DE2641615A1

DE2641615A1 - Form fuer die herstellung eines lampenlinsenelements und verfahren zur herstellung einer form fuer die herstellung eines lampenlinsenelements

Info

Publication number: DE2641615A1
Application number: DE19762641615
Authority: DE
Inventors: Stanley Green
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1975-09-20
Filing date: 1976-09-16
Publication date: 1977-03-31
Also published as: JPS5835805B2; AU500878B2; GB1546805A; FR2324436B1; JPS5239713A; JPS58181512A; AU1782776A; BR7606187A; ES451681A1; FR2324436A1; IN146506B; IT1066189B; DE2641615C2

Description

COHAUSZ & FLORACK ..._1MB

PATBNTANWALTS B URO " ^

D-4 DÜSSELDORF . SCHUMANNSTR, 97

PATENTANWÄLTE:
DipL-lng. W. COHAUSZ · Dipl.-lng. W. FLORACK · Dipl.-lng. R. KNAUF ■ Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-lng. A. GERBER · Dipl.-lng. H. B. COHAUSZ

Lucas Industries Limited

Great Kßing Street

GB-Birmingham " " I4. September 1976

Form für die Herstellung eines Lampenlinsenelements »und Verfahren, zur Herstellung einer Form für die Herstellung eines Lampenlinsenelements

Die Erfindung betrifft eine Form zur Herstellung eines Lampenlinsenelements und ein "Verfahren zur Herstellung einer Form für die Herstellungeines Lampenlinsenelements, insbesondere zur Verwendung in einer Fahrzeuglampe mit einem Heflektor, dessen Achse in einer waagrechten .'übene zur Achse des Fahrzeugs schräggestellt ist.

Urfindungsgemäß isteine Form zur Herstellung eines Lampenlinsenelements vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch eine Formplatte mit einer Mehrzahl Ton Ausnehmungen in einer Seite, wobei jede Ausnehmung zur Herstellung eines Vorsprungs an einer Seite des Linsenelements eingerichtet ist und eine solche Form hat, daß in dem Vorsprung eine Linse gebildet wird, die einstückig mit einem Prisma ausgebildet ist und über diesem liegt.

In einem Ausführungsbeispiel hat jede Ausnehmung eine konkave Flächenpartie, die durch einen Teil eines Eotationskörpers gebildet ist,vwovrzugsweis eines konoidalen oder fast konoidalen Körpers, Änoch besser einer Kugel, dessen Achse zur Senkrechten in der allgemeinen ASbene der einen Seite der Formplatte in der Hegion der Ausnehmung schräggestellt ist.

In einer Alternativausführung hat jede Ausnehmung die Form einerlang-

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gestreckten Nut mit einer teilzylindrischen Mittelregion, deren Achse zur allgemeinen Ebene der einen Seite der Formplatte in der Hegion der Ausnehmung schräggestellt ist. Jede Nut kann mit ündregionen versehen sein, die jeweils durch Teil eines Rotationskörpers gebildet sind, vorzugsweise eines konoidalen oder fast konoidalen Körpers, dessen Achse entweder im rechten Winkel zur allgemeinen Ebene steht oder unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten zu der allgemeinen libene angestellt ist. Die Mittelregionen einiger oder aller der Ausnehmungen haben zweckmäßig teilkreisförmige Gestalt, und die Linderegionen sind, wenn vorhanden, vorzaugsweise jeweils teilkugelförmig.

In einer weiteren Alternativausführung hat jede Ausnehmung die Form einer langgestreckten Nut, die in deren Längsachse konkav gekrümmt ist und eine solche Form hat, daß die Linse und das Priasma jeweils teilringfönnig sind.

Yorteilhafterweise sind die Ausnehmungen in mehreren parallelen Reihen angeordnet. Am zweckmäßigsten sind aufeinanderfolgende Ausnehmungen in aufeinanderfolgenden Reihen in Querrichtung ausgerichtet, derart, daß eine weitere Anzahl paralleler Reihen im rechten Winkel zur erstgenannten Anzahl von Reihen gebildet sind.

Erfindungsgemäß ist ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Form für die Herstellung eines Lampenlinsenelements vorgesehen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Herstellung einer Anzahl von Ausnehmungen in einer Seite einer Formplatte eine spangebende Bearbeitung erfolgt, wobei jede Ausnehmung zur Herstellung eines Vorsprungs an der einen Seite des Linsenelements eingerichtet ist und eine solche Form hat, daß in dem Vorsprung eine Linse gebildet wird, die einstückig mit einem Prisma ausgebildet ist und über diesem liegt.

In einem Ausführungsbeispiel entstehen bei der spangebenden Bearbeitung Ausnehmungen, die jeweils eine konkave Flächenpartie haben, die durch einen Teil eines Rotationskörpers gebildet ist, vorzugsweise eines konoidalen oder fast konoidalen Körpers, am beeten eineer Kugel, dessen Achse zur Senkrechten zur allgemeinen Ebene der einen Seite der

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Formplatte in der Region der betreffenden Ausnehmung schräggestellt ist.

Vorzugsweise wird die spangtbende !Bearbeitung unter Verwendung eines rotierenden Werkzeugs durchgeführt, das durch einen Teil eines Rotationskörpers gebildet ist, dessen Achse mit der Drehachse des "Werkzeugs zusammenfällt, wobei die Drehachse unter einem spitzen Winkel zum Senkrechten zu der genannten allgemeinen ϊ-'.bene steht. Zweckmäßigerweise ist das Werkzeug durch einen konoidalen oder fast konoidalen Körper gebildet.

