DE2436040C2 - Verfahren zum Aufbringen einer klaren Härtungsbeschichtung aus synthetischen Harzen auf optische Gegenstände, aus insbesondere synthetischen Harzen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überziehen oder Beschichten von optischen Gegenständen mit einer Überzugslösung, bei dem optische Gegenstände, insbesondere aus synthetischen Harzen, in eine Tauchmasse der Überzugslösung, die ein synthetisches Harz enthält, eingetaucht und aus ihr herausgezogen werden und anschließend vorgetrocknet sowie nach dem Vortrocknen bis zur endgültigen Aushärtung getrocknet werden. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Es ist bekannt. Gegenstände der verschiedensten Art auf dem Wege des Tauchlackierens mit einem Überzug zu versehen, indem die Gegenstände in eine Lösung oder Tauchmasse der Überzugssubstanz eingetaucht werden, wonach die mit dem feuchten Überzug versehenen Gegenstände getrocknet werden, so daß eine feste Überzugs- oder Lackschicht erhalten wird. Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, die Bewegung der Gegenstände beim Eintauchen in die Tauchmasse oder Überzugslösung so zu steuern, daß Überzüge erhalten werden, die den Forderungen an das fertige Produkt gerecht werden. Meist wird dabei schneller eingetaucht und langsamer ausgetaucht, wobei die jeweils verwendeten Absolutgeschwindigkeiten vom Anwendungsfall abhängen.

Eine besondere Klasse von Gegenständen, auf die auf dem Wege der Tauchlackierung Überzüge und Beschichtungen aufgebracht werden, sind optische Gegenstände. So weisen beispielsweise optische Gegenstände, wie Autobrillenlinsen, Augenschirme und dgl., Überzüge aus einem synthetischen Harz auf. um den Widerstand der Gegenstände gegen Abrieb und Kratzer zu erhöhen.

Eine bekannte Überzugsmasse, die ganz besonders für die Verwendung auf optischen Gegenständen aus synthetischen Harzen geeignet ist, um deren Kratzwiderstand zu erhöhen, ist eine Verbindung, die aus einer Polykieselsäure und einem Copolymer von Chlortnfluoräthylen oder Tetrailuoräthylen mit einem Vinyläther hergestellt ist. Zwar liefert diese Überzugslösung bei ihrer Verwendung zum Überziehen von Gegenständen aus synthetischen Harzen im allgemeinen befriedigende Ergebnisse, solange die Anforderungen an die optischen Eigenschaften derartiger Gegenstände, bei denen Glas durch synthetische Harze ersetzt ist, nicht zu hoch sind. Es haben sich jedoch Schwierigkeiten des Materials auf optische Körper,

beispielsweise Augenschirme. Linsen und dgl, ergeben, weil es durch den Oberzug zu einer Beeinträchtigung der optischen Eigenschaften kommt. Bei den bekannten Verfahren und Anlagen zum Aufbringen derartiger Oberzüge enthalten die erhaltenen Überzüge verschiedene unerwünschte physikalische Einlagerungen und waren außerdem nicht optisch verzerrungsfrei Versuche, einen relativ dicken ί Iberzug durch eine mehrfache Anwendung der Lösung zu erreichen, führten zur Schleierbildun^. Zusätzlich zu den erwähnten Schwie- ■< > rigkeiten zersetzt sich die verwendete Lösung bei den bekannten Aufbringverfahren verhältnismäßig rasch, und ihre Lebensdauer beträgt nur ungefähr 10 Tage.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbringen einer klaren, kratzfesten und ι > verzerrungsfreien Härtungsbeschichtung aus synthetischen Harzen auf optischen Gegenständen anzugeben, mit dem es möglich ist, sehr gleichmäßige Oberzüge auf einem optischen Gegenstand, beispielsweise einer synthetischen Harzlinse, so zu erzeugen, daß das Überziehen über lange Zeiträume in zuverlässiger Weise uhne Minderung der optischen und mechanischen Eigenschaften der Überzüge möglich ist.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugnuide, eine Vorrichtung anzugeben, mit der ein derartiges Verfah- 2> ren in vorteilhafter Weise durchgeführt werden kann.

Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gelöst, wie sie durch die Patentansprüche beschrieben werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es J" möglich, in zuverlässiger reproduzierbarer Weise Oberzugsschichten herzustellen, die eine minimale Anzahl von physikalischen Einschlüssen enthalten, wobei es gleichzeitig möglich ist, in einem einzigen Aufbringungsschritt dicke klare Überzüge zu erzeugen J> und durch eine beträchtliche Verlängerung der Lebensdauer der Überzugslösung qualitativ hochwertige Überzüge über längere Produktionszeiträume ohne Qualitätsschwankungen herzustellen.

Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens ^4I) kommt eine /orrichtung zum Einsatz, bei der in einer gesteuerten Atmosphäre ein Förderer untergebracht ist, der schrittweise angetrieben wird, und mit dem eine Gruppe von optischen Gegenständen nacheinander zu mehreren Behandlungsstationen bewegt werden, näm- ⁴> lieh zu einer Reinigungsstation, an der die Gegenstände mit Ultraschall gereinigt werden, dann einer statischen Entladungsstation und dann der eigentlichen Überzugsstation, wo ein Tauchtank mit der entsprechenden Überzugslösung rasch angehoben wird, um auf diese *'" Weise die Gegenstände einzutauchen, und dann wieder mit einer gesteuerten Geschwindigkeit abgesenkt wird, wobei die Gegenstände herausgezogen und mit einem Überzug einer vorbestimmten Dicke versehen werden. Anschließend an den eigentlichen Tauchvorgang befin- >> den sich die Gegenstände in der gesteuerten Atmosphäre, die eine Temperatur über Raumtemperatur aufweist, und in dieser Atmosphäre werden die Gegenstände vorgetrocknet bzw. vorgehärtet, bis sie klebfrei sind, wonach sie aus der Tauchvorrichtung ausgeladen ^b0 werden und einer abschließenden Härtung bei höheren Temperaturen zugeführt werden. Die verwendete ► Überzugslösung wird aus einem Vorratsbehälter ständig durch den Tauchtank, eine Kühlvorrichtung und ein Filter hindurchgeführt, wobei der Tauchtank so angeordnet ist, daß er ständig überfließt.

Infolge der verschiedenen Temperaturen der gesteuerten Atmosphäre jnd der Tauchlösung ist es möglich, das Aufbringen ungleichmäßiger Beschichtungen und eine Qualitätsverminderung der Tauchlösung zu verhindern, wobei die Vorhärtung oder Vortrocknung in der gesteuerten Atmosphäre dafür sorgt daß bei der Überführung zum endgültigen Härten oder Trocknen des Überzugs keine Beeinträchtigung der Qualität der fertigen Erzeugnisse durch anklebenden Staub oder mechanische Einflüsse mehr befürchtet werden müssen.

Durch die geregelte Kühlung der Lösung der Härtungsbeschichtung auf eine Temperatur unter Raumtemperatur und das Umwälzen dieser gekühlten Lösung wird es möglich, die Bildung von teilpolymerisierten Aggregaten in der Lösung zu verhindern, so daß das Aufbringen ungleichmäßiger Überzüge der Lösung der Härtungsbeschichtung auf die optischen Gegenstände infolge von Qualitätsschwankungen der Lösung oder infolge von Schwankungen der Viskosität innerhalb der Lösung nahezu vollständig verhindert werden kann.

Nachfo'gend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieli .nter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher eriäuieri. ti eigt

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht der gesamten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,

F i g. 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung, wobei einzel: e Teile abgenommen, andere Teile abgebrochen und bestimmte Teile geschnitten sind.

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß F i g. 2, wobei einzelne Teile abgenommen, andere Teile abgebrochen und einige Teile geschnitten sind,

F i g. 4 eine Stirnansicht des Tauchtanks,

F i g. 5 eine Draufsicht auf den Tauchtank gemäß Fig. 4.

Fi g. 6 eine schematische Ansicht des pneumatischen Systems der Vorrichtung,

F i g. 7 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der elektrischen Schaltung der Vorrichtung.

In Fig. 1 ist das erfindungsgemäße Überzugssystem dargestellt und als Ganzes mit 10 bezeichnet. Es hat ein Hauptgehäuse 12, in und an welchem ein Teilgehäuse 14 für den Fördererantrieb angebracht ist. Das Hauptgehäuse 12 hat ein Paar von oberen, durchsichtigen, aus Kunststoff bestehenden Zugangstüren 16 und J 8, so daß nun das Gehäuseinnere beobachtet vverden kann und außerdem ein Zugang zum Gehäuseinneren möglich ist. Eine als Ganzes mit 20 bezeichnete Ladestation am Ende des Hauptgehäuses 12 gestattet es, Gegenstände auf einen Förderer aufzubringen.

Eine untere Zugangstür 22 öffnet sich in den unteren Teil des Hauptgehäuses 12. Ein Schaltbrett 24 trägt einen Druckknopf und Anzeigescheiben oder dergleichen.

