DE3542295C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlußlamelle eines Lamellenschlitzverschlusses einer fotografischen Kamera der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Es sind Verschlußlamellen von geringem Gewicht und hoher Steifigkeit bekannt, die sich als elektromagnetisch angetriebene Hochgeschwindigkeitsverschlüsse für Kameras eignen. Beispielsweise beschreibt die JA-OS 1 41 625/1982 Verschlußlamellen aus einer Folie, die aus Kunststoffmaterial besteht, das mit einem Verstärkungsmaterial, wie Glasfasergewebe, Kohlenstoff- Fasern, Polyesterfasern, Asbest, Papier und dergl., gefüllt ist, wobei die Folienoberfläche mit einer organischen Überzugsschicht mit schmierenden Eigenschaften bedeckt ist. Ferner beschreibt die JA-OS 61 827/1984 Verschlußlamellen mit einem hohlen Bereich und Oberflächenschichten, von denen mindestens eine unter Verwendung eines mit Kohlenstoff-Fasern (mittels einer Prepreg- Folie) verstärkten Harzes gebildet ist.

Jedoch gib es bei den erstgenannten Verschlußlamellen Beschränkungen hinsichtlich der Art und der Menge des Füllmaterials, und es bereitet Schwierigkeiten, das Füllmaterial gleichmäßig zu dispergieren. Somit ist es schwierig, Schlitzverschlußlamellen von geringer Dicke, geringem Gewicht und hoher Steifigkeit zu erhalten. Beim Vorhang der JA-OS 61 827/1984 ist ein hoher Aufwand erforderlich, um ein Verbundelement mit einem hohlen Bereich unter Verwendung einer Prepreg-Laminatfolie aus einer Endlos-Kohlenstoff- Faser herzustellen. Daher gibt es bei der großtechnischen Herstellung Nachteile in bezug auf Produktivität und Kosten. Dagegen ist es einfach, bei der Herstellung einer Verschlußlamelle eine Prepreg-Laminatfolie aus Kohlenstoff-Fasern allein herzustellen. Jedoch werden bei der Prepreg-Herstellung der Kohlenstoff-Faser-Zuschlag soweit wie möglich gelockert und die Kohlenstoff-Fasern in einer Richtung angeordnet, so daß man ein dünnes Prepreg, das mit halbgehärtetem Harz imprägniert ist, erhält. Beträgt die Dicke jedoch nur 50 bis 60 µm, so kommt es zu Abweichungen im Zwischenraum zwischen den Faserzuschlägen und insbesondere kommt es aufgrund der verringerten Viskosität des Harzes, wenn das Prepreg erwärmt und unter Druck gehärtet wird, zu Positionsverschiebungen der Faserzuschläge. Daher ist es schwierig, eine gleichmäßige Biegesteifigkeit zu erreichen. Bei folienartig geformten Gegenständen kommt es nach der Härtung häufig zu Rißbildungen in der Anordnungsrichtung. Somit gibt es bei der alleinigen Verwendung von mit Kohlenstoff-Fasern verstärkten Kunstharzfolien als Hochgeschwindigkeits-Kameraverschlüsse Schwierigkeiten.

Aus der US-PS 36 74 581 ist ein Kunststoffglied mit mehrschichtigem Aufbau bekannt, bei dem eine innere Schicht als faserverstärkte Harzschicht ausgebildet ist. Bei diesen bekannten Verbundkunstoffgliedern handelt es sich in erster Linie um hochbelastbare Stabprofile mit einem faserverstärkten Matrixharzkörper als Kern und einer Warmschrumpf-Kunststoffumhüllung als versteifender Ummantelung. Typischerweise weisen diese bekannten Stabprofile Durchmesser von etwa 6 bis 50 mm auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschlußlamelle eines Lamellenschlitzverschlusses einer photographischen Kamera der eingangs genannten Art zu schaffen, die trotz der anzustrebenden geringen Stärke zuverlässig eben, formstabil und verwerfungsfrei ist, und außerdem ein geringes Gewicht und eine hohen Steifigkeit besitzt und mit engen Fertigungstoleranzen auf einfache Weise hergestellt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ihre hohe Steifigkeit bei geringer Stärke erhält die Verschlußlamelle erfindungsgemäß in erster Linie dadurch, daß die faserverstärkte Schicht in eine Richtung orientierte Endlos-Faserzuschläge enthält. Erfindungsgemäß wird eine Verwerfung des Bauelements verhindert, ohne daß die Fasern in der Mittelschicht brechen, indem das Wärmeschrumpfen derart erfolgt, daß es in der einen Richtung eine stärkere Schrumpfung gibt als in der anderen Richtung, wobei die Richtung der stärkeren Schrumpfung senkrecht zur Faserrichtung orientiert ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1A eine partielle Schrägansicht des Grundaufbaus einer erfindungsgemäßen Verbundkunststoff-Verschlußlamelle;

Fig. 1B einen Querschnitt der Verschlußlamelle von Fig. 1A;

Fig. 2-6 schematische Querschnitte von verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verbundkunststoff- Verschlußlamelle;

Fig. 7 eine Draufsicht einer Vorrichtung zur Messung der Steifigkeit (Biegefestigkeit) einer Verschlußlamelle;

Fig. 8 eine Draufsicht einer Vorrichtung zum Testen des Lichtdurchlasses zur Messung des Abschattungsgrads; und

Fig. 9 eine Schrägansicht eines Beispiels für einen elektromagnetisch angetriebenen Verschluß.