In einer Alternativausführung entstehen bei der spangebenden Bearbeitung Ausnehmungen, die jeweils die Form einer langgestreckten Hut haben, wobei jede Hut eine teilzylindrische hittelregion hat, deren Achse zur allgemeinen Zbene der einen Seite der Formplatte in der Region der betreffenden Ausnehmung schräggestellt ist. Die spangebenden Bearbeitung· kann auch Jindregionen in jeder Hut entstehen lassen, die durch einen Teil eines Rotationskörpers gebildet sind, vorzugsweise eines konoidalen oder fast konoidalen Körpers, dessen Achse entweder senkrecht zur allgemeinen "Sbene oder unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten zu der allgemeinen Ubene steht.

Vorteilhafterweise wird die spangebende Bearbeitung unter Verwendung eines rotierenden Werkzeugs durchgeführt, das durch einen Teil eines Rotationskörpers gebildet ist, dessen Achse mit der Drehachse des Werkzeugszusammenfällt, wobei die Drehachse senrkechte zu der allgemeinen Ebene oder unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten zu der allgemeinen Ebene steht, wobei jede Nut dadurch geschnitten wird, daß das Werkzeug in Kontakt mit der einen Seite der Formplatte gebracht wird und eine relative Bewegung zwischen dem Werkzeug und der Formplatte unter einem Winkel zu der allgemeinen Ebene erfolgt.

In dem Fall, daß die Drehachse des Werkzeugs unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten zu der allgemeinen Ebene steht, ist die Richtung der relativen Bewegung zwischen dem Werkzeug und der Formplatte zweck-

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mäßig so eingerichtet, daß sie in der Neigungsebene der Drehachse des Werkzeugs und vorzugsweise auch senkrecht zu der Drehachse des vierkzeugs liegt.

Zweckmäßigerweise ist das Werkzeug ein Kugelfröser. Der Begriff "Kugelfräser" bedeutet hier jedes Werkzeug, das eint teilkugelige Ausnehmung in einem werkstück erzeugt, und entsprechend bedeutet der Begriff "Radius des Kugelfrääsers", wie er hier verwendet wird, den Krümmungsradius einer Ausnehmung, die vom. Raser erzeugt wird.

In einer weiteren Alternativausführung entstehen bei der spangebenden Bearbeitung Ausnehmungen, die jeweils die Form einer langgestreckten Nut haben, wobei jede Nut in einer Längsebene derselben konkav gekrümmt ist und eine solche Form hat, daß die Linse und das Prisma jeweils teilringförmig sind.

Vorzugsweise wird die spangebende Bearbeitung unter Verwendung eines rotierenden Werkzeugs durchgeführt, das einen Schneidkopf hat, der um eine Achse drehbar ist, wobei der Schneidkopf im Abstand von der Drehachse liegt und von dieser nach außen zeigt. Vcrteilhafterweise handelt es sich bei dem "werkzeug um einsn Vo ο druff-Fräs er. Zwecknäßigerweise ist die Drehachse des Werkzeugs bzw. Fräsers parallel zur allgemeinen Xbene der einen Seite der Formplatte in der Region der Ausnehmungen orientiert.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführung· sbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind;

Fig. 1 ein Schnitt durch eine Formplatte und ein Werkzeug, der ein Verfahren zur Herstellung einer Form für die Herstellung eines Lampenlinsenelements nach einem Ausführung sbei spiel der Lirfindung zeigt,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Formplatte, Fig. 3 ^gin Schnitt durch ein Lampenlinsenelement, nach der Form gemäß Fig. 1 und 2 hergestellt,

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Pig-. 4 ein Schnitt durca eine Formplatte; und ein Werkzeug, der ein

zwei toρ Verfahren zur Herstellnng einer Form für die Herstellung eines Laicpenlinsenelements gemäß der Lrfindung zeigt, Pi^. 5 «ine Draufsicht auf die in Pig. 4 gezeigte Formplatte, Fig. 6 ein Schnitt durch ein Lampenlinsenelement, das aus der Jona

nach Fig. 4 und 5 entsteht,
rig. 7 ^eiⁿ Schnitt durch eine Formplatte und ein "Werkzeug, der ein

drittes Verfahren zur Herstellung einer Form für die Herstellung eines Lacipenlin sen elements gemäß der lürfindung zeigt, Fig. c ein Schnitt durch eine Formplatte und eine Werkzeug, der ein viertes Verfahren zur H<=rstellung einer Form für die Herstellung eines Lampenlinsenelements gemäß der Erfindung zeigt, I'ig·. 9 ^ein Schnitt durch die Formplatte und das Werkzeug aus Fig. 8, Fig. 10 eine Draufsicht auf die Formplatte nach Fig. 8 und 9» Fig. 11 ein Schnitt durch das Werkzeug nach Fig. 8 und 91 Fig. 12 ein Schnitt durch ein Lampen]insenelement, das von der Form nach Fig. 9 t>is 11 hergestellt wird, und

Fig. 13 schematische Draufsicht auf eine Lampe mit einem Lampenlinsenelement, das nach einem der vorstehend angegebenen Verfahren hergestellt worden ist.