Das riauptgehäuse 1? hat eine gesteuerte Atmosphäre. 7 ι diesem Zweck drückt sin Entfeuchter 28 Luft durch ein Rohr 28 und ein Filter 30 in das Innere des Hauptgehäuses 12. Diese Luft tritt aus dem Hauptgehäuse durch eine Entlüftungsöffnung 32 aus. Es strömt nicht nur die dem Hauptgehäuse zugeführte Luft durch die Entlüftungsöffnung 32 aus, sondern auch, wenn die Tür an der Ladesution 20 offen ist, durch diese Tür, um SQ sicherzustellen, daß im Raum vorhandener Staub nicht in das Innere des Hauptgehäuses eintteti-n kann. Das Filter 30 ist ein 0,5 μιη-Absolutfilter. Vorzugsweise ist die Temperatur innerhalb der Kammer etwas höher als Raumtemperatur, beispielsweise 32° C. Um dies zu erreichen, kann eine falzvorrichtung im Entfeuchter 26 angeordnet sein. Ferner kann sich ein Thermostat im Hauptgehäuse 12 befinden, um die Heizvorrichtung zu

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steuern. Ein Vorhärten des Überzugs während einer Zeit von 20 Minuten in dieser Atmosphäre ergibt einen klebfreien Überzug. Wenn einmal der Überzug klebfrei ist, kann er dann später mit der vollen Zeitdauer von 24 Stunden bei 123°C getrocknet werden, ohne daß die > Gefahr des Einschlusses von Schmutz oder Staub im Überzug besteht.

Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist ein Gestell 34 innerhalb des Hauptgehäuses 12 angeordnet, das einen Förderer trägt, der als Ganzes mit 36 bezeichnet ι·> ist. Der Förderer weist eine Vielzahl von Schienen 38 auf. die einen T-förmigen Querschnitt haben und eine geschlossene Bahn innerhalb des Hauptgehäuses bilden. Diese Bahn verläuft von der Ladestation 20 entlang der Stirnwand des Hauptgehäuses 12 und zurück entlang is der Hinterwand des Hauptgehäuses 12 bis zur Ladestation 20. An den Enden der T-Schienen 38 s.ind Einstellblöcke 40 vorgesehen, in die Schrauben 42 eingeschraubt sind, mit deren Hilfe die Länge des

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Am Gestell 34 angebrachte Wellen 44 und 46 tragen Scheiben 48 und 50. über die ein Antriebsseil 52 läuft. Ein vwη einem Träger 56 getragener Motor 54 kann einstellbar auf einer Plattform 62 angeordnet sein, die vom Gestell 34 getragen ist. Zu diesem Zweck ist in den π Träger 56 eine Gewindespindel 58 eingeschraubt, die mit Hilfe eines Handrades 60 gedreht werden kann. Der Motor 54 treibt einen Riemen 64 an, der über eine Riemenscheibe 66 läuft, die auf einer Welle 68 angeordnet ist. welche von einem Ständer 70 der Plattform 62 getragen ist. Die Riemenscheibe 66 kann Teil eines Verstellgetriebes bilden, mit dessen Hilfe die Geschwindigkeit des Förderers geändert werden kann. Eine auf der Welle 68 angeordnete Riemenscheibe 72 treibt einen Riemen 74 an, der eine Riemenscheibe 76 ^⁵ einer Eingangswelle 78 eines Getriebes 80 übergreift. Die Ausgangswelle des Getriebes 80 trägt ein Ritzel 82, das mit einem auf der Welle 46 angeordneten Zahnrad 84 kämmt. Aus der eben beschriebenen Konstruktion ergibt sich, daß bei laufendem Motor 54 das Antriebsseil 52 angetrieben wird.

Der Förderer 36 weist eine Vielzahl von Aufhängern 86 auf. die jeweils ein Paar von Rollen 88 besitzen, die auf den horizontalen Flanschen der Schienen 38 abrollen können. Ferner sind Klemmen 90 vorgesehen. um die Aufhänger 86 am Antriebsseil 52 im Abstand in Längsrichtung zu befestigen. Jeder Aufhänger 86 hat eine Stange 92. an deren unterem Ende ein Magnet 94 befestigt ist. Durch die einzelnen Magneten 94 können jeweils Arbeitshalter 96 an der dazugehörigen Stange 92 lösbar befestigt werden. Die verschiedenen Gegenstände, die überzogen werden sollen, werden an den Arbeitshaltern 96 gehalten. In dem besonderen Ausführungsbeispiel gemäß der Zeichnung ist an einem Arbeitshalter 96 eine Vielzahl von Augenschirmen 98 ⁵ⁱ angebracht, die geschichtet werden sollen. Ein anderer Arbeitshalter 96 trägt zu überziehende Platten 100, die Teile einer Schweißmaske bilden können. Zwar ist das erfindungsgemäße System zu Überziehen von Gegenständen aus beliebigem Material geeignet, doch wurde ^b0 in einem besonderen Fall ein überziehen von Gegenständen mit Vorteil und erfolgreich durchgeführt, die aus Polycarbonat gebildet werden. Der Einfachheit halber sind nur zwei Aufhänger 86 und die zugehörigen Teile in F i g. 2 gezeichnet "^

