DE2017140C3 - Verfahren zur Herstellung hochwertiger Brillenmittelteile aus ausgehärtetem Plattenmaterial aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung hochwertiger Brillcnmittelteile aus ausgehärtetem Plattenmaterial aus Kunststoff wie z. B. Acetat mit folgenden Arbeitsgängen:

a) Ausstanzen eines die Umrisse des fertigen Brillcnmittelteils aufweisenden Brillenrohlings aus dem erwärmten Plattenmaterial, in dem das Plattenmaterial zwischen zwei Formhälften, die im geschlossenen Zustand einen im wesentlichen die Form des Brillenmittelteils aufweisenden Hohlraum begrenzen, einem erhöhten Druck ausgesetzt und gegebenenfalls überstehende Teile des Plattcnmaterials abgequetscht werden.

b) Bild η ζ veier Glasnuten in beiden später der Aufnahme von Gläsern dienenden Ausnehmungen des Rohlings.

c)- Bilden zweier Gcienksitzausnehmungen, Einsetzen je einer Geienkseite in jede Gelenksitzausnchmung, Anbringen zweier Pads auf die Rückseite des Brillenrnittclteils unterhalb der Brücke, Bearbeiten der einander zugewandten Flächen der Pads, Fräsen der Ober- und Unterkante der Pads, Tauchen des Brillcnmittelteils in mit Schleif- oder Poliermatcrial gefüllten Trommeln.

Ein solches Verfahren ist aus der GB-PS 645 356 bekannt.

Bei diesem bekannten Verfahren werden zwei im wesentlichen plattenförmige Formhälften verwendet, von denen die eine, untere, im wesentlichen nur die Außenränder des Brillenmittelteils, also die Außenkanten der ünsenfässungen, und die andere, obere, im wesentlichen die inneren Kanten der Linsenfassungen begrenzen. Die untere Formhälfie trägt auf einer ebenen Platte einen der Außenkontur des Brillcnmittelteils entlang verlaufenden relativ schmalen Wall mit ebener Stirnfläche, dessen Innenrand im wesentlichen den Verlauf des äußeren Randes \Jes Briilenmittelteils bestimmt. Innerhalb des Walls ist die Grundplatte dieser Formhälfte innerhalb der später von den Linsen eingenommenen Bereiche mit Mulden versehen, in die das zwischen den Formhälften zusammengedrückte Material ausweichen kann, und aus denen es gegebenenfalls durch Bohrungen austreten kann. Die obere Formhälfte trägt ebenfalls auf einer Platte in ihrer Form dem lichten Querschnitt der Linsenöffnungen entsprechende Platten, deren Dicke der Höhe des Walls der unteren Formhälfte entspricht. Der die Innenkontur der Linsenöffnungen des Brillenmittelteils bestimmende äußere Rand dieser Plat ten verläuft noch in einem radialen Abstand von dem Rand der zentralen Mulden. Demgemäß liegt bei geschlossenen Formhälften die obere Stirnfläche des Walls, deren Breite mit der Breite der Rahmenschenkel des Brillenmittelteils vergleichbar ist, unmittelbar an der Grundplatte- der oberen Formrvlftc an, deren Platten, in einem Randstreifen zwischen dem inneren Fassungsrand des Brillenmittelteils und dem Rand der Mulden ebenfalls flächig an der Grundplatte der unteren Formhälfte anliegen. Zum Herstellen des Brillenmittelteils wird eine auf etwa 115 C erhitzte Kunststoffplatte zwischen die beiden Formhälften gebracht, wonach die beiden Formhälften mit einer Kraft von 2 bis 3 to pro Brillenmitteltcil zusammengedrückt werden.

Dieses Verfahren hat zumindest die folgenden Nachteile:

1. Im Bereich der Stirnflächen ;les Walls der unteren Formhälftc und im Bereich der ringförmigen Anlagefläche zwischen den Platten der oberen Formhälfte und der Grundplatte der unteren Formhälfte treten zwangsläufig folienförmige Überstände auf, die umfangreiche Nacharbeiten erfordern.