Gemäß Fig. 1 und 2 sitzt in einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Form für die Herstellung eines Lampenlinsenelements eine Metallplatte 10, die den den Boden der Form bilden soll, auf einem Bett (nicht dargestellt) einer spanabhesbenden Maschine. Ein rotierendes Werkzeug 11 wird in Kontakt mit einer ebenen Seite der Platte 10 gebracht, wobei die Drehachse I3 des Werkzeugs 11 unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten zur I?bene der Seite 12 steht. Das Werkzeug 11 besteht aus einem kreiszylindrischen Körper I4 und einer teilkugeligen Sndpartie I5, wobei die Achsen des Körpers I4 und der Endpartie I5 mit der Achse I5 zusammenfallen. Das Werkzeug 11 wird dann in die Platte 10 auf eine vorbestimmte Tiefe gebracht, über die Partie 15 hinaus, um eine Ausnehmung 16 in die Platte 10 zu schneiden. Die Ausnehmung 16 hat eine teilkugelige konkave Flächenpartie I7, die durch die Partie I5 des Werkzeugs 11 geschnitten wird, und eine teil-

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kreiszylindrische Flächenpartie 18, die vom Körper I4 des Werkzeugs 11 geschnitten wird. Es ist ersichtlich, daß die Hauptachsen beider Flächenpartien I7 und 18 unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten zur lübene der Seite 12 liegen.

Nachdem die Ausnehmung 16 geschnitten worden ist, wird das Werkzeug 11 aus der Formplatte 10 herausgefahren, und die platte wird dann dem Werkzeug gegenüber um eine bestimmte Strecke in der Neigungsebene der Achse I3 bewegt. Das Werkzeug 11 wird dann zum Schneiden einer weiteren Ausnehmung 16 in die Formplatte 10 benutzt. Die Abmessungen des Werkzeugs 11, die Schnittiefe und die bestimmte Strecke, die durch die Formplatte durchlaufen wird, sind so festgelegt, daß die Ausnehmungen 16 sich überlappen und dazwischen eine linienförmige Begrenzungskante 20 bilden. Danach wird dieser Vorgang in Intervallen längs der Formplatte 10 wiederholt, um eine erste Reihe sich überlappender Ausnehmungen darin herzustellen.

Das Werkzeug 11 wird dann in der gleichen Weise eingesetzt, um weitere Reihen sich überlappender Ausnehmungen parallel zur ersten Reihe herzustellen. Der Abstand zwischen den Reihen wird so gewählt, daß in bezug auf die Abmessungen des Werkzeugs 11 und der Schnittiefe weitere linienförmige Begrenzungskanten 21 zwischen aufeinanderfolgenden Ausnehmungen in aufeinanderfolgenden Reihen entstehen. Diese weiteren linienförtaigen Begrenzungskanten 21 werden in einer Flucht hergestellt und erscheinen als gerade Linien, die längs der Platte parallel zu den Reihen Ausnehmungen verlaufen, parallel zu den Reihen Ausnehmungen, wenn man auf die Platte draufsieht, wie in Fig. 2 dargestellt. Darüber hinaus sind aufeinanderfolgende Ausnehmungen in aufeinanderfolgenden Reihen in Querrichtung ausgerichtet, so daß eine Mehrzahl weiterer Reihen sich überlappender Ausnehmungen entstehen, die sich in eine Richtung im rechten Winkel zu deam ersten Reihen erstrecken.

Ein Lampenlinsenelement. 22, das in Fig. 3 gezeigt ist, wird in einem Formvorgang unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Form herge-

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stellt. Das Linsenelement 22 wird aus einem transpar%enten Kunststoff geformt, der so gefärbt ist, daß dem betreffenden Anwendungsfall des Linsenelements genügt wird, und es besteht aus einer Platte 2J> mit einer Hehrzahl von Torsprüngen 24, die einstückig an einer Seite derselben angeformt sind. Jeder Torsprung 24 ist in seiner Form zur Ausnehmung 16 komplementär, die ihn geformt hat, das heißt, er hat eine konvexe, teilkugelige Fläche 25, die der Form der Flächenpartie I7 der Ausnehmung 16 entspricht, und eine teilkreiszylinderisehe Partie 26, die der Fora der Flächenpartie 18 der Ausnehmung 16 entspricht. Beide Partien 25 und 26 sind mit ihren Hauptachsen unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten zur allgemeinen Ebene einer Fläche 27 der Platte 2J schräggestellt, die von den Torsprüngen 24 abgewandt ist. Die Partie 26 bildet auf Grund der Neigung zur Fläche 27 ein Prisma, und das von der Fläche 25 umschlossene Tolumen bildet eine sphärische Linse, die über dem Prisma liegt und einstückig damit ausgebildet ist.

Die Torsprünge 24 sind in einer Mehrzahl paralleler Reihen angeordnet, wobei aufeinanderfolgende Torsprünge 24 in aufeinanderfolgenden Eeihen in Querrichtung ausgerichtet sind, so daß eine weitere Merhzahl von Reihen senkrecht zu der erstgenannten Mehrzahl von Reihen gebildet wird. Die Torsprünge 24 überlappen sich auch, so daß eine linienförmige Begrenzungskante 28 zwischen jeden Paar aufeinanderfolgendem Torsprünge 24 gebildet wird. Diese linienförmigen Begrenzungskanten 28, die paralü zur ITeigungsrichtung der Hauptachsen der Partien 25 und 26 liegen, erscheinen als gerade Linien, die sich längs des Linsenelements 22 parallel zu den ersten Reihen bei der Draufsicht verlaufen, obgleich sie tatsächlich kurvenförmig aus der allgemeinen Ebene der Platte 23 herausgekrümmt sind.