Wie weiter unten näher erläutert, wird das Antriebsseil 52 schrittweise angetrieben, um die Arbeitshalter 96 von der Ladestation 20 zuerst entlang der Stirnwand des Hauptgehäuses 12 zu bewegen. An einer ersten Stelle in Richtung der Bewegung des Arbeitshalters 96 ist eine als Ganzes mit 102 bezeichnete Reinigungsstation vorgesehen. Ein Ultraschallreiniger 104 an »sich bekannter Art ist auf einem Ständer 106 an der Reinigungsstation 102 senkrecht verschiebbar angeordnet. Ein von einem Arm 110 am Ständer 106 getragener Zylinder 108 kann mit Druckluft betätigt werden, um so die Kolbenstange 112 gemäß F i g. 2 nach oben zu bewegen. Mit Hilfe eines Armes 114 ist die Kolbenstange 112 mit dem Ultraschallreiniger 104 so verbunden, daß bei Zufuhr von Druckluft zum Zylinder 108 der Reiniger in die in gestrichelten Linien gezeigte Stellung gemäß F i g. 2 angehoben wird, um so die an einem Arbeitshalter an der Reinigungsstation gehaltenen Gegenstände der Wirkung des Ultraschallreinigers auszusetzen. Die Reinigungswirkung dieser Vorrichtung reinigt nun die Gegenstände in wirksamer Weise und bereitet sie für das Aufbringen der Überzugsschicht vor.

Wenn sin Arbeitsha'.ierdie Reinigungsstntion 102 bei angetriebenem Antriebsseil 52 verlassen hat. so bewegt er sich zunächst in die statische Entladestation, die als Ganzes mit 116 bezeichnet ist. Dabei kann ein Gebläse 118. das von einem Halter 120 an der Entladestation 116 gehalten ist, einen ständigen Luftstrom nach oben und an den Gegenständen vorbeiblasen, die an der Entladestation angeordnet sind, um so in wirksamer Weise irgendwelche elektrische statische Ladung zu entfern* ii.

Nachdem die statische Ladung von den Gegenständen entfernt ist, werden sie einer Überzugsstation zugeführt, die als Ganzes mit 122 bezeichnet ist. Ein an dieser Überzugsstation 122 angeordneter Tauchtank 124 wird von einem Träger 126 getragen, der an einer Kolbenstange 130 eines Zylinder-Kolben-Aggegates befestigt ist, das einen Zylinder 128 hat. Der Zylinder 128 wird auf einem Ständer 134 an der Überzugsstation 122 montiert. Ein als Ganzes mit 132 bezeichnetes Ventilsystem, das weiter unten näher beschrieben wird, ist nun in der Lage, Druckluft dem Zylinder 128 rasch zuzuführen, so daß der Tauchtank 124 schnell auf eine Höhe angehoben wird, in der Gegenstände, beispielsweise die oberhalb angeordneten Gegenstände 98, in die Überzugslösung des Tauchtankes 124 eingetaucht werden. Nachdem der Tank rasch zum Eintauchen der Gegenstände angehoben wurde, wird er dann mit einer gesteuerten Geschwindigkeit abgesenkt, wobei die Geschwindigkeit derart ist, daß die Gegenstände einen Überzug der gewünschten Dicke erhalten. Bei einer bestimmten Anwendung der Einrichtung beträgt die Abzugsgeschwindigkeit des Tauchtankes 10 cm pro min. Wie weiter unten näher erklärt wird, wiru der Tauchtank 124 in seine Ausgangsstellung dann rasch abgesenkt, wenn er einmal eine untere Höhe erreicht hat, in der die Gegenstände 98 sich ganz außerhalb des Tauchtankes befinden.

Wie oben erklärt, zersetzen sich viele Überzugslösungen, im besonderen die Lösungen aus Polykieselsäure/ (Chlortri) bzw Tetrafluoräthylen-Vinyläther-Copolymere, verhältnismäßig rasch. Kein bekanntes System kann mit Erfolg derartige Überzüge auf optische Gegenstände aufbringen, ohne die erwünschten optischen Eigenschaften des beschichteten Gegenstandes ungünstig zu beeinflussen. Bei dem erfindungsgemäßen System wird die Überzugslösung dem Tauchtank 124 so zugeführt, daß er ständig überfließt Ein Motor 136 treibt eine Pumpe 138 über einen Riemen 140 an, um so die Überzugslösung von einem Vorratsgefäß 142 durch

ein Filter 144 in eine Zuflußleilung 148 zu fördern. Eine auf dem Tauchtank 124 angebrachte Überlaufwanne 150 führt nun den Überlauf des Tauchtanks einer Rücklaufleifung 152 zu, die zum Vorrafsgefäß 142 führt. Mit Hilfe eines Mebenschlußventils 154 kann nun die .Zuflußleitung 148 unmittelbar mit der Rücklaufleitung 152 verbunden werden, wenn es erwünscht ist, den Tauchtank 124 abzulassen.

