DE2239620C3 - Projektions-Einrichtung zum Belichten von Kugeloberflächen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Projektions-Einrichtung zum Belichten von Kugeloberflächen mit einem Muster, z. B. einem durch Atzen bzw. chemisch oder elektrochemisches Fräsen herzustellenden Rillenmuster.

Als Beispiel hierfür seien die Spiralrillenlager genannt die häufig für schnellaufende Geräte, wie Kreisel. Zentrifugen usw, verwendet werden. Sie arbeiten nach dem Prinzip einer drehbaren Welle und einem stillstehenden Stützglied. Die drehbare Welle weist dabei ein kugelig ausgebildetes Wellenende auf, das an seiner Oberfläche mit spiralförmig verlaufenden, untereinander gleichen Nuten versehen ist die vom Äquator zum Pol der Kugel hin aufgebracht sind. Das Gegenstück dieser Kugel bildet eine Kugelpfanne ohne Spiralrillen. Zwischen der Kugelpfanne und dem drehenden kugeligen Wellenende bildet sich auf Grund der Förderung von Schmiermittel durch die spiralförmigen Nuten zwischen den beiden Lagerfcleitflächen ein tragender Schmierfilm. Dieser tragende Schmierfilm verhindert eine Kontaktreibung der Lagergleitflächen während des Betriebes solcher Spiralrillenlager.

Das Herstellen von spiralförmigen Nuten auf der kugeligen Oberfläche wird in bekannter Weise durch Be- 4s lichten der Kugeloberfläche mit dem Bild eines Nutmusters ausgeführt wobei die Kugeloberfläche mit einer lichtempfindlichen Emulsion überzogen ist Üblicherweise wird das Bild mittels Diapositiv auf die Kugeloberfläche projiziert Dabei ergeben sich Schwierigkei- so ten bei der Abbildung auf der Kugeloberfläche, vor allem im äquatorialen Bereich der Kugel, da bei streifendem Einfall der projizierenden Lichtbündel nahe dem Kugeläquator keine exakte Trennung der Bildstrukturen möglich ist Außerdem ist hierbei die Beleuchtungs- ss stärke gegenüber den Polpartien stark herabgesetzt

Da aber gerade im Äquatorialbereich der Kugel die Wirkung der spiralförmig verlaufenden Schmiernuten durch die größte Umfangsgeschwindigkeit sehr groß ist erhebt sich die Forderung nach möglichst großer to Genauigkeit der Nutenausbildung in diesem Bereich.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, das Nutmuster mit

Hilfe einer Projektionseinrichtung exakt bis zum Äquator der Kugel zu projizieren, um dadurch eine möglichst genaue Nutenform über den gesamten halbkugeligen Bereich zu erhalten.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch gekennzeichnete Ausbildung der Projektionseinrichtung gelöst.

Mit der genannten Anordnung der erfindungsgemäßen Projektionseinrichtung ist es möglich, Nutmuster zu projizieren, die vom Pol bis zum Äquator der Halbkugel genau abgebildet werden und damit für die nachfolgende chemische Bearbeitung die Voraussetzung schaffen, daß eine genaue Nutenform und! Ausbildung erreicht wird.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Projektionseinrichtung sei der Erfindungsgegenstand näher erläutert

Die Figur stellt schematisch den Aufbau der Projektionseinrichtung dar. In einer Aufnahmevorrichtung 2 sind eine Lichtquelle 1, eine Kondensorlinse 3, eine Bildbühne 4, eine Aperturblende 5, ein Projektionsobjektiv 6 sowie die zu belichtende Kugel 7 angeordnet Das Strahlenbündel des Lichtes durch die Projektionseinrichtung ist in dünn ausgezogenen Linien gezeigt

Die L entquelle 1 ist in üblicher und daher nicht näher beschriebener Weise zeitlich steuerbar. Das von ihr ausgehende divergente Strahlenbündel wira durch die folgende Kcndensorlinse 3 konvergent umgelenkt Die Bildbühne 4. in der sich ein Diapositiv 4' mit dem auf der Kugeloberfläche 7 abzubildenden Muster befindet, ist der Kondensorlinse 3 nachgeschaltet und liegt im konvergenten Strahlenbereich der Kondensorlinse 3. In der Bildebene der Konden^orlinse 3 befindet sich eine Blende 5, deren lichtdurchlässige öffnung 5' die öffnung des abbildenden Strahlenbündels begrenzt Zwischen Blende 5 und Kugel 7 befindet sich ein Projektionsobjektiv 6 als abbildendes System des Rillenmusters auf die mit einer lichtempfindlichen Schicht versehene Kugeloberfläche. Durch die genannte öffnung 5' der Blende 5 wird die öffnung des abbildenden Strahlenbündels begrenzt und damit die am Äquator der Kugel tangierenden Strahlen vorher abgeblendet Dadurch treffen nur solche Lichtstrahlen auf die Kugeloberfläche, die einen Winkel 8 kleiner als 90° gegenüber der betreffenden Flächennormalen haben. Auf Grund dieser Anordnung ist es möglich, eine genaue Projektion des Rillenmusters auf der Kugetoberfläche herzustellen, die mindestens die Hälfte der Kugel umfaßt und auch im Bereich des Kugeläquators die geforderte Genauigkeit gewährleistet Es ist sogar eine Abbildung des Musters bis zu einem gewissen Bereich über den Äquator hinaus möglich.

Zum genauen Einstellen der optischen Elemente, wie Linsen, Blende und Bildbühne ist hierfür die Aufnahmevorrichtung 2 so ausgeführt daß eine in axialer Richtung parallele Verschiebung der einzelnen Elemente an den beiden Führungsschienen, die in ihrer Lage fixiert sind, ohne weiteres möglich ist Selbstverständlich ist ein Auswechseln der linsen gegen andere möglich, so daß Kugeloberflächen verschiedenster Größe belichtet werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Projektions-Einrichtung zum Belichten von Kugeloberflächen mit einem Muster, z. B. einem durch S Atzen bzw. chemisch oder elektrochemisches Fräsen herzustellenden Rillenmuster, dadurch gekennzeichnet, daß in der Projektions-Einrichtung zwischen einer Kondensorlinse (3) mit nachfolgender Bildbühne (4) und dem Projektionsobjektiv (6) eine Blende (5) so angeordnet und ihre öffnung (S') so bemessen ist daß von jedem Objektpunkt nur diejenigen abbildenden Strahlen zur Bilderzeugung zugelassen werden, die bildseitig eiaen möglichst großen Winkel gegenüber der Tangential-Ebene im Schnittpunkt der Strahlen mit der Kugeloberfläche einschließen.