2. Das Kunststoffmaterial muß so weit aufgeheizt sein, daß es gut fließen kann, d. h. es muß von vornherein sehr weich sein. Dies bedeutet aber, daß das Kunatstoffmaterial während des Schlicßensdcr Formhälften praktisch ungehindert über die Stirnfläche des Walls nach außen und vom Inneren der Form durch den Formkanal hindurch austreten kann. Dies hat aber zur Folge, daß bei dem bekannten Verfahren keine Verdichtung des Kunststoffmaterials auftritt, so daß die Druckanwendung keinerlei Verbesserung der Stabilitäi des fertigen Briilenmitteltcils zur Folge hat. Vielmehr ist es so, daß ein erheblicher Teil des Kunststoffmaterials beim Zusammenpressen der Formhälften zwangsläufig eine Bewegung in radialer Richtung, d. h. rechtwinklig zum Verlauf der Rahmenschenkcl der Linsenfassungen erfährt, so daß dem Materialgefüge eine in diese Richtung weisende Struktur aufgeprägt wird, die aber seine Bruchfestigkeit gegen Kräfte, die senkrecht zur Ebene des Brillenmittclteils angreifen, notwendig vermindert. Kräfte

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in dieser Richtung werden aber gerade angewendet, wenn das Mittelteil der Meniskenbiegung unterworfen wird, und die auch bevorzugt beim normalen Gebrauch der Brille auftreten. Die Stabilität des Brillenmittelteils wird also bei Anwendung des bekannten Verfahrens keineswegs verbessert, eher sogar verschlechtert.

3. Wegen des beim Zusammenpressen der Formhälften auftretenden beträchtlichen Materialstromes kann nicht sogenanntes gewölktes Material verwendet werden, da sich die Wolkung Undefiniert verändern und wegen der infolge der hohen Temperatur möglichen Durchmischung des Kunststoffmaterials möglicherweise sogar verschwinden wii;de.

4. Schließlich bedingt die bei dem bekannten Verfahren erforderliche hohe Arbeitstemperatur einen erhöhten apparativen Aufwand hinsichtlich dt.r erforderlichen Heiz- und Kühleinrichtungen, wobei das Aufheizen und Abkühlen auch die Arbeitsgeschwindigkeit des bekannten Verfahrens vermindert.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aifgabc zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das es gestattet, hochwertige, einfarbige, mehrfarbige, gewölkte, gestreifte usw. Brillenmittelteile rationell und billig so herzustellen, daß die fertigen Brillenmittelteile auch eine erhöhte Stabilität aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Brillenrohling unter Druck in einem Gesenk geprägt wird, dessen Hohlraum im geschlossenen Zustand der Prägewerkzeughälften der Form des fertigen Brillenmittelteils entspricht.

Dieses Verfahren vermittelt zumindest die folgenden Vorteile:

Das Kunststoffmatcrial des in dem Gesenk geprägten Brillenrohlings kann, während es dem Prägedruck ausgesetzt ist, nicht ausweichen, so daß der Prägedruck voll auf das Kunststoffmaterial übertragen und dieses einer erheblichen Verdichtung unterworfen wird, die die Bruchfestigkeit des Brillenmittelteils erheblich verbessert. Es wird im Kunststoffmaterial keine Vorzugsrichtung der Materialstruktur erzeugt, so daß dessen Festigkeit gegen in beliebiger Richtung auftretende Beanspruchungen erhöht ist.

Da aus dem Gesenk kein Material entweichen kann, traten auch keinerlei fo'ienförmige Fahnen od. dgl. auf, die beseitigt werden müssen, bevor das geprägte Brillenmittelteil den zur Endfertigung notwendigen Arbeitsgängen unterworfen wird.

Es genügt, den Brütenrohling so weit zu erwärmen, daß das Kunststoffmaterial in einer Oberflächenschicht seine Elastizität verliert, damit es nicht nach dem Prägevorgang elastisch wieder seine ursprüngliche Form annimmt. Das Erwärmen des Brillenrohlings und gegebenenfalls das Abkühlen des geprägten Brillcnmittelteils erfordert daher keinen großen technischen Aufwand, insbesondere ist es nicht notwendig, die Formhälften zu beheizen oder zu kühlen. Man erreicht pro Prägeform einen erheblich höheren Ausstoß pro Zeiteinheit als bei dem bekannten Verfahren.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher sehr gut für eine kostengünstige Massenfertigung qualitativ hochwertiger Brillenmittelteile geeignet.

Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele hervor. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Vorderansicht eines Brillenmittelteils mit gebogener Brücke, jedoch ohne Meniskenbiegung, Fig. 2 die Rückseite des Mittelteils nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. I. in vergrößerter Darstellung,

Fig. 4 die Vorderansicht eines den Umrissen des fertigen Brillenmittelteils folgenden Brillenrohlings,

Fig. 5 einen Schnitt durch Teile eines ersten Prägewerkzeugs zur Herstellung des Brillenrohlings nach Fig. 4,

Fig. 6 die Untersicht eines Bereichs der oberen Prägewerkzeughälfte,

Fig. 7 die Draufsicht auf die untere Prägewerkzeughälfte eines anderen P rage Werkzeugs,

Fig. 8 einen Schnitt läns der Linie 8-8 in Fig. 7, zusammen mit einer oberen Prägewerkzeughälfte vor dem Ende eines Arbeitshubs.

Die Brillenmittelteile nach den Fig. 1 und 2 zeigen konkrete Ausbildungsformen, die je nach Mode und Geschmack verschieden sein können. Ferner unterliegt es diesen Einflüssen, ob manche Ebenen eindimensional oder zweidimensional gekrümmt sind. Das Brillenmittelteil 11 hat eine ;.?eidimensional gekrümmte Aulienformfläche 12, die i.ch jedoch nicht in die Brücke 13 und die Backen 14 erstreckt und - wie auch die anderen Flächen - von wechselnder Breite ist. Die Frontseite umfaßt zwei obere, nicht zusammenhängende, eindimensional gekrümmte Teilflächen 16, die augenbrauenartig gestaltet sind und oben in die Außenformfläche 12 übergehen. Unten gehen sie in zwei zusammenhängende, ringförmige, zweidimensional gekrümmte Teih lachen 17 über. Durch die Teilflächen 17 entsteht eine Kante 20, die fast ganz rundum umläuft. Die Backen 14 haben eine ebene Außenfläche 18 und eine von oben nach unten gehende, die Stirnseite der Backen schwächende L-förmige Viernut 19.

In Weiterführung der Teilflächen 16 hat die Brücke 13 nach Absätzen 21 eine nach schräg oben weisende Teilfläche 22, die eindimensional gekrümmt ist und eine schräg nach unten weisende Teililächt 23, die zweidimensional gekrümmt ist. Zwischen beiden bildet sich eine Kante 24. Die Oberseite 26 ist eindimens.onal gekrümmt und sattelförmig. In die beiden Brillenränder ist je eine Glasnut 27 V-förmiger Gestalt und konstanter Tiefe eingearbeitet, die von mit ihr umlaufenden Fasen 28 und 29 flankiert wird.

Auf der Rückseite (Fig. 2) ist eine zweidimensional gekrümmte Innenfrontseite 31 augenbrauenähnlicher Gestalt vorgesehen, die unter anderem in die dreidimensional geschwungene innere, sattelförmige Brükkenfläche 32 übergehen. Rechts und links unterhalb der Brücke 13 sind Pads 33 aus glasklarem Material aufgeklebt, die eine Oberkante 34 haben und platt aus den angrenzenden Flächen herauswachsen. In Gc^:üiiksitzausnehmungen 3fi sind nach einem Verdrängungsverfahren Gelenkhälften 37 mit. ihrem Fuß eingesetzt. Auf der Brillenrückseite zu bsiden Seiten der Backen 14 befindet sich auch die wenige Millimeter breite ebene Brillenanschlagfläche 38, die später als Anschlag für die Bügel dienen. Das in den Fig. 1 bis 3 abgebildete Brillenmittelteil ist bis auf die Meniskenbiwgung und die Oberflächenfeinbehandlung fertig. Wegen zeichnerisch einfacherer Gestaltung und weil ein Brillenmittelteil dieser Art mil Ausnahme der Pads 33 und der Gelenkhälften 37 durch die Erfindung hergestellt werden kann, wurde das Brillenmittelteil 11 in seiner im wesentlichen ebenen Form gezeichnet. Lediglich die Brücke 13 ist in ihrer

geschwungenen Gestall gezeichnet. Die Pads 33 befestigt man am hestcn deshalb gesondert am Urillenmittelteil 11. weil diese bei hochwertigen Brillenmittelteilen glasklar sein sollen, damit sie beim Tragen Hautfarbe annehmen. Würde man die Pads 33 ebenfalls prägen, so wären sie getönt oder gewölkt, entsprechend dem Plattenmaterial und auf der Haut deutlich sichtbar.

