DE2514644A1 - Optisches formteil, insbesondere uhrglas, sowie verfahren und vorrichtung zu seiner herstellung - Google Patents

Optisches formteil, insbesondere uhrglas, sowie verfahren und vorrichtung zu seiner herstellung

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DE2514644A1 DE19752514644 DE2514644A DE2514644A1 DE 2514644 A1 DE2514644 A1 DE 2514644A1 DE 19752514644 DE19752514644 DE 19752514644 DE 2514644 A DE2514644 A DE 2514644A DE 2514644 A1 DE2514644 A1 DE 2514644A1
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Description

Dipl.-Ing. H. Münchmeyer K.G./ 3090 Verden, Ysostraße 2
Optisches Formteil, insbesondere Uhrglas, sowie Verfahren und Vorrichtung s.u seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von optischen Formteilen wie Uhrgläsern aus einem aus durchsichtigem Kunststoff bestehenden, plattenförmigen Halbzeug, bei dem ein aus dem Halbzeug gefertigter Rohling erwärmt und anschließend zu dem Formteil verformt wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Herstellen von optischen Formteilen wie Uhrgläsern aus aus einem plattenförmigen, durchsichtigen Kunststoffhalbzeug gefertigten Rohlingen.
Die Erfindung betrifft schließlich ein aus einem durchsichgen Kunststoff bestehendes optisches Formteil, insbesondere
Büro Bremen:
D-2800 Bremen 1 Postfach 786, Feldstraße Telefon: (0421) *74044 Telex : 244958 hopat d Telegr. : Diagramm, Bremen
6 OJJArUO 8 2
Bremer Bank.Bremen (BLZ 29080010) 100-1449
PSchA Hamhurg
(BLZ 20010020) 126083-202
Büro München:
D-8000 München 90 Schlotthauer Straße 3 Telefon: (089) 652321
Telegr. :Telepatent, München
BGEHMERT & 3OcKiNi oRT
ein Uhrglas.
Es ist bekannt, Formteile aus Kunststoff durch Spritzguß herzustellen. Die Spritzgiißtechnik bietet hinsichtlich der erzielbaren Formqüalitäten bereits weitgehend zufriedenstellende Möglichkeiten. Sie 1st jedoch nicht in jedem Fall einsetzbar. Dieses beruht unter anderem darauf, daß gespritzte Formteile durch den Fertigungsprozeß bedingte Restsp_annungen aufweisen, die in aller Regel dazu führen, daß die auf diese Weise hergestellten Bauteile unter anderem gegenüber Beanspruchungen aufgrund von Temperatürschwankungen wie auch beispielsweise gegen Lösungsmittel eine erhöhte Empfindlichkeit besitzen.
Aus diesen Gründen ist bei· der Herstellung zahlreicher Formteile aus Kunststoff eine Fertigung aus Halbzeugen, beispielsweise Platten, vorzuziehen.
Für die Verarbeitung plattenförmiger Halbzeuge aus Kunststoff, beispielsweise aus Polyacrylaten oder Polycarbonaten, sind Blasverfahren,. Vakuumformverfahren, Biegeverfahren, Prägeverfahren und Tiefziehverfahren bekannt. Dabei sind an die Verformungsverfahren sowie die hierbei benutzten Formwerkzeuge insbesondere bei der Verarbeitung durchsichtiger Kunststoffe insbesondere dann erhöhte Anforderungen hinsichtlich der erzielbaren Qualität zu stellen, wenn es sich um herzustellende Teile der Feinmechanik und insbesondere der Optik, beispielsweise um Uhrgläser, handelt. Denn beispielsweise bei Uhrgläsern wird eine möglichst verzerrungsfreie Durchsicht angestrebt, die beispielsweise dann nicht zu erreichen ist, wenn die Oberfläche der fertigen Formteile optisch nicht fehlerfrei ist.