In Fig. 4 und 5 ist ein zweites Terfahren gezeigt, mittels dessen eine ¥Form zur Herstellung eines Lampenlinsenelements hergestellt wird. Dieses Terfahren ist dem vorstehend im Zusammenhang mi£töFig. 1 und 2 gezeigten ähnlich, und entsprechend haben gleiche Teile die gleichen Bezugszahlen erhalten, vor die eine 1 gesetzt ist. Das Terfahren nach Fig. 4 und 5 unterscheidet sich jedoch von dem nach Fig. 1 und 2 insofern, als vor dem Herausfahren des Werkzeugs 111 aus der Formplatte

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111 diese dem Werkzeug 111 gegenüber unter einem spitzen Winkel zur Ebene der Fläche 112 und in Neigungsrichtung der Achse 113 des Werkzeugs 111 bewegt wird, so daß das Werkzeug 111 eine geneigte, langgestreckte Nut 1J0 schneidet. Ferner ist die Bewegungsrichtung der Formplatte 110 so eingerichtet, daß sie senkrecht zur Achse II3 liegt.

Die in dieser Weise geschnittene !Tut 130 hat eine teilkre is zylindrische Mitte!region I3I» deren Achse zur Ebene der Fläche 112 geneigt ist, teilkugelige Endregionen 132, 133 an beiden Enden der Mittelregion 131 und eine keilförmige Region 134» die einen Teil der Mittelregion 131 überlappt. Die Sndregionen 132, 133 liegen jeweils mit ihren Hauptachsen unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten zur Ebene der Fläche 112 auf Grund der Neigung des Werkzeugs 111. Ferner ist die Achse der Mittelregion I3I senkrecht zur Achse jeder Endregion 132, 133. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Mittelregion I3I und die Endregionen 132, 133 alle durch die Partie 115 des Werkzeugs 111 geschnitten werden, während die Region 134 durch den Körper II4 des Werkzeugs 111 geschnitten wird.

Wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 werden, nachdem eine Nut geschnitten worden ist, weitere sich gegenseitig überlappende Nuten 130 ebenfalls in die Formplatte 110 geschnitten, um eine Mehrzahl von Reihen Nuten entstehen zu lassen. Die Partie II5 des Werkzeugs 111 hat vorzugsweise einen Krümmungsradius zwischen 0,100 Zoll nnd 0,250 Zoll, am besten zwischen 0,156 Zoll und 0,187 Zoll. Ein einziges Werkzeug 111 kann zum Sohneiden aller Nuten I30 benutzt werden, in gleicher Weise können aberWerkzeuge mit verschiedenen Radien benutzt werden, um die Nuten I30 in verschiedenen Regionen der Formplatte 110 zu schneiden. In einem besonderen Ausführungsbeispiel sind die Nuten 130 jeweils 0,187 Zoll lang und 0,093 Zoll breit und haben damit ein Verhältnis zwischen Länge zu Breite von 2:1. In einem anderen Ausführungsbeispeil sind jedoch einige oder alle der Nuten I30 0,187 Zoll lang und 0,112 Zoll breit. Die Mittelregion 13I jeder Nut 130 ist so geschnitten, daß sie zur Ebene der Fläche 112 unter einem Winkel von 30° oder so ähnlich geneigt ist.

Fig. 6 zeigt ein Lampenlinsenelement 136, das unter Verwendung einer

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Form hergestellt worden ist, die nach dem im Zusammenhang mit Fig. 4 und 5 teschriebenen Terfahren hergestellt worden ist. Das Linsenelement 1j6 ist durch eine Platte I37 gebildet, die eine Mehrzahl langgestreckter Kämme 138 hat, die einstückig an einer Seite derselben angeformt sind. Jeder Kamm I38 ist in seiner !Form komplementär zur Nut 130, die ihn hergestellt hat, das heißt, er hat eine teilkreiszylindrische Mittelregion 139» die in der Form der Mittelregion 131 der Nut I30 entspricht, und teilkugelige Endregionen I40, I4I» die einstückig mit der Mittelregion I3I ausgebildet sind und in der Form den Sndregionen I32 bzw. 133 entsprechen. Die Mittelregion 139 ist mit ihrer Achse unter einem spitzen Winkel zur allgemeinen Ebene der Fläche 143 der Platte 137 geneigt, die von den Kämmen I38 abgewandt ist, und die Endregionen I40, I4I stehen mit ihren Hauptachsen unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten zu der allgemeinen Ebene der Fläche I43. Die Regionen 139» I40 und I4I bilden zusammene eine Linse;auf ^&rund der Neigung der Mittelregion beilden sie ein Prisma, wobei die Linse über dem Prisam liegt und einstückig damit ausgebildet ist.

Es ist ersichtlich, daß das Linsenelement I36 im wesentlichen dem vorstehend beschriebenen Linsenelement 22 entspricht, außer daß eine teilkreiszylindrische Mittelregion 139 nun in jedem Kamm I38 vorgesehen ist, um die Lichtmenge zu vergrößern, die in eine bestimmte Eichtung durchgelassen wird. Wie bei dem Linsenelement 22 sind die Kämme 138 des Linsenelements I36 in einer Mehrzahl paralleler, sich überlappender Seinen angeordnet, wobei aufeinanderfolgende Kämme I38 in aufeinanderfolgenden Reihen in Querrichtung fluchten.