V/ίς -5ben erklärt, wird innerhalb des Hauptgehäuses il2 die Atmosphäre auf einer Temperatur von 32°C ^,'gehalten. Während diese Temperatur zwar notwendig riist. um den Überzug vorzuhärten. wurde festgestellt, daß die Überzugslösung auf einer relativ niedrigeren Temperatur gehalten werden muß. um eine Zersetzung zu vermeiden. Zu diesem Zweck fördert eine Kühlvor- i¹) richtung 156 irgendeiner bekannten Art ein Kühlmittel in eine Zuflußleitung 158, die zu nicht dargestellten Schlangen oder dergleichen innerhalb eines Kühlraumes 160 an der Basis des Vorratsgefäßes 142 führi. Das Kühlrnittpl läuft ci.inn von rlen Srhlnngpn 7ii rlrr Kühlvorrichtung 156 über eine Rückführleitung 162 zurück. Ein innerhalb des Vorratsgefäßes 142 angeordneter Temperaturfühler 164 steuert die Betätigung der Kühlvorrichtung 156 in bekannter Weise, um so die Überzugslösung auf der gewünschten Temperatur zu halten. Es wurde festgestellt, daß eine Temperatur zwischen 4°C und 10°C ausgezeichnete Resultate ergibt.

Wie bereits oben erwähnt, wird dem Tauchtank 124 ständig Überzugslösung zugeführt, so daß er immer so überfließt. Wie aus Fig.4 und 5 hervorgeht, fließt die dem T -.uchtank 124 ständig zugeführte Lösung über die obere Kante der Tankwand 168 des Tauchtankes 124. Die Überlaufwanne 150 weist eine Innenwand 166 auf, die sich nach oben bis zur oberen Kante der Tankwand J> 168 derart erstreckt, daß die überfließende Lösung ebenfalls über die obere Kante der Innenwand 166 und in die Überlaufwar.ne 150 fließt. Die Außenwand 170 der Überlaufwanne erstreckt sich vorzugsweise bis oberhalb der Oberkante der Innenwand, um so⁴ⁿ irgendein Überschwappen der Lösung aus der Überlaufwanne zu verhindern. Der Boden 172 der Überlaufwanne ist derart vorgesehen, daß die niedrigste Stelle in einer Ecke 174 der Überlaufwanne entsteht. Ein Fitting 176 an dieser Ecke ergibt eine Verbindung mit der ⁴' Rücklaufleitung 152. Außerdem ist der Tauchtank noch mit einem Boden 178 versehen, der nach unten geneigte Wände aufweist, die der Mitte des Tankes zuführen. An dieser Stelle ist ein Fitting 180 vorgesehen, an das die Zuflußleitung 158 angeschlossen werden kann. ~^M

Ferner ist eine Lichtquelle, beispielsweise eine Lampe 182, oberhalb der Oberkante der Überlaufwanne 150 angebracht (siehe Fig.3), die Licht auf die hierauf ansprechende Photozelle 184 an der anderen Seite der Überlaufwanne werfen kann. Diese Lichtbahn wird so lange unterbrochen, bis der Tauchtank auf eine Höhe angehoben ist, in der die Gegenstände mindestens teilweise eingetaucht sind. Nach Verlassen der Überzugsstation 122 werden die Gegenstände um das linke Ende der Innenseite des Hauptgehäuses 12 herum und nach rückwärts entlang der Rückwand so lange geführt, als dies zur Durchführung einer Vorhärtung der Schicht notwendig ist. Es wurde festgestellt, daß eine Zeit von 20 Minuten innerhalb der gesteuerten Atmosphäre im Hauptgehäuse 12 ausreicht, um ein klebfreies Trocknen °⁵ des Überzugs zu bewirken.

In Fig.6 ist eine Ausführungsform des pneumatischen Systems zum Betätigen der Zylinder 108 und 128 dargestellt. Eine mit einer geeigneten Druckluftquelle verbundene Leitung 188 ist über ein T-Stück 190 mit den Einlassen eines Paares von Ventilen 192 und 194 verbunden. Das Ventil 194 ist ein Zweiwegeventil, das über einen Elektromagneten 52 betätigt werden kann. In der normalen Stellung des Ventils 194 verbindet dieses das Innere des Zylinders 108 mit einer Entlüflungsleitung 196. Wenn der Elektromagnet 52 erregt ist, so verbindet das Ventil 194 das T-Stück mit dem Innern des Zylinders 108, um so diesem Innern das Druckmedium zuzuführen. Infolgedessen hebt dann die Kolbenstange 112 den Reiniger 104 an.