Die in den Fig. 1 bis 6 gezeigte Verschlußlamelle besteht aus einer mit einem Matrixharz verstärkten Faserzuschlag- Folie und einer auf mindestens eine Oberfläche der Faserzuschlag-Folie aufgebrachte Kunststoffschrumpffolie (unter Wärmeeinfluß schrumpfende Folie). Die Faserzuschläge sind in einer Richtung angeordnet und werden vom Matrixharz umhüllt. Die Faserzuschläge bestehen selbst aus gebündelten, kontinuierlichen Fasern (oder kurz: Endlosfasern). Als die Faserzuschläge darstellende Endlosfasern können anorganische Fasern oder organische, hochpolymere Fasern verwendet werden. Als Matrixharze können thermoplastische oder hitzehärtende Harze verwendet werden.

Nachstehend wird in Verschlußlamellen unter Bezugnahme auf Fig. 1A näher erläutert. Eine folienartige Substratschicht 10 besteht aus einem Matrixharz 51 und aus Endlosfaserzuschlägen 50, die in einer Richtung angeordnet und vom Matrixharz 51 umhüllt sind. In Fig. 1A sind die Faserzuschläge 50 der besseren Übersicht halber nur spärlich angeordnet, während die Faserzuschläge 50 in der Praxis dicht angeordnet sind, wie in Fig. 1B dargestellt ist.

Ein Faserzuschlag 50 besteht aus gebündelten Endlosfasern 50a. Als Endlosfaser 50a können anorganische Fasern oder organische, hochpolymere Fasern verwendet werden. Beispiele für anorganische Fasern sind Kohlenstoff- Fasern, Aluminiumoxidfasern und Siliciumcarbidfasern. Bevorzugte anorganische Fasern sind Kohlenstoff-Fasern hoher Festigkeit (spezifischer Zugelastizitätsmodul=Zugelastizitätsmodul/ Dichte: 13×10⁸ cm oder mehr) oder von hohem Elastizitätsmodul (spezifischer Modul der Zugelastizität: 22×10⁸ cm oder mehr). Hierbei handelt es sich beispielsweise um Kohlenstoff-Fasern von hoher Festigkeit und hohem Elastizitätsmodul, die durch Brennen von Garn aus Polyacrylnitrilfäden unter Bildung von Endlosfasern mit Einzelfäden von 6,5 bis 8 µm Durchmesser und Bündeln von 1000 bis 3000 der erhaltenen Endlosfasern, beispielsweise unter Verwendung eines Bindemittels, unter Bildung von Faserzuschlägen erhalten werden.

Beispiele für organische, hochpolymere Fasern sind aromatische Polyamidfasern und aromatische Polyesterfasern von hoher Festigkeit und geringem Gewicht. Daneben werden als Endlosfasern vorzugsweise Hybridfasern von anorganischen Fasern und organischen, hochpolymeren Fasern verwendet. Beispielsweise kann eine Hybridfaser aus Kohlenstoff-Fasern und aromatischen Polyamidfasern eingesetzt werden.

Taue der vorerwähnten Endlosfasern von hoher Festigkeit und hohem Elastizitätsmodul werden in einer Richtung angeordnet und mit einem Matrixharz unter Spannung unter Anwendung eines herkömmlichen Verfahrens zur Bildung eines folienähnlichen Laminats imprägniert werden. Als Matrixharz 51 können hitzehärtende oder in Lösungsmitteln lösliche thermoplastische Harze verwendet werden. Beispiele für thermoplastische Harze sind Polycarbonat, Polysulfon, Polyäthersulfon, Polyäther-ätherketon, Polyätherimid, Polystyrol, Polyamid, Polymethylmethacrylat, Polyäthylen, Polypropylen und modifizierte Produkte der vorerwähnten Harze.

Als Lösungsmittel können herkömmliche Lösungsmittel eingesetzt werden, die Lösungen der jeweiligen Harze in den gewünschten Konzentrationen ergeben. Beispielsweise können chlorierte Kohlenwasserstoffe eingesetzt werden, wie Methylenchlorid, Trichloräthan, Tetrachloräthylen und dergl., Cyclohexan für Polycarbonat und die vorerwähnten chlorierten Kohlenwasserstoffe und Ketone, wie Aceton, Methyläthylketon und dergl. für Polyäthersulfon.

Andererseits können auch hitzehärtende Harze verwendet werden, z. B. Epoxyharze, ungesättigte Polyesterharze, Vinylesterharze (Epoxyacrylate), Phenolharze, Diallylphthalatharze, Polyaminobismaleidharze, Bismaleidtriazinharze und dergl., modifizierte Produkte der vorerwähnten Harze, Gemische dieser Harze und Präpolymere.

Ggf. kann die hitzehärtende Harzkomponente Lösungsmittel, Verdünnungsmittel, Härtungsmittel, Pigmente, Farbstoffe, anorganische oder organische Füllstoffe und dergl. enthalten.