In Fig. 7 ist ein drittes Verfahren zur Herstellung einer Form für die Herstellung eines Lampenlansenelements gezeigt. Dieses Verfahren ist mit dem im Zusammenhang mit Fig. 4 und 5 beschriebenen Verfahren identisch, wobei gleiche Teile die gleichen Bezugszahlen benutzt werden, außer daß diesen 100 hinzugefügt wird. Hier ist das Werzeug 211 allerdings nun so orientiert, daß dessen Drehachse 213 senkrecht zur jiftene der Fläche 212 steht. 3s ist ersichtlich, daß daie Endregionen 232, 233 der Nuten 230 und entsprechend die Endregionen der

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Kämme an einer Seite des Linsenelements nun mit ihren Hauptachsen senkrecht zur Ebene der Fläche 212 und zur allgemeinen Ebene der gegenüberliegenden Seite des Linsenelements stehen*

Bei deanvorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die Ausnehmungen oder Nuten in der Formplatte unter Verwendung eines Fräsers mit einer teilkugeligen Endpartie hergestellt. Andere Formen eines Fräsers können jedoch benutzt werden, beispielsweise konische, elliptjoide oder paraboloide Fräser, und in diesem Fall werden sich die Qfierschnittsformen .der Ausnehmungen oder Nuten in der Formplatte und entsprechend die Querschnittsformen der Vorsprünge oder Kämme des Linsenelements ändern.

Ein viertes Verfahren zur Herstellung einer Form für die Herstellung eines Lampenlinsenelements ist in Fig. 8 bis 11 dargestellt. Eine Metallplatte 510, die die Form eines Bodens der Form bilden soll, sitzt auf einem Bett (nicht dargestellt) einer Fräsmaschine, und diese Maschine weist auch einen rotierenden Fräser 3II auf. Der Fräser 3II weist einen Schneidkopf 312 auf, der um eine Achse 3I3 drehbar ist und der im Abstand zur Achse 313 liegt und radial von dieser nach außen gerichtet ist. Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Fräser um einen Woodruff-Fräser, der jedoch zum Schneiden mit einem kleineren Radius als ein konventioneller Woodruff-Fräser eingerichtet ist.

Ein Schnitt durch den Schneidkopf 312 in der Ebene der Achse 3I3 ist in Fig. 11 gezeigt. Der Kopf 312 weist einen Körper 3I4, eine keilförmige Partie 315» die einstückig mit dem Körper 3I4 ausgebildet ist, und eine gekrümmte Partie 3I6 auf, die einstückig, mit der Partie 3I5 ausgebildet ist. Die gekrümmte Partie 316 bildet den radial am weitesten außen liegenden Teil des Kopfs 312. ν

Der Fräser 3II wird in Kontakt mit einer ebenen Fläche 317 der Formplatte 310 gebracht, wobei die Achse des Fräsers 311 parallel zur allgemeinen Ebene der Fläche 3I7 liegt und der Schneidkopf 312 um die Achse 313 rotiert. Das bewirkt, daß der Kopf 312 eine langgestreckte Nut

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in die Formplatte 310 fräst, und diese Nut 310 ist in ihrer Längsebene konkav gekrümmt (siehe Fig. 8). Die Hut 318 weist eine erste und. eine zweite teilringförmige Partie auf, die jeweils dem Yolumen entsprechen, das von den Partien 315 und 3I6 des Schneidkopfs 2312 herausgefräst wird.

Nachdem die Hut 3I8 gefräst worden ist, wird der Fräser 3II aus der Formplatte 3IO zurückgefahren, und diese wird dem Fräser 3I1* gegenüber um eine bestimmte Strecke in Richtung der Achse 313 bewegt. Der Fräser 311 wird dann zum Fräsen einer weiteren Nut 3I8 i*¹ die Formplatte 310 benutzt, derart, daß die zuvor gefräste Nut 318 überlappt wird. Die Abmessungen des Fräsers 311> die Schnittiefe und die genannte Strecke, um die sich die Formplatte bewegt, sind so festgelegt, daß die Nuten 3I8 zwischen sich eine linienförmige Begrenzungskante 319 bilden. Danach wird dieser Vorgang in Intervallen längs der Formplatte 310 wiederholt, um eine erste Reihe sich überlappender Nuten 318 darin entstehen zu lassen.

Der Fräser 3II wird dann in gleicher Weise zur Herstellung weiterer Reihen sich überlappender Nuten parallel zur ersten Reihe benutzt. Der Abstand zwischen den Reihen wird so gewählt, in bezug auf die Abmessungen des Fräsers und der Schnittiefe, daß weitere linienförmige Begrenzungskanten 320 zwischen aufeinanderfolgenden Nuten in aufeinanderfolgenden Reihen entstehen. Diese weiteren linienförmigen Begrenznngskanten 320 entstehen in einer Flucht lind erscheinen als gerade Linien, die längs der Platte 3IO parallel zu den Reihen Nuten bei Draufsicht verlaufen, wie in Fig. 10 dargestellt. Darüber hinaus liegen aufeinanderfolgende Nuten in aufeinanderfolgenden Reihen in Querrichtung in einer Flucht, um eine Mehrzahl weiterer Reihen sich überlappender Nuten entstehen zu lassen, die sich in Richtung senkrecht zu den erstgenannten Reihen erstrecken. Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, erscheinen auch die linienförmigen Begrenzungskanten 319 zwischen «aufeinanderfolgenden Paaren Nuten 3I8 in jeder der *erstgenannten Reihen als gerade Linien bei Blick in Draufsicht. ■■]