Das Ventil 192 ist ein normalerweise geschlossenes Ventil, das bei Erregen des Elektromagneten 51 geöffnet wird, um so die Druckluftquelle mit dem Innern des Zylinders 128 zu verbinden. Wie weiter unten näher erklärt, hebt die Kolbenstange 130 den Tauchtank 124 verhältnismäßig rasch an, wenn Druckluft in das Innere des Zylinders einströmt. Wenn der Tauchtank die obere Qrrn7p seinps Wpgp«; prrpirht wird rhirrh einp heliphigp Vorrichtung, beispielsweise einen Grenzschalter, der Stromkreis des Elektromagneten 5 1 unterbrochen, so daß das Ventil 192 sich schließt. Ein T-Stück 198 verbindet das Innere des Zylinders 128 mit einem Drosselventil 200 und mit einem normalerweise geschlossenen Ventil 202. das bei Erregen eines Elektromagneten 53 geöffnet wird. Wenn nun die Kolbenstange 130 die obere Grenze ihres Weges erreicht hat und das Ventil 192 sich schließt, so kann über das Drosselventil 200 ein Abfluß der Luft aus dem Zylinder 128 in einer gesteuerten Menge pro Zeiteinheit erfolgen, so daß nun die gewünschte Rückzugsge schwindigkeit des Tauchtankes 124 erreicht v/ird. Wenn der Tauchtank 124 die Stellung erreicht, in der das Licht der Lampe 182 nicht mehr durch die zu beschichtenden Teile blockiert wird, so erregt die Photozelle 184 die Wicklung 53, so daß sich das Ventil 202 rasch öffnet und der Zylinder 128 entlüftet wird, wodurch der Tauchtank 124 rasch in seine Ausgangsstellung zurückkehrt.

In F i g. 7 ist eine Ausführungsform einer Steuerschaltung dargestellt, die verwendet werden kann, um die Arbeitsgänge des Förderers und der Elektromagnete zu steuern, die mit dem Ultraschallreiniger und der den Tauchtank betätigenden Vorrichtung zusammenwirken. Leiter 204 und 206 sind mit den Anschlüssen 208 und 210 einer Spannungsquelle verbunden. Ein Ein-Auschalter 212 kann geschlossen werden, um den Leiter 204 mit einem Leiter 214 zu verbinden, wodurch dann dieser Teil der Steuerschaltung eingeschaltet wird. Wenn dieser Schalter 212 geschlossen ist, so wird der erste Schritt des Förderers dadurch eingeleitet, daß ein Druckknopfschalter PB geschlossen wird, um so eine Relaiswicklung IR zu erregen und damit Arbeitskontakte \R 1 und \R 2 zu schließen. Der Arbeitskontakt IR 2 schließt den Haltestromkreis für die Wicklung iR über einen Kontakt 218, und ein Schaltarm 216 kann vom Kontakt 218 zur Anlage am Kontakt 220 bewegt werden. Das Schließen des Schalters IRi erregt den Motor 54. Das System ist nun so angeordnet, daß der Motor 54 dann, wenn er einen Teil einer Umdrehung oder eine Anzahl von Umdrehungen entsprechend einem Förderschritt des Förderers zurückgelegt hat, eine hierauf ansprechende Vorrichtung den Schaltarm 216 außer Berührung mit Kontakt 218 und in Berührung mit Kontakt 220 bewegt Wenn der Schaltarm 216 den Kontakt 218 verläßt, so ist der Haltestromkreis zur Wicklung IR unterbrochen, und der Motor 54 wird angehalten.

Die kurzzeitige Berührung des Schaltarmes 216 mit dem Kontakt 220 erregt eine Relaiswicklung 2R, um Arbeitskontakte 2R I₁ 2R2 und 2/?3 zu schließen. Das Schließen des Arbeitskontaktes 2R 1 schließt einen Haltestromkreis für die Wicklung 2R über einen Grenzschalter LSi, der normalerweise geschlossen ist und der geöffnet v.iid, sobald der Tauchtank die obere Grenze seines Weges erreicht hat. Der Schalter 2R 2 schließt einen Stromkreis und erregt den Elektromagneten 51, wodurch das Ventil 192 geöffnet und der Tauchtank angehoben wird.

Das Schließen des Schalters 2R 3 erregt eine Relaiswicklung 3R, wodurch die Arbeitskontakte 3R 1. 3R2 und ZR 3 geschlossen werden. Das Schließen des Arbeitskontaktes 3R 1 schließt einen Haltestromkreis für die Wicklung 3R über einen Ruhekontakt AR 2. Das Schließen des Arbeitskontaktes 3R2 erregt einen Elektromagneten S 2, um so das Ventil 194 in eine Stellung zu bewegen, in der dem Zylinder 108 Druckluft zugeführt wird. Das SchlieUen des Arbeitskontaktes 3R3 erregt einen Zeitschalter 222. der am Ende einer vorbestimmten Zeitdauer den Stromkreis einer Wicklung 4R schließt, um so den Ruhekontakt 4R 1 zu öffnen. Wenn dies eintritt, so wird der Haltestromkreis von 3R unterbrochen, und die Reinigungsstation wird abgelassen. Wie dies auch in Fig. 7 angedeutet ist, wird eine Wicklung 5R erregt, wenn Licht aus der Lampe 182 auf die Photozelle 184 fällt, um so den Arbeitskontakt 5R 1 zu schließen und damit die Wicklung S3 zu erregen, wodurch das Ventil 202 geöffnet und das Ventil 200 umgangen und der Zylinder 128 rasch entleert wird. Ein zweiter Grenzschalter LS 2 verbindet die Lampe 182 mit dem Leiter 214. Dieser Schalter LS2 ist in der unteren Stellung des Tauchtankes 124 offen, so daß der Elektromagnet 53 des Nebenschlußventils zu Beginn des Anhebens des Tauchtankes aberregt wird. Die Erregung der Wicklung 5R schließt einen Arbeitskontakt 5R 2, ürn so die Wicklung 1R zu erregen und damit den nächsten Schritt des Motors 54 einzuleiten.