Auf mindestens einer Oberfläche der Substratschicht 10 befindet sich eine unter Wärmeeinfluß schrumpfende Kunststoffschicht 11. Durch schichtförmiges Aufbringen der unter Wärmeeinfluß schrumpfenden Kunststoffschicht 11 auf die Substratschicht 10 lassen sich Positionsabweichungen der Fasern aufgrund der Viskositätsverringerung des Harzes beim Erwärmen und beim Ausformen unter Druck unterdrücken und gleichzeitig die Reißfestigkeit in Richtung des Faserverlaufs verbessern.

Unter Wärmeeinfluß schrumpfende Kunststoffschichten können auf die Substratschicht 10 aufgebracht werden, indem man beispielsweise die Substratschicht zwischen zwei Formplatten legt, erwärmt und preßt.

Sofern die Haftung zwischen der Substratschicht 10 und der unter Wärmeeinfluß schrumpfenden Kunststoffschicht 11 gering ist, stellt es eine bevorzugte Verfahrensweise dar, zunächst die Oberfläche der Kunststoffschicht durch eine Coronaentladungsbehandlung, Flammbehandlung, chemische Behandlung oder dergl. zu aktivieren oder auf die Oberfläche der Kunststoffschicht ein Grundiermittel aufzubringen. Beispielsweise ist es möglich, eine biaxial gereckte Polyesterschicht einer Coronaentladungsbehandlung auszusetzen, um die Oberflächennaßspannung auf etwa 37 dyn/cm zu erhöhen. Als Grundiermittel können Polyesterharze, Epoxyharze, Polyester- Melamin-Harze, Polyurethanharze, Alkyltitanate oder dergl. im Gemisch mit Lösungsmitteln, Verdünnungsmitteln, Härtungsmitteln oder dergl. aufgebracht und getrocknet werden.

Die Substratschicht kann gebildet werden, indem man beispielsweise Endlosfaserzuschläge, die von einer Mehrzahl von Spulen abgezogen werden, in einer Richtung anordnet, sie mit einer Matrixharzlösung mittels einer Imprägniervorrichtung vom Typ einer Trommelwickelvorrichtung kontinuierlich imprägniert, die so imprägnierten Endlosfaserzuschläge parallel auf eine Trommel, um die ein mit Silicon behandeltes Trennpapier gelegt wird, aufwickelt, wodurch man den sog. A-Zustand, d. h. einen Zustand unter Imprägnierung mit der Harzlösung ohne Ausdrücken der Harzlösung, oder den sog. B-Zustand (Prepreg) erhält, d. h. einen halb-gehärteten Zustand durch Erwärmen nach der Imprägnierung, und schließlich die so aufgewickelte Folie auf eine gewünschte Größe schneidet, wodurch man die Substratschicht 10 erhält.

Der Gehalt an Matrixharz in der Substratschicht beträgt vorzugsweise 10 bis 90 und insbesondere 30 bis 50 Gewichtsprozent. Die Dicke der Substratschicht beträgt vorzugsweise 30 bis 100 µm und insbesondere 50 bis 80 µm.

Als unter Wärmeeinfluß schrumpfende Kunststoffe, die schichtförmig auf mindestens eine Oberfläche der Substratschicht aufgebracht werden, kommen Schichten (Folien) aus kristallinen Harzen, wie Polyäthylen, Polypropylen, Nylon, Polyester und dergl., und aus nicht-kristallinen Harzen, z. B. Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Fluorkohlenstoffharze, Polycarbonat, Polysulfon, Polyvinylalkohol, Polyätherimid, Polyäthersulfon und dergl., in Frage. Unter den kristallinen Harzen werden Polypropylen und Polyester und unter den nicht-kristallinen Harzen Polystyrol, Polycarbonat, Polysulfon, Polyätherimid und Polyäthersulfon bevorzugt.

Als Kunststoffschichten (Folien) werden solche bevorzugt, die einer mechanischen Orientierungsbehandlung (d. h. Reckung) unterworfen worden sind. Insbesondere können Kunststoff- Folien verwendet werden, die einer biaxialen Reckung mit unterschiedlichen Reckungsverhältnissen in bezug auf Länge und Breite unterworfen worden sind. Die Reckung kann nach herkömmlichen Methoden und unter herkömmlichen Bedingungen durchgeführt werden, beispielsweise durch aufeinanderfolgende biaxiale Reckung gemäß dem Tenter-Verfahren, oder durch eine gleichzeitige biaxiale Reckung gemäß dem Röhrenverfahren.

Nachstehend sind bevorzugte Eigenschaften von biaxial gereckten Polyesterfolien angegeben.

Dichte: 1,38-1,42 g/cm³
Schmelzpunkt: 255-270°C
Zugmodul der Elastizität: 380-450 kg/mm²
Wärmeschrumpfung:
In der Länge (Längsrichtung): 0,8-1,7%
In der Breite (senkrecht zur Längsrichtung): 0,2-1,2%

Beim schichtartigen Auftrag einer unter Wärmeeinfluß schrumpfenden Kunststoffschicht auf eine Substratschicht wird vorzugsweise die Längsrichtung (Richtung der stärkeren Schrumpfung) der unter Wärmeeinfluß schrumpfenden Kunststoffschicht senkrecht zur Richtung der Faseranordnung in der Substratschicht angeordnet. Durch eine derartige Anordnung der unter Wärmeeinfluß schrumpfenden Kunststoffschicht kann ein Verziehen der Verschlußlamelle verhindert werden.