V Ein Lampenlinsenelement, das in Fig. 12 gezeigt ist, wird durch For-

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men unter Benutzung der Form hergestellt, die vorstehend "beschrieben worden ist, und zwar in gleicher Weise wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Das Linsenelement 522 besteht aus einer Platte 323 mit einer Mehrzahl gekrümmter Kämme 324» die an einer Seite derselben gebildet sind. Jeder Kamm 324 ist komplementär in Form zu der Nut 318, die ihn hergestellt hat. Bin Teil des Kamms 324 wird durch die genannte erste Partie der Nut 318 gebildet, d.h. der, die dem Yolumen entspricht, das von der Partie 315 des Schneidkopfs 312 herausgefräst worden ist, und bildet ein Prisma in teilweiser Ringform. Ein Teil des Kamms 324» der von der genannten zweiten Partie der Nut 318 gebildet wird, d.h. der, die dem Yolumen entspricht, das durch die Partie 3I6 des Schneidkopfs 312 herausgefräst worden ist, bildet eine Linse ebenfalls in teilweiser Ringform, die über dem genannten Prisma liegt und einstückig damit ausgebildet ist. Typischerweise wird ein Schneidkopf 312 mit einer Breite von 2,5 mm und einem Rotationsradius von 10 mm benutzt, was dazu führt, daß das genannte Prisma einen eingeschlossenen Winkel (schematisch durch^ in Pig. 11 wiedergegeben) von 30° bildet. In diesem Pail ist das entstehende Linsenelement zur Verwendung als ein Nebelrücklicht geeignet.

Die Kämme 324 sind in einer Mehrzahl paralleler Reihen angeordnet, wobei aufeinanderfolgende Kämme 324 in aufeinanderfolgenden Reihen in Querrichtung in einer Plucht liegen, um eine weitere Merhzahl von Reihen zu bilden, die senkrecht zu der erstgenannten !Mehrzahl an Reihen steht. Aufeinanderfolgende Kämme 324 überlappen sich außerdem, so daß die linienförmigen Begrenzungskanten 325 zwischen ihnen entstehen, die in der Draufsicht ein rechteckiges Gitter bilden,obgleich sie sich tatsächlich aus der allgemeinen Ebene der Tafel 33 herauskrümmen.

Es versteht sich, daß das Linsenelement 322 so konstruiert ist, daß die Linse in jedem Kamm 324 in Richtung der kürzeren Abmessung des Kamms bei Draufsicht geneigt ist. Das ist im Gegensatz zu den Linsenelementen, die nach der vorstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit Pig. 4 ^is 6 und 7 hergestellt werden1 dort haben die Linsen in jedem Kamm nämlich eine Neigung in Richtung zur längeren Abmessung des Kamms bei der Draufsicht.

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Ein Lampenlinsenelement der vorstehenden Art läßt sich schwer polieren, wenn es nach den herkömmlichen Methoden hergestellt wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt eine feine Oberflächenqualität am Linsenelement entstehen, so daß kein Fertigpolieren erforderlich ist, was zu einer großen Arbeitsersparnis führt.

In einer Alternativausführung (nicht dargestellt) wird der Präser 511 zunächst zum Fräsen einer Nut in die Formplatte 5IO in der vorstehend beschriebenen Weise benutzt, und dann wird die Hut in ^ichtung der Fräserachse 5I5 und/oder in eine Richtung quer zur Fräserachse 5I5 verlängert, indem eine relative Bewegung zwischen dem Fräser 5II ¹Un(I der Formplatte 5IO in der entsprechenden Richtung vorgenommen wird. Vorzugsweise wird die Formplatte 5IO dem Fräser 511 gegenüber bewegt, um die Nut zu verlängern.

In einer weiteren Alternativausführung (ebenfalls nicht darggestellt) wird ein Fräser anstelle des Woodruff-Werkzeugs benutzt, der einen Radius in der Größenordnung von beispielsweise I/4 Zoll hat und in Verbindung mit einer Kopiervorrichtung benutzt wird, die den Profilen von Kehlen in einer Kopierplatte folgt, die die Formen von Nuten bilden, die in die Formplatte gefräst werden sollen.

In einer weiteren Alterantivausführung (nicht dargestellt) werden Nuten in die Formplatte 510 durch eineFRäsmaschine mit einem rotierenden Werkzeug eingeschnitten, dessen Radius durch eine Skala an der Maschine eingestellt werden kann. Typischerweise ist der Schwenkradius des Werkzeugs auf 1/2 Zoll einzustellen.

Als Alternative zur Verwendung eines rotierenden Werkzeuge kann die spangebende Bearbeitung zur Herstellung der Ausnehmungen oder Nuten in der Formplatte durch ein Funkenerrosionsverfahren oder eine andere spangebende Bearbeltungsmehtode durchgeführt werden.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird das Linsenelement direkt aus der Formplatte hergestellt in die Ausnehmungen oder

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Nute eingeschnitte worden sind. Die Formplatte kann jedoch selbst als Kopierstück für die Herstellung einess weiteren Formelements benutzt werden, und dieses Formelement wird dann zur Herstellung des Linsenelements benutzt.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel eines solchen Verfahrens wird die Formplatte zum Funkenerodieren eines Metallblocks benutzt, um damit am Metallblock eine Mehrzahl von Torsprüngen oder Kämmen herzustellen, die in der Form den Ausnehmungen oder Nuten in der Formplatte entsprechen. Das Linsenelement wird dann unter Verwendung des Metallblocks als eine Form hergestellt. Es ist ersichtlich, daß in diesem Fall das Linsenelement mit Ausnehmungen oder Nuten darin hergestellt wird, die an die Stelle der Vorsprünge oder Kämme treten, die in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind. Es ist jedoch ebenfalls ersichtlich, daß das entstehende Linsenelement den gleichen Effekt wie das vorstehend beschriebene Erreicht, und zwar auf Grund der Tatsache, daß jede Ausnehmung oder Nut darin die Form einer "negativen" Linse hat, die eienem Prisma überlagert ist. Weil die zunächst hergestellte Formplatte einzig zum Funkenerodieren des Metallblocks benutzt wird, kann die Formplatte aus einem Material gefertigt sein, das relativ leicht zu bearbeiten ist, das aber ansonsten nicht hart genug ist, um in einem Formverfahren für die Herstellung von Linsenelementen benutzt zu werden.

