt. Anschließend wird die Formungsmasse 4, beispielsweise Zaponlack oder Kollodium, in Form einer Schicht 7 auf diesen parabolischen Flüssigkeitsspiegel 6 aufgebracht und die Rotation so lange fortgesetzt, bis diese Schicht 7 völlig erstarrt ist.
Um die Schicht 7 der Formungsmasse zu verstärken oder einen festen ausgefüllten Forinkörper zu erhalten, können entweder bei stehendem oder auch bei rotierendem Flüssigkeitsspiegel 6 auf diese Schicht 7 noch weitere ähnliche, gegebenenfalls aus einer anderen Formungsmasse bestehende Schichten 8 und 9 aufgebracht werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers oder dessen Negativs mit einer glatten und möglichst genau gewölbten Oberfläche für optische Geräte, gemäß dem eine plastische, formtreue Masse, vorzugsweise eine härtbare Kunstharzmasse, z. B. Gießharz, alsFormungsmasse auf den Spiegel einer Flüssigkeit in plastischem oder flüssigem Zustand aufgebracht und anschließend zum Erstarren gebracht wird, wobei die Flüssigkeit eine größere Zähigkeit und/oder ein größeres spezifisches Gewicht als die Formungsmasse aufweist und während des Aufbringens und Erstarrens der Formungsmasse die Flüssigkeit zusammen mit dem zu ihrer Aufnahme dienenden Behälter um eine lotrechte Achse rotiert, so daß der Flüssigkeitsspiegel eine konkav gewölbte Gestalt annimmt, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Flüssigkeitsspiegel (6) zunächst eine dünne Schicht (7) einer schnell erhärtenden Formungsmasse (4) und anschließend eine oder mehrere Schichten (8, 9) aus der gleichen oder einer anderen Masse aufgebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formungsmasse (4) auf den Flüssigkeitsspiegel (6) aufgesprüht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Flüssigkeitsspiegel (6) aufgebrachte Formungsmasse (4) unter Druck oder Vakuum gesetzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 412 189; österreichische Patentschrift Nr. 5 294; schweizerische Patentschrift Nr. 296 748; französische Patentschriften Nr. 1 126 057, 1 133 647; britische Patentschrift Nr. 786 224; USA.-Patentschriften Nr. 1 502 803, 2 760 233; Zeitschrift »Umschau in Wissenschaft und Technik«, 1954, Heft 15, S. 466 und 467.