Die Dicke der biaxial gereckten Kunststoffschicht beträgt vorzugsweise 6 bis 20 µm und insbesondere 6 bis 15 µm.

Mindestens eine Oberfläche der unter Wärmeeinfluß schrumpfenden Kunststoffschicht 11 kann mit einer dünnen Metallschicht überzogen werden, um die Abschattung und die flache Beschaffenheit zu verbessern. Das Aufbringen der dünnen Metallschicht kann durch herkömmliche Vakuumabscheidung aus der Dampfphase erfolgen. Zu den Metallen, die sich zur Abscheidung aus der Dampfphase eignen, gehören Metalle der Gruppen I bis VIII des Periodensystems, z. B. Al, Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, Ag, Au und dergl. Al und Ti werden bevorzugt.

Ist die Haftung zwischen der unter Wärmeeinfluß schrumpfenden Kunststoffschicht und der dünnen Metallschicht gering, so kann die Oberfläche der Kunststoffschicht vorher einer Aktivierungsbehandlung unterzogen werden, indem man sie einer Coronaentladungsbehandlung, Flammbehandlung, chemischen Behandlung oder dergl. unterwirft oder sie mit einem Grundiermittel beschichtet.

Beispielsweise ist es zweckmäßig, die vorerwähnte biaxial gereckte Polyesterfolie einer Coronaentladungsbehandlung zu unterziehen, um die Oberflächennaßspannung auf etwa 37 dyn/cm zu erhöhen, oder ein Gemisch aus einem Polyesterharz, Epoxyharz, Polyester-Melamin-Harz, Polyurethanharz, Alkyltitanat oder dergl. und einem Lösungsmittel, Verdünnungsmittel und Härtungsmittel, als Grundiermittel auf die Oberfläche aufzubringen und zu trocknen.

Ferner kann auf die Oberfläche der mit einer dünnen Metallschicht versehenen Kunststoffschicht eine schwarze Farbe, die reibebeständig, abriebfest und wärmefest ist, aufgebracht werden. Die schwarze Farbe wird auf mindestens eine Seite der Kunststoffschicht aufgebracht. Hierzu kann beispielsweise eine schwarze Farbe verwendet werden, die durch Vermischen eines Trägerharzes, Lösungsmittels, Verdünnungsmittels, Härtungsmittels und eines schwarzen Pigments (z. B. herkömmlicher Ruß) hergestellt worden ist. Beispiele für Trägerharze sind Polyesterharze, Gemische aus Nitrocellulose und Maleinsäureharz, Acrylsäureharze, Vinylchlorid/ Vinylacetat-Copolymerisate, Polyurethanharze und Gemische aus Polyurethan und einem Vinylchlorid/Vinylacetat- Copolymerisat. Die schwarze Farbe kann im allgemeinen mit Additiven, wie Wachsen, höheren Fettsäureamide, chelatbildenden Mitteln, Kupplungsmitteln, Härtungsmitteln und dergl., versetzt werden.

Die schwarze Farbe kann auf die gesamte Oberfläche unter Verwendung einer Beschichtungsvorrichtung, z. B. einer Stabbeschichtungsvorrichtung, Walzenbeschichtungsvorrichtung, Tiefdruckbeschichtungsvorrichtung und dergl., aufgebracht werden. Ferner kann die schwarze Farbe auf mindestens eine Oberfläche der vorerwähnten Kunststoff-Folie, die nicht mit einer dünnen Metallschicht überzogen ist, aufgebracht werden, um die Abschattungseigenschaften, die Reflexionsverhinderung, das Aussehen und dergl. zu verbessern.

Hierzu kann eine schwarze Farbe mit der vorstehend angegebenen Zusammensetzung verwendet werden. Ist die Haftung zwischen der schwarzen Farbe und der unter Wärmeeinfluß schrumpfenden Kunststoff-Folie gering, so können die vorerwähnte Oberflächenbehandlung oder der Auftrag eines Grundiermittels diese Schwierigkeit beseitigen.

Die Dicke der Metalldünnschicht beträgt vorzugsweise 0,3 bis 1,0 µm. Liegt diese Dicke unter 0,3 µm, so bilden sich leicht feine Löcher. Eine Dicke über 1,0 µm führt zu keiner Veränderung der Eigenschaften, ist jedoch aus Gewichts- und Kostengründen nicht bevorzugt. Die Dicke der schwarzen Farbschicht beträgt vorzugsweise 3 bis 10 µm. Bei einer Dicke unter 3 µm läßt das Aussehen zu wünschen übrig. Eine Dicke von mehr als 10 µm verändert die Eigenschaften nicht, ist aber aus Gewichts- und Kostengründen nicht erwünscht.

Bei der ggf. aufgebrachtern Grundierschicht reicht es aus, wenn sie in einer Dicke von nicht mehr als 1,0 µm aufgebracht wird. Die Dicke der so behandelten Kunststoff-Folie beträgt vorzugsweise 10 bis 25 µm.

