DE19814382C2 - Verfahren zum Herstellen eines sphärischen Spiegels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines sphärischen Spiegels aus einer Spiegelform und einer daran angeordneten Spiegelfolie.

Sphärische Spiegel finden ihre Anwendung auf optisch visuellen Gebieten, insbesondere als Kollimatoren für die visuelle Darstellung von computergenerierten virtuellen Landschaften in Simulatoren aller Art, wie beispielsweise Flug-, Fahr- und Schiffssimulatoren.

Aus der DE 29 35 341 A1 ist bereits ein Verfahren zum Herstellen eines sphärisch gewölbten Spiegels bekannt, bei dem eine ursprünglich ebene Membran durch Aufbringen eines Überdrucks zu einer gewölbten Fläche verformt wird. Diese Fläche wird anschließend als wiederverwendbare Schalung zur Erzeugung einer Reflektorfläche benutzt, indem eine flexible spiegelnde Folie auf die Schalung aufgebracht wird, die die Wölbung der Schalung annimmt, und indem auf die gewölbte Folie dann ein aushärtbares Material aufgebracht wird, mit dem die Wölbung der Spiegelfolie fixiert wird.

Aus der DE-OS 21 52 642 ist ein Verfahren zur Herstel­ lung eines gewölbten Spiegels bekannt, bei dem eine Membran aus einer mit einer Spiegelschicht versehenen dünnen Glas­ scheibe auf einen Trägerkörper aufgeklebt wird. Der Verbund aus Trägerkörper und Membran wird dann unter elastischer Verformung gewölbt, indem er auf eine zylindrische Form aufgespannt und zwischen der Form und dem Verbund ein varia­ bler Überdruck erzeugt wird, so daß unterschiedliche Krüm­ mungen eingestellt werden können. Der Verbund kann auch elastisch verformt und in diesem Verformungszustand auf einem weiteren, mit der gewünschten Wölbung versehenen Trä­ gerkörper fixiert werden.

Aus der DE-OS 17 72 619 ist es bekannt, sphärische Hohlspiegel insbesondere zur visuellen Darstellung von an einem Fernsehgerät erzeugten Bildern dadurch herzustellen, daß ein Stück einer Spiegelfolie an der offenen Seite eines ansonsten geschlossenen, insbesondere kreisförmigen oder mit kreisförmigen Aussparungen oder entsprechenden kreisförmigen Kanten versehenen Rahmens so angebracht wird, daß dazwischen ein luftdicht abgeschlossener Raum gebildet ist, und dieser Raum gegenüber dem Außendruck mit einem Über- oder Unter­ druck beaufschlagt wird, so daß die Spiegelfolie konvex oder konkav verformt wird. Auf die konvex- oder konkav verformte Spiegelfolie kann dann eine Kunststoffmasse aufgebracht und aushärten gelassen werden. Die Spiegelfolie mit der daran angeordneten ausgehärteten Kunststoffmasse kann dann vom Rahmen gelöst werden. Mit diesem bekannten Verfahren können nur Hohlspiegel mit einem relativ begrenzten horizontalen Sichtwinkel hergestellt werden. Außerdem kann die Spiegelfo­ lie leicht beschädigt werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art an­ zugeben, mit der sphärische Weitwinkelspiegel mit möglichst großem horizontalen Sichtwinkel hergestellt werden können, bei dem eine Beschädigung der Spiegelfolie bei der Herstel­ lung weitgehend verhindert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Ver­ fahrensschritte gelöst, die im Patentanspruch 1 angegeben sind.

Besonders bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltun­ gen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 9.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungs­ gemäßen Verfahrens näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Hilfsform mit daran angeordneter verformter Folie,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Randbereiches der in Fig. 1 dargestellten Hilfsform, die die Anbringung der Folie zeigt,

Fig. 3 in einer schematischen Darstellung das Aufbrin­ gen eines Kunststoffüberzugs auf die verformte Hilfsfolie,

Fig. 4 eine Schnittansicht der in Fig. 3 dargestellten Anordnung und

Fig. 5 eine Schnittansicht, die die Anbringung der Spiegelform an der Spiegelfolie zeigt.

Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, wird bei dem Verfahren zum Herstellen eines sphärischen Spiegels aus einer Spiegelform 10 und einer daran angeordneten Spiegelfo­ lie 13 eine zylindrische Hilfsform 1 verwandt. Die zylin­ drische Hilfsform 1 besteht aus einem Rahmen mit einem Man­ telblech 3, vorzugsweise aus Aluminium. Es kann aber auch eine zylindrische Hilfsform verwandt werden, die an ihrer Ober- und Unterseite geschlossen, ansonsten aber an ihrer Mantelfläche offen ist.

In einem ersten Schritt wird eine Hilfsfolie 2 an der zylindrischen Hilfsform 1 so angebracht, daß zwischen dem Mantelblech 3 und der Hilfsfolie 2 ein luftdicht abgeschlos­ sener Raum 5 gebildet wird.

Wie es insbesondere in Fig. 2 dargestellt ist, wird dazu an der Außenseite eines Profils, inbesondere eines Aluminiumprofils, an der Ober- und der Unterseite der zylin­ drischen Hilfsform 1 ein Streifen 7 aus einer Silikonpaste vorgesehen, auf den die Hilfsfolie 2 aufgelegt wird. Die Hilfsfolie 2 wird dann an ihren Enden 4 überlappend angeord­ net und luftdicht verschweißt. Anschließend wird im Bereich des Streifens 7 aus einer Silikonpaste außen auf die Hilfs­ folie 2 ein Schutzband 8 aufgezogen und gespannt, woraufhin ein Stahlband 9 aufgebracht und verspannt wird. In dieser Weise wird sichergestellt, daß die Anbringung der Hilfsfolie 2 an der zylindrischen Hilfsform 1 so erfolgt, daß der Raum zwischen dem Mantelblech 3 und der Hilfsfolie 2 luftdicht abgeschlossen ist.

Im nächsten Verfahrensschritt wird der Innenraum 5, der durch das Mantelblech 3 der Hilfsform 1 und die daran ange­ brachte Hilfsfolie 2 gebildet wird, mit einem Überdruck beaufschlagt, wodurch die Hilfsfolie 2 konvex verformt wird.

Hierzu kann an der Hilfsform 1 ein entsprechendes Ventil vorgesehen sein.

Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, wird dann die Spie­ gelform 10 dadurch gebildet, daß auf die verformte Hilfs­ folie 2 eine Kunststoffbeschichtung, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus Polyester, aufgebracht wird. Die Aufbringung der Kunststoff­ beschichtung kann in einer Abmessung erfolgen, die der Ab­ messung des herzustellenden sphärischen Spiegels entspricht. Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, kann beispielsweise eine Spiegelform 10 gebildet werden, die den gewünschten Innen­ winkel α des zu fertigenden endgültigen Spiegels ein­ schließt.

Nach dem Aushärten der Kunststoffbeschichtung wird die Spiegelform 10 von der Hilfsfolie 2 abgenommen.

Es ist auch möglich, die Spiegelform 10 nach dem Ab­ nehmen von der Hilfsfolie 2 auf die Abmessungen zuzuschnei­ den, die der fertige Spiegel haben soll.

In einem nächsten Verfahrensschritt wird mit der glei­ chen oder derselben Hilfsform 1 die eigentliche Spiegelfolie 13 geformt. Das heißt, daß die Spiegelfolie 13 in der glei­ chen Weise wie die Hilfsfolie 2 an der Hilfsform 1 ange­ bracht und unter Beaufschlagung mit einem Überdruck so ver­ formt wird, daß ihre Form der Form der verformten Hilfsfolie 2 und damit der Innenform der bereits gebildeten Spiegelform 10 entspricht.

Die von der Hilfsfolie 2 abgenommene Spiegelform 10 wird zur Verbindung mit der Spiegelfolie 13 vorbereitet. Dazu wird beispielsweise in der in Fig. 5 dargestellten Weise in den Innenrand der Spiegelform 10 eine Klebestoppnut 11 gefräst. Die Spiegelform 10 mit der Klebestoppnut 11 wird dann an die Hilfsform 1 mit der daran angeordneten verform­ ten Spiegelfolie 13 herangeführt und an ihrem Rand durch Zuführen eines Klebstoffes 12 verklebt. Durch die Verwendung der Klebestoppnut 11 innerhalb der zu klebenden Randzone kann die Klebefläche exakt definiert werden und die Klebe­ breite extrem schmal werden. Bei Verwendung eines hochflüs­ sigen Sekundenklebstoffs kann durch einfaches Auftragen des Klebstoffs um die Spiegelform 10 herum, das heißt an ihren Umrandungskanten, die vorgewölbte Spiegelfolie 13 problemlos in kürzester Zeit festgeklebt werden. Der Klebstoff saugt sich über einen Kapillareffekt selbständig zwischen Spiegel­ folie 13 und Spiegelform 10 ein, bis die Klebestoppnut 11 erreicht ist.