Zur Herstellung von Uhrgläsern aus plattenförmigen Halbzeugen, die aus durchsichtigem Kunststoff, beispielsweise einem Acrylglas, bestehen, ist es bisher bekannt, die aus
BCEHMERT & 3ÜihM£RT
25H644
dem Halbzeug gefertigter» Rohlinge jeweils in ihrer Gesamtheit zu erwärmen und anschließend durch das jeweils gewählte Verformungsverfahren zu verformen. Durch dieses Verfahren werden aber die hervorragenden optischen Eigenschaften des Ausgangshalbzeuges erheblich verschlechtert. Denn es kommt bei der Erwärmung und Verformung an den Oberflächen des Formteils zu sogenannten Makrowellen, also nichtplanen Verformungen von verhältnismäßig großem Krümmungsradius, oder zu anderweitigen Paßfehlern, so daß sich aufgrund ungewollter und nicht kontrollierter Linseneffekte oder dergleichen bei der Durchsicht durch das Formteil Verzerrungen ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen insbesondere optischer Kleinformteile wie Uhrgläser aus durchsichtigen, plattenförmigen Kunststoffhalbzeugen unter Vermeidung ihrer Nachteile zu verbessern,und ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattungen zu schaffen, mit denen derartige Formteile herzustellen sind, die in ihrem Hauptabschnitt die gleichen hervorragenden optischen Eigenschaften aufweisen wie das Ausgangshalbzeug, so daß es in diesen Hauptbereichen nicht zu den zu Verzerrungen oder dergleichen führenden Fehlern kommt.
Als Lösung des das Herstellungsverfahren betreffenden Aufgabenteils ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Rohling vor dem Verformen nur an seinem zu verformenden Abschnitt, im Falle von Uhrgläsern also nur an seinem Randabschnitt, örtlich erwärmt wird.
Um eine unbeabsichtigte Erwärmung auch des angrenzenden, nicht zu verformenden Abschnittes des Rohlings und damit die Gefahr einer Verschlechterung der optischen Eigenschaften in diesem Abschnitt mit Sicherheit zu vermeiden, ist
609842/Q38-21
BOEiLVi-.Ui1ABuLlMM-RT
bevorzugt vorgesehen, daß der nicht zu verformenie Abschnitt des Rohlings beim Erwärmen seines zu verformenden Abschnittes wärmeisoliert oder/und gekühlt wird, wobei eine solche Wärmeisolierung oder/und Kühlung in weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch beim anschließenden Verformungsvorgang erfolgen kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen derartiger Formteile ist insbesondere durch eine Beheizungseinrichtung gekennzeichnet, mittels welcher die Rohlinge jeweils nur an ihrem zu verformenden Abschnitt örtlich zu erwärmen sind, wobei ergänzend bevorzugt ein Wärineisoliermittel vorgesehen ist, mit dem die Rohlinge jeweils ?.n ihrem nicht zu erwärmenden Abschnitt zu isolieren sind. Statt dessen oder außerdem kann ein Kühlmittel vorgesehen sein, mit dem die Rohlinge jeweils an ihrem nicht zu verformenden Abschnitt während der Erwärmung des zu verformenden Abschnittes und/oder beim anschließenden Verformen zu kühlen sind, wobei das Haltemittel, mit dem die Rohlinge bein Erwärmen und/oder beim anschließenden Verformen zu halten sind, zugleich als Wärmeisoliermittel oder/und Kühlmittel ausgebildet sein kann.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung und 'bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind nachstehend anhand einer schematischen Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine seitliche Ansicht eines plattenförmigen Ausgangshalbzeuges aus Kunststoff;
Fig. 2 eine seitliche Ansicht von aus dem
Halbzeug herausgeschnittenen Rohlingen;
9842/0821
BÜE1IMLRT & BCHtIMERT
25H644
Fig. 3 einen an seinem Randabschnitt erwärmten Rohling, der an seinem mittleren Hauptabschnitt wärmeisoliert gehalten ist; und
Fig. 4 ein sich nach dem anschließenden Verfor men als Endprodukt ergebendes Uhrglas.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine seitliche Draufsicht auf ein aus einem durchsichtigen Polyacrylat bestehendes plattenförmiges Halbzeug 1, dessen Oberseite 2 und Unterseite 3 eine hervorragende Oberflächengualitat aufweisen und optisch genau zueinander parallel sind.
Aus dem Halbzeug 1 werden sodann durch zerspanende Bearbeitung Rohlinge 4 ausgeschnitten, die im vorliegenden Fall kreisrund sind und einen Durchmesser D aufweisen. Statt dessen könnten die Rohlinge 4 selbstverständlich auch andere Formen, beispielsweise eine Ellipsenform, Rechteckform oder dergleichen besitzen.
Die Rohlinge 4 werden sodann in eine Vorrichtung eingebracht, von welcher in der Zeichnung (Fig. 3) der Einfachheit halber nur eine elektrische Beheizungseinrichtung 6 sowie ein Haltemittel 7, 8 dargestellt sind. Mittels der Beheizungseinrichtung 6 sind die Rohlinge 4 jeweils an ihrem in Fig. 3 kreuzschraffiert dargestellten Randabschnitt 9 zu beheizen, während der durch den Durchmesser d. gekennzeichnete mittlere Hauptabschnitt des Rohlings 4 nicht beheizt wird. Dieser mittlere Hauptabschnitt wird vielmehr durch das schematisch durch Stempel 7, 8 dargestellte Haltemittel nicht nur gehalten, sondern auch wärmeisoliert, wobei das Haltemittel 7, 8 durch Einleitung eines Kühlmittels in Richtung der Pfeile 11 zudem noch gekühlt werden kann.