Die Gesamtdicke der Verschlußlamelle beträgt vorzugsweise 40 bis 150 µm und insbesondere 40 bis 100 µm. Bei einer Dicke unter 40 µm ist es schwierig, die Abweichung der in einer Richtung angeordneten Fasern unter Kontrolle zu halten, so daß sich ein Vorhangmaterial ergibt, das in bezug auf die vorerwähnten Eigenschaften zu wünschen übrig läßt.

Da herkömmliche, sich in Längsrichtung bewegende Lamellen- Schlitzverschlüsse aus einem voreilenden Vorhang und einem nachlaufenden Vorhang bestehen, die jeweils aus 3 bis 4 Verschlußlamellen zusammengesetzt sind, beeinflußt eine Dicke von mehr als 150 µm in nachteiliger Weise die dünne Beschaffenheit und das geringe Gewicht.

Nachstehend sind unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis 6 weitere Ausführungsformen der Verschlußlamelle beschrieben.

In Fig. 3 wird eine unter Wärmeeinfluß schrumpfende Kunststoff- Folie 11 schichtförmig auf beide Oberflächen einer Substratschicht 10 aufgebracht. Auf eine Seite der Substratschicht werden nacheinander auf die unter Wärmeeinfluß schrumpfende Kunststoffschicht 11 eine Grundierschicht 12, eine aus der Dampfphase abgeschiedene Metallschicht 13 und eine schwarze Farbschicht 14 aufgebracht. Auf die andere Seite wird direkt auf die unter Wärmeeinfluß schrumpfende Kunststoffschicht eine schwarze Farbschicht 14 aufgetragen.

In Fig. 4 werden auf beide Seiten einer Substratschicht 10 nacheinander schichtförmig eine unter Wärmeeinfluß schrumpfende Kunststoff-Folie 11, ein Grundiermittel 12, eine aus der Dampfphase abgeschiedene Metallschicht 13 und eine schwarze Farbschicht 14 aufgebracht.

In Fig. 5 und 6 werden eine Grundierschicht 12 und eine aus der Dampfphase abgeschiedene Metallschicht 13 sandwichartig zwischen eine unter Wärmeeinfluß schrumpfende Kunststoff-Folie 11 und eine Substratschicht 10 gebracht.

In Fig. 6 erfolgt diese sandwichartige Anordnung auf beiden Seiten der Substratschicht 10, während in Fig. 5 nur auf einer Seite der Substratschicht 10 eine sandwichartige Struktur gegeben ist.

Wie vorstehend erwähnt, wird durch ein Verschlußelement der vorstehend beschriebenen Struktur die mechanische Festigkeit und flache Beschaffenheit verbessert. Ferner lassen sich dadurch eine geringe Dicke und ein geringes Gewicht verwirklichen.

Außerdem läßt sich das Verbundkunststoff-Verschlußelement durch einfache Verfahrensstufen herstellen. Das vorstehend beschriebene Verbundkunststoff-Abschattungs-Verschlußelement kann mit Erfolg für Hochgeschwindigkeits-Lamellenschlitzverschlüsse verwendet werden.

Nachstehend werden die mit dem vorliegenden Verschlußelement erzielbaren Vorteile anhand der Beispiele 1 bis 12 erläutert. Dabei werden folgende Bewertungsverfahren angewandt:

(1) Steifigkeit (Biegefestigkeit)

In Fig. 7 ist eine Draufsicht der Meßvorrichtung dargestellt. Ein Ende (Länge 20 mm) einer Verbundkunststoff- Folie 1, das auf eine einem Verschlußvorhang ähnliche Form (Breite 10 mm und Länge 50 mm) zugeschnitten ist, wird mittels einer Klemmvorrichtung 2 festgeklemmt. Das auf diese Weise befestigte freitragende Ende der Verbundkunststoff- Folie 1 von 30 mm Länge wird in Richtung des Pfeils A um 5 mm gebogen. Die resultierende Rückstellkraft wird mittels einer Spannungsmeßvorrichtung 3 (Correx-Meßgerät, Haag- Streit AG, Schweiz) gemessen.

Die Messung wird sowohl in Richtung der Fasern der Substratschicht als auch in senkrechter Richtung zur Faseranordnung durchgeführt.

(2) Abschattungseigenschaften

Fig. 8 zeigt eine zur Beurteilung der Abschattungseigenschaften hergestellte Lichtdurchlaß-Testvorrichtung. In einer Camera obscura 4 werden nacheinander eine Lichtquelle 5 (Halogenlampe), das zu beurteilende Glied 6 und ein Lichtempfangselement 7 (Silicium-Photozelle) angeordnet. Ein vom Lichtempfangselement 7 kommendes Signal wird im Verstärker 8 verstärkt und als Ausgangsgröße angezeigt und aufgezeichnet. Drei Stücke des Lichtempfangselements 7 von 35 mm Größe werden eingesetzt und der Lichtdurchlaß in der Ebene des zu messenden Glieds 6 wird bestimmt.

Wenn keinerlei Lichtdurchlaß erfolgt, d. h. wenn vollständige Dunkelheit herrscht, beträgt der Ausgangswert des Lichtempfangselements 2,34 V. Liegt der Ausgangswert unter diesem Wert, so zeigt dies einen Lichtdurchlaß an. Zur Bewertung der Verschlußlamelle wird ein aus dieser gebildeter Vorhang an einer Apertur befestigt, um den Lichtdurchlaß zu bewerten.