In der in Fig.7 dargestellten Steuerschaltung wurde angenommen, daß der Reinigungstank für eine durch den Zeitschalter 222 bestimmte Zeitdauer angehoben wird, die kürzer ist als das Überzugsarbeitsspiel des kürzesten zu beschichteten Gegenstandes.

Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung und des Verfahrens wird zuerst der Entfeuchter 26 eingeschaltet, der, wenn notwendig, eine Heizvorrichtung aufweist, so daß nun trockene Luft durch das Filter 30 in das Hauptgehäuse 12 gefördert und die Temperatur innerhalb des Gehäuses bei 32° C auf-., rechterhalten wird. Anschließend wird die Kühlvorrich- -.·" tung 156 in Tätigkeit gesetzt und der Motor 136 υ angelassen. Hierdurch läuft ständig die Oberzugslösung durch den Tauchtank 124 und zurück zum Vorratsgefäß. Gleichzeitig wird die Temperatur zwischen 4° C und 10⁰C aufrechterhalten. Die Geschwindigkeit, mit der die Pumpe 138 nun Lösung zuführt, ist derart, daß die Lösung ständig aus dem Tauchtank 124 überfließt und dann über die Überlaufwanne in den Tauchtank zurückfließL Durch diese Wirkung zusammen mit der konstanten Filterung durch das Filter 144 wird erreicht, daß die Lösung frei von unerwünschten Fremdkörpern ist und auch der Aufbau eines Gel-Körpers in der Lösung verhindert wird Die Kühlung der Lösung setzt ferner die Möglichkeiten einer Wolkenbildung oder eines ungleichen Auftrags des Beschichtungsmittels auf ein Minimum herab. Um ferner sicherzustei'f.n, daß die Beschjchtungslösung auf der richtigen niedrigen Temperatur ist, kann der Tauchtank 124 isoliert werden. Das erfindungsgemä^e Pumpensystem verwendet eine perislaltische Pumpe und eine Polyurethan-Druckrohranordnung. Dieses System dient dazu, um irgendeine Gelierung der Lösung vom Tauchbereich fernzuhalten. Wenn die Hilfsvorrichtungen des Systems in der

ί !beschriebenen Weise in Tätigkeit gesetzt werden, so wird die Steuerschaltung für den Förderer eingeschaltet. Gruppen von Teilen können dann auf den Förderer an

ίο der Ladestation 20 aufgebracht werden.

Der Druckknopf PB wird betätigt, um den ersten Bewegungsschritt des Förderer einzuleiten. Am Ende dieses Bewegungsschrittes wird der Ultraschallreiniger 104 angehoben, um die an den Aufhängern 86

Ii gehaltenen und an der Reinigungsstation vorhandenen Teile zu reinigen. Gleichzeitig führt das Gebläse 118 statische Elektrizität von den Teilen weg, die an dieser Station angeordnet sind. Der Tauchtank 124 wird rasch angehoben, um die auf dem betreffenden Arbeitshalter 9fe gehaltenen Teile an der Überzugsstation einzutauchen. Wenn der Tauchtank 124 voll angehoben ist. wird er mit einer gesteuerten Geschwindigkeit so lange abgelassen, bis sich die Teile aus der Lichtbahn zwischen der Lampe 182 und der Photozelle 184 wegbewegen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Nebenschlußventil 202 rasch geöffnet, um den Tauchtank abzusenken. Die Bedeutung dieses Vorgangs wird offenbar bei Betrachtung der Beschichtung der Gegenstände, beispielsweise von Augenschirmen, die ungefähr 20 cm lang sind, und Linsen, die weniger als 5 cm lang sind. Die Tauchzeit für die Augenschirme ist ungefähr 2 Minuten, während die Linsen weniger als 30 Sekunden benötigen. Es wurde ferner festgestellt, daß durch das neuartige Beschichtungsverfahren eine Beschichtung der gewünschten

j5 Dicke bei einem einzigen Eintauchen in den Tauchtank 124 bei einer gesteuerten Ausziehgeschwindigkeit aufgebaut werden kann. Durch das neuartige Verfahren und dis Einrichtung ist es möglich, Beschichtung?!! bis zu 10 μητι Stärke und in einigen Fällen sogar bis zu 15 μιη Dicke aufzubauen. Die Beschichtung, wie sie durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung erzielt wird, ist nicht nur verhältnismäßig d'ck, sondern sie ist auch im wesentlichen gleichmäßig auf der ganzen Fläche des Gegenstandes. Dieser Faktor ist außerordentlich wichtig, wenn der Gegenstand, beispielsweise eine Linse, eine Länge von beispielsweise 5 cm hat, wobei diese 5 cm in Richtung der Relativbewegung während des Eintauchens gemessen sind. Die Erfindung vermeidet daher eine graduierte Dicke der Schichtung,

so die bei einer Linsenbeschichtung unbrauchbar wäre.