Die sich an die Erwärmung des umlaufenden Randabschnittes 9 anschließende Verformung erfolgt anschließend mittels
60984 2/0821
BOEHMEKT & BGEtIMERT
eines in Fig. 4 mit strichpunktieren Linien schomatisch angedeuteten hülsenföritiigen Preßstempels 12, der in Richtung des Pfeiles 13 nach unten gedrückt wird, wobei die Anlageflächen des Rohlings 4 an der Preßform im Bereich seines Hauptabschnittes mit dem Durchmesser d wärmeisoliert sind. Das fertige Uhrglas 16 ist in Fig. 4 in einem mittleren Querschnitt erkennbar.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die hervorragenden optischen Eigenschaften des Halbzeuges sowohl hinsichtlich der Parallelität als auch der Oberflächenbeschaffenheit im Hauptsichtbereich erhalten bleiben, wie dieses erwünscht ist, so daß es im Hauptsichtbereich zu keinerlei Verzerrungen oder dergleichen kommt.
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Claims (15)

  1. BOEHMBRT & BOEKMERT
    Ansprüche
    Verfahren zum Herstellen von optischen Formteilen Le Uhrgläsern aus einem aus durchsichtigem Kunststoff bestehenden, plattenförmigen Halbzeug, bei dem ein aus dem Halbzeug gefertigter Rohling erwärmt und anschließend zu dem Formteil verformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling (4) vor dem Verformen nur an seinem zu verformenden Abschnitt örtlich erwärmt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht zu verformende Abschnitt (d) des Rohlings (4) beim Erwärmen seines zu verformenden Abschnittes (9) wärmeisoliert wird.
  3. 3. Verfahren nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht zu verformende Abschnitt (d) des Rohlings (4) beim Verformen seines zu verformenden Abschnittes (9) wärmeisoliert wird.
  4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht zu verformende Abschnitt (d) des Rohlings (4) beim Erwärmen seines zu verformenden Abschnittes (9) gekühlt wird.
  5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
    B09842/0821
    BOEHMERT *t BOEHMERT
    25H6U
    Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht zu verformende Abschnitt (d) des Rohlings (4) beim Verformen seines zu verformenden Abschnittes (9) gekühlt wird.
  6. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das lokale Erwärmen des zu verformenden Abschnittes (9) des Rohlings (4) elektrisch erfolgt.
  7. 7. Verfahren nach einem oder -nehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling (4) vor dem Erwärmen in an sich bekannter Weise mechanisch aus dem Halbzeug (1) herausgeschnitten wird.
  8. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling (4) nach dem örtlichen Erwärmen seines zu verformenden Abschnittes (9) an seinem zu verformenden Abschnitt (9) in an sich bekannter Weise durch Pressen warmverformt wird.
  9. 9. Verfahren zum Herstellen eines Uhrglases nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling (4) an seinem Randabschnitt erwärmt wird.
  10. 10.Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verformen ein Einlegeteil, beispielsweise ein Armierungsring, eingeformt wird.
  11. 11.Optisches Formteil aus durchsichtigem Kunststoff, insbesondere Uhrglas, gekennzeichnet durch die Herstellung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.
  12. 12.Vorrichtung zum Herstellen von optischen Formteilen
    609842/0821
    BCEHiVEIiT
    25U64A
    wie Uhrgläsern aus aus einem plattenförmigen, durchsichtigen Kunststoffhalbzeug gefertigten Rohlingen, gekennzeichnet durch eine Beheizungseinrichtung (6), mittels welcher die Rohlinge (4) jeweils nur an ihrem zu verformenden Abschnitt (9) örtlich zu erwärmen sind.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmeisoliermittel (7, 8) vorgesehen ist, mit dem die Rohlinge (4) jeweils an ihrem nicht zu verformenden Abschnitt (d) zu isolieren sind.
  14. 14. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlmittel (7,8) vorgesehen ist, mit dem die Rohlinge (4) jeweils an ihrem nicht zu erwärmenden Abschnitt (d) zu kühlen sind.
  15. 15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Haltemittel (7, 8) zum Halten des zu verformenden Rohlings (4) vorgesehen ist, mit dem der Rohling (14) an seinem nicht zu verformenden Abschnitt (d) zu isolieren oder/und zu kühlen ist. .
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