An Hand der Fig. 4 bis (i wird nun ein Herstellungsverfahren beschrieben, mit dem es gelingt, die in tier Hg. 1 sichtbaren !'lachen, jedoch ohne eine sollständige Ausbildung der liruckenhiegimg und der (ilasnut 27 herzustellen. Hierzu kann gewölktes Ausgangsmaterial verwendet werden, ohne dall sich die Wolkung bei ilen auftretenden hohen Drucken ver-■»chmiert. in ungünstiger Weise verschiebt od. dgl. Zunächst wiril ein Hrillenmittelteil 39 aus gehärtetem erwärmten Plattcnniütcrial herausgestanzt. Durch Vergleich von Hg. I mit Fig. 4 sieht man. daß sich die Umrisse beider Gegenstände stark ähneln aber nicht jxakt gleich sind. Innen und außen erhält das Hrillenmittelteil 39 drei in sich geschlossene Fasen 41. 42 und 43. die elsva 1 mm breit sind.

Mine untere Prägewerkzeughälfte 44 weist eine Nut 46 auf. in deren unterem Hereich 47 etwa ab derjenigen Stelle, an der der Bezugszeichenstrich endet, die \orderen I lachen des Hrillenmittelteils 11 im Negativ eingearbeitet sind. Im mittleren Hereich 48 weist die Nut 40 zueinander parallele Wände auf. die auch parallel zur Bewegungsrichtung 49 einer oberem Prägewerkzeughälfte 51 sind. Im oberen Hereich 52 weist die Nut 46 nach außen leicht konische Wände auf. In Fig. 5 wurde die Konizität stark übertrieben.

Die obere Prägewerkzeughälfte 51 trägt eine brillenmittelteil-formige Erhebung 53, deren Unterseite 54 eben und senkrecht zur Bewegungsrichtung 49 ist. Eine Ausnahme macht lediglich der Bereich, in dem später die Hriicke geformt wird. Dort hat die Erhebung 53 eine Erhöhung 56. der eine entsprechende Vertiefung in der auf ihrem Grund sonst gleich hohen Nut 46 entspricht. Die Scitenwände 57 sind parallel zueinander, parallel zur Bewegungsrichtung 49 und so breit, daß sie am Finde eines Arbeitshubs genau den Bereich 48 ausfüllen. Sie dringen jedoch nicht in den Bereich 47 ein. Der Bereich 52 dient dazu. daß die Firhehung 53 besser in die Nut 46 findet.

Zur Herstellung wird das Brillenmittelteil 39 nach F"ig. 4 mit seiner Vorderseite nach unten in die Nut 46 gelegt. Dabei sinkt das Brillenmittelteil 39 nur wenig in die Nut 46ein und befindet sich im wesentlichen oberhalb der unteren Prägewerkzeughälfte 44. Nunmehr bewegt man die obere Werkzeughälfte 51 nach unten bis zum Einde des Arbeitshubs und wartet, bis das vorher angewärmte Brillenmaterial 39 etwas abgekühlt hat. Zur Hersteilung des Ausführungsbeispiels wurde ein Druck von ca. 30 to verwendet, der schon von einer kleinen Presse aufgebracht werden kann. Durch nicht dargestellte Ausstoßstifte wird nach dem Herstellungsvorgang das Brillcnmitlclteil aus der Nut 46 ausgestoßen. Man muß bei ihm nun noch die Brucke 13 biegen, die Glasnut 27 fräsen, die Pads 33 anbringen, die Gelenkseiten 37 einsetzen und die ' Meniskcnform biegen. Ferner ist noch die Rückseite zu bearbeiten. Hereitsein solches Brillenmittelteil ermöglicht enorme Fiinsparungen und gibt die Basis fur ein Hrillenmittelteil. das in bezug auf Festigkeit und Formbeständigkeit bekannten Brillenmittelleilen weil

'" überlegen ist.

l^:.s isi auch möglich, die l'rägcwerkzcughälflcii so auszubilden, daß ihr Volumen der endgültigen Form iles fertigen Brillenmittelteils entspricht, und insbesondere die Meiiiskenbiegiing. die Hriickenbiegung. die Hackenform und die Cieleiiksitzausnehiming berücksichtigt. Man erhalt dann schon nach einem ein/igen Arbeitsgang ein Brillcnmittelteil. bei dem nur noch die l'ads fehlen und die Gclcnkteilc eingesetzt werden müssen und gegebenenfalls liie liiasnule ge-

" fräst werden muß.