Am Ende eines Arbeitsspieles wird der Förderer wiederum angelassen, und die einzelnen Arbeitsgänge werden wiederholt. Da die Förderschritte durch das vollständige Herausziehen der Gegenstände aus dem Tauchtank eingeleitet werden, ergibt sich zwischen den Arbeitsschritten keine Leerlaufzeit. Während der Zeit, in der die Teile in dem Bereich 186 des Hauptgehäuses 12 sind, werden sie vorgehärtet, bis sie einen klebfreien Zustand erreichen, so daß bei Ankunft an der Ladestation diese Teile nun entfernt und wie oben bereits beschrieben, einer endgültigen Härtung unterworfen werden können.

Durch das Verfahren und die Einrichtung wird die Lebensdauer der Beschichtungslösung von ungefähr 10 Tagen bis auf drei Monate verlängert De-.· Widerstand der hierdurch beschichteten optischen Gegenstände gegen Beschädigung wird dadurch erheblich erhöht

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbringen einer klaren Härtungsbeschichtung aus synthetischen Harzen auf optische Gegenstände aus synthetischen Harzen, bei dem die gereinigten und gegebenenfalls statisch entladenen optischen Gegenstände in eine Lösung der Härtungsbeschichtung eingetaucht werden, wobei die Eintauchbewegung verhältnismäßig rasch und das Herausziehen relativ langsam erfolgen, wonach sie getrocknet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchen und das Vortrocknen oder Vorhärten nach dem Tauchen in einer temperatur- und feuchtigkeitsgesteuerten Atmosphäre erfolgen, deren Temperatur über Raumtemperatur gehalten wird, während die Lösung der Härtungsbeschichtung ständig unter Temperatursteuerung auf eine Temperatur unter Raumtemperatur gekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, H^-1B die Temperatur der gesteuerten Atmosphäre auf 32° C gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung der Härtungsbeschichtung ständig auf 4 bis 10° C gekühlt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ständig gekühlte Lösung der Härtungsbeschic.itung ständig umgewälzt und filtriert wird, indem dem Tauchbad aus einem gekühlten Vorrat dieser Lösung ständig soviel Lösung zugeführt wird, daß das Tauchbad überströmt, die überströmende Lösung in den gekühlten Vorrat zurücKfließt, in diesem umgewälzt und filtriert und wieder den. Tauchbad zugeführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche" bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein schrittweise antreibbarer Förderer (36) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe die Gegenstände (98, 100) einer zur Gänze in einem abgeschlossenen Gehäuse (12) mit einer temperatur- und feuchtigkeitsgesteuerten Atmosphäre angeordneten Überzugsstation (122) zuführbar sind, die einen Tauchtank (124) mit einer gekühlten Lösung der Härtungsbeschichtung enthält, und daß einv.' Bewegungsvorrichtung (128, 130, 132) vorgesehen ist, mit der der Tauchtank (124) aus einer unteren Stellung in eine obere Stellung in der Nähe des Förderers (36) anhebbar und wieder absenkbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung (132) vorgesehen ist. mit der die Bewegung des Tauchtanks (124) gesteuert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvorrichtung (128, 130, 132) ein Zyiinder-Kolben-Aggregai (128, 130) aufweist, dessen Zylinder /um Anheben des Tauchtanks (124) ein Druckmedium zugeführt werden kann, und daß eine Umschaltvorrichtung (200, 202) mit einem Drosselventil (200) vorgesehen ist. über das der Zylinder unter langsamem Absenken des Tauchbads (124) entleerbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltvorrichtung (200, 202) eine Nebenschiußbahn (202) zum Drosselventil (200) aufweist, die durch das vollständige Herausziehen der Gegenstände (98,100) steuerbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer (36) eine

geschlossene waagerechte Förderbahn aufweist, die im Gehäuse (12) an verschiedenen Stationen (102, 116, 122) vorbei und durch die Vorhärtungszone hindurchbewegbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorratsgefäß (143) vorgesehen ist, das durch eine Kühlvorrichtung (156) gekühlt ist, und aus dem die Lösung der Härtungsbeschichtung mittels einer Zuführ- und Umwälzvorrichtung (136,138) ständig zwischen dem Vr-rratsgefäß (143) und dem Tauchtank (124) umwälzbar ist

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Überzugsstation (122) innerhalb des Gehäuses (12) eine Reinigungsstation (102) mit einem Reiniger (104) angeordnet ist, der von einer unteren Ruhestellung in eine obere Arbeitsstellung bewegbar ist