Die Spiegelform 10 mit der fest an ihrem Rand damit verbundenen Spiegelfolie 13 kann dann vom Rest der Spiegel­ folie 13 abgeschnitten werden. In dieser Weise wird der gewünschte sphärische Spiegel fertiggestellt.

Mit dem obigen Verfahren können Spiegel mit einem mög­ lichst großen horizontalen Sichtwinkel gefertigt werden, wobei durch die Ausbildung der Spiegelform 10 die benötigte Größe des endgültigen Spiegels einfach erstellt werden kann. Da die Form der Innenseite der Spiegelform 10 bereits dem Endradius der später anzubringenden Spiegelfolie 13 ent­ spricht, kann die Spiegelform 10 beliebig zugeschnitten werden, was bedeutet, daß eine enorme Flexibilität für Ein­ bauten in verschiedene Geräte besteht.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung eines sphärischen Spiegels aus einer Spiegelform (10) und einer daran angeordneten Spiegelfolie (13), bei dem

• a) an der Mantelseite einer zylindrischen Hilfsform (1) eine Hilfsfolie (2) so angebracht wird, daß zwischen der Hilfsform (1) und der Hilfsfolie (2) ein luftdicht abgeschlossener Raum (5) gebildet wird,
• b) der luftdicht abgeschlossene Raum (5) gegenüber dem Außendruck mit einem Überdruck beaufschlagt und die Hilfsfolie (2) dadurch verformt wird,
• c) auf die verformte Hilfsfolie (2) eine aushärtende Kunststoffbeschichtung aufgebracht wird,
• d) nach dem Aushärten der Kunststoffbeschichtung die derart gebildete Spiegelform (10) von der Hilfs­ form (1) abgenommen wird,
• e) eine Spiegelfolie (13) auf die Hilfsform (1) auf­ gebracht und in der in den Schritten a) und b) angegebenen Weise verformt wird,
• f) die Spiegelform (10) an die verformte Spiegelfolie (13) herangeführt und an ihrem Rand mit der Spie­ gelfolie (13) dicht verbunden wird und bei dem
• g) die Spiegelform (10) mit der daran befestigten Spiegelfolie (13) von der Hilfsform (1) abgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Hilfsfolie (2) und/oder die Spiegelfolie (13) dadurch an der Hilfsform angebracht wird, daß an der Ober- und Unterseite der Hilfs­ form (1) ein Streifen (7) aus einer Silikonpaste vorgesehen wird, auf den die Folie aufgebracht wird, anschließend ein Schutzband (8) im Bereich des Streifens (7) auf die Folie aufgezogen und aufgespannt wird und dann ein Stahlband (9) aufgebracht und verspannt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Kunststoff­ beschichtung ein glasfaserverstärkter Kunststoff als Materi­ al für die Spiegelform verwandt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem als Kunststoff­ beschichtung Polyester verwandt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Kunststoff­ beschichtung in einer Abmessung auf die Hilfsfolie (2) auf­ gebracht wird, die im wesentlichen der Abmessung des herzu­ stellenden Spiegels entspricht.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Spiegelform (10) nach dem Abnehmen von der Hilfsfolie (2) auf die Ab­ messungen des herzustellenden Spiegels zugeschnitten wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Spiegelform (10) mit der Spiegelfolie (13) durch Verkleben dicht verbunden wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem in der Spiegel­ form (10) an ihrem Randbereich eine Klebestoppnut vorgesehen wird und in diesem Bereich die Spiegelform (10) und die Spiegelfolie (13) über einen flüssigen Kleber verklebt wer­ den.

9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Spiegelform (10) mit der daran angebrachten Spiegelfolie (13) aus dem Rest der Spiegelfolie herausgeschnitten wird.