DE3505055C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung linearer Fresnellinsen.

Es hat sich bisher als sehr schwierig erwiesen, optisch hoch­ wirksame lineare Fresnellinsen aus Acrylglas durch eine form­ gebende Breitschlitzdüse zu extrudieren, wie auch eine anschlie­ ßende Kalandrierung mit einer oder mehreren Formwalzen keine brauchbaren Resultate erbrachte, die nur dann gegeben sind, wenn die nebeneinander liegenden Prismen geometrisch einwandfrei aus­ gebildet sind. Die Ursache der Nachteile bisher angewandter Ex­ trusions- und Kalandrierungsverfahren liegen darin, daß die zu verformende Acrylglasmasse vor Erreichung der Erstattungstempe­ ratur die formgebende Breitschlitzdüse bzw. den Walzenspalt des formgebenden Kalanders verlassen muß und der thermisch kompli­ zierte Erstarrungsvorgang Kontraktionsgefälle zwischen den Pris­ menkanten und den Prismenflächen entstehen läßt, die sich durch die Optik zerstörende Rundungen und Wölbungen kennzeichnen.

Auf dieser Erfahrung gründend wurde in der US Patentschrift 24 42 443 vorgeschlagen: eine Kunststoffolie zusammen mit einem endlosen Stahlband in der Weise um eine formgebende Walze herum zu führen, daß die Kunststoffolie, mindestens die Hälfte der Walze umschlingend, von dem, die Umschlingung mit vollziehendem Stahlband so stark gegen die formgebende Wand gepreßt wird, daß sich die Oberflächenstruktur der formgebenden Walze auf die Kunststoffolie überträgt, nachdem die Kunststoffolie auf ihrem Weg zwischen der formgebenden Walze und dem Stahlband zunächst erwärmt und plastifiziert und nach dem Empfang der Oberflächenstruktur wieder abge­ kühlt wird. Der Nachteil dieser und ähnlicher Einrichtungen besteht darin, daß die Plastifizierung des Folienmaterials zwischen dem Stahlband und der formgebenden Walze vorgenommen wird, was mit einer Acrylplatte aus mechanischen und thermischen Grunden nicht vollziehbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits die Nach­ teile der bekannten Extrusions- und Kalandrierverfahren be­ seitigt und andererseits das beschriebene Verfahren der US- Patentschrift 24 42 443 so zu verbessern, daß an Stelle von Kunststoffolien auch Kunststoffplatten exakt zu verpres­ sen sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 2 Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zur Ausübung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens.

Gemäß Fig. 1 wird aus der Breitschlitzdü­ se (1) das weichplastische Acrylglasband 2 extrudiert und auf die Einlaufwalze (3) geleitet, die das weichplastische ankleben­ de Acrylglasband weiter transportierend gegen die Formzylinder­ walze (6) drückt. Hierbei erhält das weichplastische Acrylglas­ band von der Formzylinderwalze die erste noch instabile, lineare Oberflächenverformung, die auf der Strecke zwischen den Umlenk­ walzen (5) dadurch fortgesetzt wird, weil ein unter angemessener Spannung stehendes Stahlband (4) das weichplastische Acrylglas­ band gegen die gleichlaufende Formzylinderwalze drückt. In dem Innenraum der Formzylinderwalze befinden sich Thermoelemente (7), die für eine abfallende Temperatur der Formzylinderwalze sorgen, und so beträgt beispielsweise die Temperatur der Formzy­ linderwalze am Einlaufspalt (15) 120°C und am Auslaufspalt (16) nur noch 60°C. Das Thermoelement dreht sich nicht mit der Form­ zylinderwalze, sondern gleitet auf der Innenwand derselben. Das heißt also, daß die Temperatur der Wandung der Formzylin­ derwalze eine umlaufperiodisch kontinuierliche Temperaturver­ änderung erfährt.

Wenn das oberflächenverformte Acrylglasband den Auslaufspalt (16) verläßt, wird es von dem Transportwalzenpaar (9) erfaßt und auf den gekühlten Schneidtisch (13) verschoben, wobei über das Transportrollenpaar von je einer Rolle (10) Schutzfolien (11) zur Abdeckung der Oberfläche des Acrylglasbandes aufgedrückt werden.

Das zweite Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens unterscheidet sich von dem Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch, daß das weichplastische Acrylglasband (2) von der Breitschlitzdüse des Extruders kommend direkt auf das Stahlband (4) läuft, und mit demselben in den Einlaufspalt (15) zwischen der Oberwalze (3) und der Formzylin­ derwalze (6) gelangt, um danach von dem als Thermoelement ausge­ bildeten Anpreßbett (7) gegen die Formzylinderwalze gepreßt zu werden. Das als Thermoelement ausgebildete Anpreßbett hat auf der Strecke von der Eingangszone (17) bis zur Ausgangszone (18) ein Temperaturgefälle, auf der das eingangs weichplastische Acrylglasband unter Annahme der Oberflächenverformung durch die Formzylinderwalze unter dem formgebenden Anpreßdruck erstarrt. Zur Verminderung der Reibungskräfte zwischen dem als Thermoele­ ment ausgebildeten Anpreßbett (7) kann ein unter Druck stehen­ der Ölfilm gleichzeitig die Aufgabe eines hart elastischen Preß­ kissens übernehmen. Bei der Überführung des Acrylglasbandes aus der gebogenen in die gestreckte Fläche ist die Zuführung von Druckluft aus dem Düsenschlitz (12), deren Temperatur und Stärke regulierbar ist, ein zusätzliches Steuerungselement.

Die Funktion der beschriebenen Vorrichtungen zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann bei Annahme theoretischer Pa­ rameter im thermischen und dynamischen Bereich rechnerisch si­ muliert werden, da das Verhalten der Plaste beim Übergang aus dem Schmelz- zum Erstarrungsbereich kontrollierbar ist.

Claims (1)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung linearer Fresnellinsen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

   • A) ein plastifiziertes Acrylglasband (2) wird von einer Einlaufwalze (3) auf eine Formzylinderwalze (6) transportiert und gegen die Formzylinderwalze (6) gedrückt,
   • B) das Acrylglasband (2) gelangt zwischen ein die Formzylinderwalze (6) teilweise umschlingendes, in deren Drehrichtung mitlaufendes, endloses Stahl­ band (4) und die Formzylinderwalze (6) und wird vom Stahlband (4) gegen die Formzylinderwalze (6) ge­ preßt, wobei die Temperatur des vom Einlauf- (15) zum Auslaufspalt (16) transportierten Acrylglas­ bandes (2) in Drehrichtung auf der Formzylinder­ walze (6) von einer oberen Grenze auf eine untere Grenze abfällt,
   • C) nach Austritt des Acrylglasbandes (2) aus dem Aus­ laufspalt (16) wird das Acrylglasband (2) durch temperierte Druckluft oder sonst ein gasförmiges oder flüssiges Medium von der Formzylinderwalze (6) abgelöst,
   • D) das abgekühlte Acrylglasband (2) wird einem ge­ kühlten Schneidtisch (13) zugeführt.