In einem anderen Beispiel des Verfahrens wird die Formplatte in einem Elektrofaxverfahren benutzt, um eine Kopie herzustellen, die anschließend für das Formverfahren für die Herstellung von Linsenelementen benutzt wird.

Fig. 13 zeigt schematisch eine Lampe 400 mit einem gewölbten Heflektor 401, einer Lichtbirne 402 und einem Linsenelement 405· Das Linsenelement 403 ist irgendeines der vorstehend beschriebenen Linsenelemente. Die Lampe 400 wird an einem Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) angebracht, wobei eine Achse 404 des Reflektors 401 in einer waagrechten Ebene unter einem spitzen Winkel zu einer Linie 405 liegt, die parallel zur Fahrzeugachse liegt. Von der Birne 402 projiziertes Licht

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wird vom Reflektor 40I so reflektiert, daß es parallel zur Reflektorachse 404 liegt und damit zur Fahrzeugachse geneigt ist. Das Linsenelement 403 liegt über dem Reflektor 401, wobei die Torsprünge oder ' Kämme ar Birne 402 und zum Reflektor 40I zeigen. Die neigung der Vorsprünge oder Kämme ist so gewählt, daß in bezug auf die Orientierung des Linsenelements 403 gegenüber der Reflektorachse 404 ein Teil des ■aauf das Linsenelement 403 von der Birne 402 und vom Reflektor 40I einfallenden Lichts so abgelenkt wird, daß es aus der Lampe parallel zur Fahrzeugachse austritt, wie durch die Pfeile A dargestellt. Es versteht sich, daß der Teil des Lichts, der in dieser Weise abgedankt wird, erheblich größer in dem Fall ist, bei dem das Linsenelement 403 die in Fig. 6 gezeigte Form hat, als in dem Fall, bei dem das Linsenelement 403 die in Fig. 3 gezeigte Form hat, und zwar wegen des Vorhandenseins der Mittelregionen 139 in den Kämmen I38 des ersteren.

In einer Alternativausführung (nicht dargestellt) hat die Lampe eine "Umschling"-Form, bei der sich jeweilige Teile des Linsenelements längs der Vorder- und Rückseite des Fahrzeugs und längs einer Seite desselben erstrecken. Die Vorsprünge oder Kämme an jedem der Teile des Linsenelements sind um verschiedene Beträge geneigt, so daß ein Teil des aus der Lampe austretenden Lichts von der Seite des Kraftfahrzeugs aus sichtbar gemacht wird.

Es versteht sich, daß ein Linsenelement, das aus einer Form nach der Erfindung hergestellt worden ist, viele Anwendungsmögliohkeiten hat und dessen Einbau in eine Kraftfahrzeuglampe nur ein Beispiel darstellt.

In einem besonderen Anwendungsfall der Erfindung wird ein rotierendes Werkzeug benutzt, dessen Querschnitt durch eine abgewickelte Kurve gebildet ist, die so berechnet ist, daß ideale oder fast ideale optische Eigenschaften im fertigen Linsenelement entstehen. Bas Erfindungsgemäße Verfahren bietet eine preiswerte Möglichkeit zur Herstellung einer Formplatte für die Herstellung eines Lampenlinsen-

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elements, das geneigte Torsprünge oder Kämme trägt.

In der Beschreibung und in den Ansprüchen bedeutet der Begriff "Zylindrisch", daß essich um die Form einer Fläche handelt, die von einer geraden Linie gebildet wird, die sich parallel zu einer ortsfesten geraden Linie bewegt und eine fixierte Kurve schneidet, und der Begriff "konoidal" bedeutet, daß es sich um die Form einer Fläche handelt, die von einem konischen Schnitt beschrieben wird, wenn dieser um seine Achse rotiert wird.

Ansprüche

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Claims

Ansprüche

1. Form zur Herstellung eines Lampenlinsenelements, gekennzeichnet durch eine Formplatte mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen in einer Seite derselben, von denen jede zur Herstellung eines Torsprungs oder einer Ausnenhmung in einer Seite des Linsenelements eingerichtet ist und eine solche Form hat, daß in dem Torsprung oder in der Ausnehmung eine Linse gebildet wird, die einstückig mit einem Prisma ausgebildet ist und über diesem liegt.

2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausnehmung eine konkave Flächenpartie hat, die von einem Teil eines Rotationskörpers gebildet ist, dessen Achse zur Senkrechten zur allgemeinen Ebene der einen Seite der Formplatte in der Region der Ausnehmung geneigt ist.

3. Form nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Flächenpartie teil-konoidal oder fast teil-konoidal ist.

4. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung die Form einer langgestreckten Nut mit einer teilzylindrischen Mittelregion hat, deren Achse zur allgemeinen Ebene der einen Seite der Formplatte in der Region der Ausnehmung geneigt ist.

5· Form nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß jede Hut mit Endregionen versehen ist, die durch einen Teil eines Rotationskörpers gebildet sind, dessen Achse senkrecht zur allgemeinen Ebene steht.