Die Fig. 7 und S zeigen ein Präge- und ein Stanzwerkzeug. Aus einer !'latte 58 des Wcrk/cuguntcrteils 59 wachsen drei Grate 61. 62 und 63 empor, die oben in Schneiden 64. 66 und 67 übergehen. Die Schneide

'"' 64 folgt dem Außenumriß des Brillenmittelteils, während die Schneiden 66 dem Innenumriß folgen. Gemäß Fiß. S sind alle Schneiden 64. 66. 67 gleich hoch und sirni zwar scharf, aber nicht /ti schlank zugeschliffen.

i" Die Grate 61. 62. 63 definieren zwischen sich eine in sich zusammenhängende Halnnut 68. Wie man aus Fig. 7 besonders deutlieh sieht, ist diese Halbnut 6N verschieden breit und bildet negativ die aus Fig. 1 ersichtlichen Flächen ab.

; Auch das Werkzeugoberteil 69 hat Grate 70. 71 die zwischen sich eine Halbnut 72 definieren, die zusammen mit der Halbnut 68 ein Volumen bildet, da; der Gestalt des gewünschten Hrillenmittelteils entspricht. Die Schneiden 73. 74 liegen genau über ent

in sprechenden Schneiden des Werkzeuguntertcils 59 Die Halbnuten 68. 72 umschließen ein Volumen, da; die Gestalt des fertigen Brillenmittelteils ohne Pad; und Gelenke hat.

Diese Vorrichtung prägt und stanzt zugleich. DurcF

!", sie entsteht ein im wesentlichen ebenes Brillenmittel teil mit fertigen Vorder- und Rückseiten, das in be kannter Weise weiterverarbeitet werden kann. F£s is auch möglich, diese Vorrichtung so zu gestalten, dat das Biegen der Brücke und der Menisken überflüssig

".Ii wird.

Schon durch die Vorrichtung nach Fig. 5 unu ό trit eine Herstellungszeitersparnis von etwa 60% ein. Fn den Fig. 6, 7 und 8 wurden der Einfachheit hai ber diejenigen Ausarbeitungen, d. h. Erhöhungei

■35 oder Vertiefungen zeichnerisch weggelassen, die ai sich notwendig sind, um die Facettierungen des Bril lenmittelteils herzustellen. In der unteren Hälfte de Fig. 5 wurden sie angedeutet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. 20 \7

   Patentanspruch;

   Verfahren zur Herstellung hochwertiger Brillenmittelteile aus ausgehärtetem Plattenmaterial > aus Kunststoff wie z. B. Acetat mit folgenden Arbeitsgängen:

   a) Ausstanzen eines die Umrisse des fertigen Brillenmittelteils aufweisenden Brillenrohlings aus dem erwärmten Plattenmaterial, in ^ln dem das Plattenmaterial zwischen zwei Formhälften, die im geschlossenen Zustand einen im wesentlichen die Form des Brillenmittelteils aufweisenden Hohlraum begrenzen, einem erhöhten Druck ausgesetzt und i"> gegebenenfalls überstehende Teile des Plattenmaterials abgequetscht werden.

   b) Bilden zweier Glasnuten in beiden später der Aufnahme von Gläsern dienenden Ausnehmungen des Rohlings. -"

   c) Bilde« zweier Gelenksitzausnehmungen, Einsetzer! je einer Geienkseite in jede Gelinksit/ausnehmung, Anbringen zweier Pads auf die Rückseite des Brillenmittelteils unterhalb der Brücke, Bearbeiten der einander -> > zugewandten Flächen der Pads, Fräsen der Ober- und Unterkante der Pads, Tauchen des Brillcnmittcltcils in mit Schleif- oder Poliermatcrial gefüllten Trommeln,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Brillen- tu rohling unter Druck in einem Gesenk geprägt wird, dcsse" Hohlraum im geschlossenen Zustand der Prägewerkzeughälften der Form des fertigen Brillcnmittcltcils entspricht.