(3) Flache Beschaffenheit (bzw. Verwerfung)

Auf eine Trägerplatte aus Glas mit einer Rauhheit von nicht mehr als 0,005 wird eine 10 mm breite und 50 mm lange Verbundkunststoff-Verschlußlamelle angeordnet. Die maximale Verwerfung in bezug zur Oberfläche der Glasträgerplatte wird mittels eines Ablesemikroskops gemessen.

Beispiele 1 bis 5 und Vergleichsbeispiel 1

Es wird eine Matrixharzlösung aus 140 Teilen Epoxyharz vom Bisphenol A-Epichlorhydrin-Typ (Epiclon 1051 - 75 M; Methyläthylketonlösung mit einem Gehalt an 75 Gewichtsprozent festen Bestandteilen; Dainihon Ink Kagaku Kogyo K. K.), 4 Teilen Dicyanamid (DICY) als Härtungsmittel, 0,3 Teilen Dimethylbenzylamin (DMBA) als Härtungsbeschleuniger, 25 Teilen Aceton und 30 Teilen Methylcellosolve hergestellt.

Aus 1000 Fäden aus Kohlenstoff-Fasern bestehende Taue mit einem Einzelfadendurchmesser von 6,5 µm (Torayca T300; Toray Co.; ein Faden hoher Festigkeit mit einem spezifischen Modul der Zugelastizität von 14×10⁸ cm und einer Dichte von 1,76 g/cm³) werden in einer Richtung angeordnet. Die erhaltenen Faserzuschläge werden kontinuierlich mit der vorerwähnten Matrixharzlösung unter Verwendung einer Trommelwickelvorrichtung imprägniert und parallel auf eine Trommel aufgewickelt, um die ein mit Silicon beschichtetes Trennpapier gelegt wird. Eine Substratschicht mit einem Gehalt an etwa 40 Gewichtsprozent Harz von 55 µm Dicke im B-Zustand (Prepreg) wird hergestellt und zu quadratischen Stücken von 100 mm Seitenlänge zerschnitten.

Sodann wird unter Verwendung von Pellets aus Polyesterharz, das durch Polykondensation von Terephthalsäure und Äthylenglykol hergestellt worden ist, eine Gießfolie gebildet. Diese Folie wird dann nacheinander in Richtung ihrer Länge und ihrer Breite mit einem von 0,5- bis 4,5fachen variierenden Reckverhältnis gereckt. Man erhält biaxial gereckte Polyesterfolien von 10 bis 11 µm Dicke mit unterschiedlichen Wärmeschrumpfwerten. Anschließend wird eine Oberfläche der erhaltenen Folie einer Coronaentladungsbehandlung unterzogen, wodurch ihr eine Oberflächennaßspannung von 37 dyn/cm verliehen wird. Diese Folie wird in quadratische Stücke von 120 mm Kantenlänge zerschnitten. Die Längsrichtung (d. h. die Richtung, in der sich eine hohe Wärmeschrumpfung ergibt) der Polyesterfolie wird senkrecht zur Richtung der Anordnung der Prepreg-Fasern angeordnet, wobei die behandelte Folienoberfläche nach innen gerichtet ist. Anschließend wird die Folie auf beide Oberflächen der Substratschicht aufgebracht. Die erhaltene Schichtplatte wird zwischen zwei Formplatten aus Aluminium mit einer Rauhigkeit von nicht mehr als 0,05 und einem Parallelitätsgrad von nicht mehr als 0,05 gelegt. Die Formplatten werden 20 Minuten zwischen die Heizplatten einer auf 120°C vorerwärmten Ölpresse ohne Preßdruck gelegt und sodann 1 Stunde bei 140°C und 7 kg/cm² verformt. Sodann wird die elektrische Heizquelle der Heizplatten abgeschaltet. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wird die erhaltene Verschlußlamelle entnommen, deren Aufbau in Fig. 2 dargestellt ist. Die Polyesterfolie 11 ist auf beiden Seiten der Substratschicht 10, die aus mit Epoxyharz verstärkten Kohlenstoff-Fasern besteht, schichtförmig aufgebracht.

An den auf diese Weise hergestellten Verschlußlamellen werden das Wärmeschrumpfverhältnis, die Abschattungseigenschaften und die Reißfestigkeit ermittelt. Zusätzlich wird auf die vorstehend beschriebene Weise eine Verschlußlamelle hergestellt, die nur aus einer Substratschicht besteht. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt. Aus Tabelle I geht hervor, daß durch Beschichten und Härtung eines dünnen Prepregs eine Positionsverschiebung der Fasern in beträchtlichem Umfang verhindert werden kann, indem man sich der Wärmeschrumpfeigenschaften der Kunststoff-Folie bedient. Ferner ergibt sich, daß die Reißfestigkeit in Richtung der Faseranordnung deutlich verbessert werden kann.

Tabelle I

Beispiele 6 bis 9

Entsprechend der in Fig. 3 bis 6 gezeigten Anordnung werden Verschlußlamellen hergestellt.