6. Form nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß jede Nut mit Endregionen versehen ist, die durch einen Teil eines Rotationskörpers gebildet sind, dessen Achse unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten zu der allgemeinen Ebene steht.

7» Form nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aohee der teilzylindrischen Mittelregdon senkrecht zur Achse

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jeder Sndregion steht.

8. Form nach einem der Ansprüche 5 Ms 7> dadurch gekennzeichnet, daß jede Endregion teil-konoidal oder fast teil-konoidal ist.

9· Form, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Endregion teilkugelig ist und daß die Mittelregion teilkreiszylindrisch ist.

10. Form, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung jeweils die Form einer langgestreckten Eu t hat, die konkav in ihrer Längsebene gekrümmt ist und eine solche Form hat, daß die Linse und das Prisma jeweils Teilringform haften.

11. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet , daß die Ausnehmungen» in einer Mehrzahal paralleler Reihen angeordnet sind.

12. Form nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Ausnehmungen in aufeinanderfolgenden Reihen in Querrichtung in einer Flucht liegen, derart, daß eine weitere Mehrzahl paralleler Seihen im rechten Winkel zur erstgenannten Mehrzahl von parallelen Reihen gebildet ist.

13. Verfahren zur Herstellung einer Form für die Herstellung eines Lampenlinsenelements, gdadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer Mehrzahl von Ausnehmungen in einer Sdte einer Formplatte eine spangebende Bearbieitung durchgeführt wird, wobei jede Ausnehmung zur Herstellung eines Torsprungs oder einer Ausnehmung an einer Seite des Linsenelements eingerichtet ist und eine solche Foua hat, daß in dem Torsprung oder in der Ausnehmung eine Linse gebildet wird, die einstückig mit einem Prisma ist und über diesem liegt.

14· Terfahren nach Anspruch I3» dadurch gekennzeich-

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net, daß bei der spangebenden Eearebeitung Ausnehmungen entstehen, die jeweils eine konkave Flächenpartie haben, die durch einen Teil eines Rotationskörpers gebildet ist, dessen Achse zur Senkrechten zur allgemeinen Ebene der einen Seite der Formplatte in der Hegion dieser Ausnehmung geneigt ist.

15· Verfahren nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß die spangebende Bearbietung unter Verwendung eines rotierenden Werkzeugs durchgeführt wird, das mindestens durch einen Teil eines Rotationskörpers gebildet ist, dessen Achse mit der Drehachse des Werkzeugs zusammenfällt, wobei die Drehachse unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten zu der allgemeinen Ebene steht.

16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Werkezeug teil-konoidal oder fast teil-konoidal ist und die konkave Flächenpartie jeder Ausnehmung auf eine teil-konoidale oder fast teil-konoidale Form gebracht wird.

17· Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei der spangebenden Bearbeitung Ausnehmungen entstehen, die jeweils die Form einer langgestreckten Nut haben, wobei jede Nut eine tei!zylindrische Mittelregion hat, deren Achse zur allgemeinen Ebene der einen Seite der Formplatte in der Region dieser Ausnehmung geneigt ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß bei der spangebenden Bearbeitung auch Endregionen in der Nut entstehen, die durch einen Teil eines Rotattionskörpers gebildet sind, dessen Achse senkrecht zu der allgemeinen Ebene steht.

19· Verfahren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß bei der spangebenden Bearbeitung auch Endregionen in jeder Nut entstehen, die jeweils durch einen Teil eines Rotationskörpers gebildet sind, dessen Achse unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten zu der allgemeinen Sbene steht.

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20. Verfahren nach Anspruch 17» 18 oder 19» dadurch gekennzeichnet, daß die spangebende Bearbeitung unter "Verwendung eines rotierenden Werkzeugs durchgeführt wird, das/einen/durch Teil eines Rotationskörpers gebildet ist, dessen Achse mit der Drehachse des Werkzeugs zusammenfällt, wobei jede Hut dadurch entsteht, daß das Werkzeug in Kontakt mit der einen Seite der Formplatte gebrad± wird und eine relative Bewegung zwischen dem Werkzeug nnd der Formplatte unter einem Winkel zu der allgemeinen Ebene bewirkt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 18 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Werkzeugs senkrecht zu der allgemeinen Ebene steht.

22. Verfahren nach Anspruch 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Werkzeugs unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten zu der allgemeinen Ebene steht.

2J. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der relativen Bewegung zwischen dem Werkzeug und der Formplatte so eingerichtet ist, daß sie in der Neigungsebene der Werkzeugachse liegt.

24. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der relativen Bewegung senkrecht zur Werkzeugachse liegt.

25. Verfahren nach Anspruch 16 oder einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß edas Werkzeug ein spShärisches Schnittwerkzeug ist.

26. Verfahren nach Anspruch I3, dadurch gekennzeich· net, dßatß bei der spangebenden Bearbeitung Ausnehmungen entstehen, die jeweils die Form einer langgestreckten Nut haben, wobei jede Nut in ihrer Längsebene konkav gekrümmt ist und eine solche Form hat, daß die Linse und das Prisma jeweils Teilringform haben.

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27· Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichn e t , daß die spangebende Bearbietung unter Verwendung eines rotierenden Werkzeugs durchgeführt wird, das einen Schneidkopf hat, der
um eine Achse drehbar ist, wobei der Schneidkopf im Abstand von der
Drehachse liegt und von dieser nach außen gerichtet ist.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des Werkzeugs parallel zur allgemeinen lübene der einen Seite der Formplatte in der Region der Ausnehmungen orientiert ist.

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