Auf eine oder beide Oberflächen der gemäß Beispiel 2 verwendeten, biaxial gereckten Polyesterfolie wird als Grundiermittel 12 ein Polyesterharz aufgebracht. Darauf wird durch Dampfabscheidung eine Aluminiumschicht 13 von 0,4 bis 0,7 µm Dicke ausgebildet. Auf eine Seite der mit Aluminium beschichteten Oberfläche wird eine wärmebeständige schwarze Farbschicht 14 vom Polyestertyp für Tiefdruckzwecke mit einem Beschichtungsstab Nr. 12 aufgebracht und zu einer Gesamtdicke von 18 bis 19 µm getrocknet. Die erhaltene Folie wird auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 1 bis 5 auf eine oder beide Oberflächen der Substratschicht 10 aufgebracht. Die erhaltene Verschlußlamelle wird in Richtung der Fasern und in senkrechter Richtung hierzu in Stücke von 10 mm Breite und 50 mm Länge zerschnitten. Die Stücke werden auf ihre Eignung als Verschlußvorhänge untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt. Ferner wird zu Vergleichszwecken eine Elektroabscheidung an Aluminium vorgenommen. Außerdem wird ebenfalls zu Vergleichszwecken Titan allein als Metallfolie verwendet. Die Fig. 3 bis 6 entsprechen den Beispielen 6 bis 9.

Das Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Farbe von guter Wärmefestigkeit und Beständigkeit unter Umgebungsbedingungen, mit der ein günstiges Verhalten in bezug auf Abschattung, Gleiten, Wasserabweisung, Reflexion und Aussehen erzielt wird. Beispielsweise handelt es sich um eine schwarze Farbschicht, die aus einem wärmefesten Polyesterharz mit einem Gehalt an Ruß und Additiven, mit denen die vorerwähnten Eigenschaften erzielt werden, besteht.

Aus Tabelle II geht hervor, daß sich die in Rede stehende Verschlußlamelle gut als leichtes und hochfestes Abschattungsmaterial für Hochgeschwindigkeitsverschlüsse eignet.

In Tabelle III sind die Ergebnisse zusammengestellt, die bei der Messung der flachen Beschaffenheit (bzw. Verwerfung) der Produkte der Beispiele 3, 7 und 9 erzielt worden sind. Die Ergebnisse zeigen, daß die durch Abscheidung aus der Dampfphase gebildete Aluminiumschicht 13 eine günstigere flache Beschaffenheit ergibt, als dies bei der bloßen Verwendung einer biaxial gereckten Polyesterfolie der Fall ist.

Die Messung der flachen Beschaffenheit wird auch nach der Härtung vorgenommen.

Tabelle II

Tabelle III

Beispiel 10

Fig. 9 stellt eine Schrägansicht eines elektromagnetisch angetriebenen Lamellenschlitzverschlusses dar, in dem das Vorhangelement von Beispiel 9 verwendet wird. Die Bezugszeichen 15, 16 und 17 bezeichnen voreilende Vorhänge eines Verschlusses und 18 und 19 Arme zum Betätigen der voreilenden Vorhänge eines Verschlusses, die aus Leichtmetall oder Kunststoff bestehen und über Wellen 18a, 18b, 18c bzw. 19a, 19b, 19c drehbar mit den Verschlußvorhängen verbunden sind. Die Verbindungsbereich werden so geformt, daß durch Stanzverarbeitung erhabenen Bereiche um Löcher entstehen, in die die Wellen 18a und 19a des Vorhangs 15 eingesetzt werden. Die Arme 18 und 19 sind an den Stellen 18d und 19d auf eine Verschlußgrundplatte 25 aufgesetzt. Die Bezugszeichen 20, 21 und 22 bezeichnen nachlaufende Vorhänge eines Verschlusses. 23 und 24 sind Arme zum Bewegen der nachlaufenden Vorhänge. Diese sind in ähnlicher Weise wie die voreilenden Vorhänge aufgebaut. Die Grundplatte 25, die den Verschlußvorhang trägt, ist mit einer Öffnung 26 zur Belichtung versehen. Fig. 9 zeigt den Verschluß in aufgezogenem Zustand. Das Bezugszeichen 27 bezeichnet ein festes Halteelement für eine Antriebsquelle. Ein Permanentmagnet 29 stellt zusammen mit einem Bügel 31 ein Befestigungselement dar. Es handelt sich um einen Magneten aus einem Seltenen-Erdmetall, der in Richtung des Durchmessers magnetisiert ist. Eine bewegliche Spule 30 stellt ein Drehglied dar und ist an der Welle 27 befestigt. Elektrischer Strom fließt durch die Anschlüsse 32 und 33 in die Spule, wodurch diese sich in Pfeilrichtung dreht.

In Fig. 9 ist die elektromagnetische Vorrichtung zum Antrieb der nachlaufenden Vorhänge nicht dargestellt, jedoch ist diese entsprechend der vorerwähnten Antriebsquelle für die voreilenden Vorhänge aufgebaut. Die Welle 34 wird zum Öffnen oder Schließen der nachlaufenden Vorhänge gedreht. 35 ist eine Grundplatte für die elektromagnetische Antriebsquelle. Federn 36 und 41 halten die Bewegungsendpunkte der voreilenden bzw. nachlaufenden Vorhänge. Da diese Teile sich nicht unmittelbar auf die Erfindung beziehen, unterbleiben nähere Erläuterungen hierzu.

Die Vorhangmaterialien der Beispiele 7 und 9 des Vergleichsbeispiels 5 werden an der vorerwähnten Verschlußeinheit befestigt, um die Bewegungsgeschwindigkeit zu messen. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt. Die Messung wird so durchgeführt, daß die Verschlußvorhänge der Verschlußeinheit unter den gleichen Bedingungen bewegt werden. Die Zeit, die erforderlich ist, um die kurze Seite W (24 mm) der Belichtungsöffnung (×35 mm) zu passieren, d. h. die zum Durchqueren des Bilds erforderliche Zeit (ms), wird gemessen. Je kürzer die Zeit ist, desto besser ist die Eignung für Hochgeschwindigkeitsverschlüsse.

Erforderliche Zeit zum Durchqueren des Bilds (ms)
Beispiel 7
2,8
Beispiel 9	2,6
Vergleichsbeispiel 5	7,2

Aus Tabelle IV geht hervor, daß die Durchquerungszeit weniger als etwa die Hälfte von herkömmlichem Titan-Vorhangmaterial beträgt. Somit ist ersichtlich, daß das Verbundkunststoff- Abschattungsglied sich für Hochgeschwindigkeits- Verschlußvorhänge eignet.

Beispiele 11 und 12

In diesen Beispielen werden die Kohlenstoff-Fasern im Verbundprodukt aus Kohlenstoff-Fasern/Epoxyharz von Beispiel 9 durch aromatische Polyamidfasern von geringerem Gewicht (Kevlar 49; Du Pont; spezifischer Elastizitätsmodul 9×10⁸ cm, Dichte 1,45 g/cm³) ersetzt.

In Beispiel 11 werden ausschließlich aromatische Polyamidfasern verwendet, während in Beispiel 12 Hybridfasern eingesetzt werden, die aus den vorerwähnten Kohlenstoff-Fasern und den aromatischen Polyamidfasern (50/50) bestehen. Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt.

Der Einzelfadendurchmesser des aromatischen Polyamids beträgt 11,9 µm. Aus Tabelle V geht hervor, daß das erhaltene Produkt sich gut für leichte Verschlußvorhänge eignet.

Zur Erhöhung der Verstärkungswirkung kann das Matrixharz für die in einer Richtung angeordneten Fasern mit Keramik- Whiskers aus Siliciumcarbid, Siliciumnitrid oder dergl. versetzt werden. Dies stellt eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar.

Tabelle V

Claims (14)

1. Verschlußlamelle eines Lamellenschlitzverschlusses einer fotografischen Kamera, ausgebildet als Verbundkunststoffglied mit mehrschichtigem Aufbau, bei dem eine innere Schicht als faserverstärkte Harzschicht ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die faserverstärkte Schicht in eine Richtung orientierte Endlosfaserzuschläge enthält, und daß mindestens eine außenliegende Schicht vorgesehen ist, die als Umhüllung eine Warmschrumpf-Beschichtung bildet, ausgebildet als biaxial gereckte Schicht, bei der die Schrumpfung senkrecht zur Faserrichtung in der faserverstärkten Harzschicht das relativ größere Ausmaß hat.

2. Verschlußlamelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich beim Endlosfaserzuschlag um anorganische Fasern handelt.

3. Verschlußlamelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den anorganischen Fasern um Kohlenstoff-Fasern handelt.

4. Verschlußlamelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich beim Endlosfaserzuschlag um organische, hochpolymere Fasern handelt.

5. Verschlußlamelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den organischen, hochpolymeren Fasern um aromatische Polyamidfasern handelt.

6. Verschlußlamelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich beim Endlosfaserzuschlag um Hybridfasern aus anorganischen Fasern und organischen, hochpolymeren Fasern handelt.

7. Verschlußlamelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den anorganischen Fasern um Kohlenstoff-Fasern und bei den organischen, hochpolymeren Fasern um aromatische Polyamidfasern handelt.

8. Verschlußlamelle nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Warmschrumpf-Beschichtung mindestens an einer Oberfläche mit schwarzer Farbe überzogen ist.

9. Verschlußlamelle nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Warmschrumpf-Beschichtung mindestens an einer Oberfläche mit einer dünnen Metallschicht überzogen ist.

10. Verschlußlamelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Metallschicht zusätzlich mit schwarzer Farbe überzogen ist.

11. Verschlußlamelle nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Metallschicht auf eine Oberfläche der Kunststoffschicht aufgebracht ist, die einer Corona-Entladungsbehandlung, Flammbehandlung oder chemischen Behandlung unterzogen worden ist.

12. Verschlußlamelle nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Kunststoffschicht mit einem Grundiermittel und anschließend mit einer dünnen Metallschicht überzogen ist.

13. Verschlußlamelle nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Matrixharz in der Substratschicht 10 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 30 bis 50 Gewichtsprozent, beträgt.

14. Verschlußlamelle nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Dicke 40 bis 150 µm, vorzugsweise 40 bis 100 µm, beträgt.