DE3809969A1 - Verfahren zum herstellen einer linse - Google Patents
Verfahren zum herstellen einer linseInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zum Herstellen einer konvexen oder konkaven Linse großer Ab
messungen, die in einem optischen System eines großforma
tigen Vergrößerers, eines Videoprojektors usw. verwendet
wird. Bei dem Verfahren wird entweder ein konvexer Linsen
kern in Form einer kleinen, vorgeformten konvexen Linse zur
Herstellung einer großformatigen konvexen Linse innerhalb
des Mittenbereiches eines Formhohlraumes sicher gehalten,
der zwischen zwei einander gegenüberstehenden, miteinander
verbundenen Formteilen ausgebildet ist, die der Gestalt der
herzustellenden Linse entsprechende Ausnehmungen aufweisen,
oder es wird eine hohle, konkave Linse, die in der fertigen
Größe vorgeformt ist, in geteilter Anordnung zur Herstellung
einer massiven, konkaven Linse innerhalb von Formhohlräumen
festgehalten, sodaß ein verfestigbares Kunstharzmaterial,
das gleiche Material wie das der vorgeformten Linse, in die
Zwischenräume zwischen dem konvexen Linsenkern und den Form
teilen eingespritzt werden kann, oder für letztere in den
leeren Innenraum in der hohlen konkaven Linse gespritzt
werden kann, um so eine großformatige massive Linse zu
bilden, die glatte, gebogene Oberflächen hat, die frei von
Verformung, Schrumpfung, Materialflußspuren und Gießnähten
ist. Das Verfahren kann auch zur Massenproduktion von groß
formatigen Linsen verwendet werden.
Es ist bekannt, großformatige Linsen im Spritzgußverfahren
herzustellen, bei dem ein flüssiges Kunstharzmaterial in
ein Paar Formenteile eingespritzt wird, von denen jedes
einen Hohlraum aufweist, dessen Gestalt der der einen
Hälfte einer fertigen Linse entspricht.
In dem Verfahren gibt es eine Zeitverzögerung bei der Ver
teilung (mit hohen Geschwindigkeiten) der Kunstharzflüssig
keit innerhalb der Formenhohlräume, und weiterhin wird das
verfestigbare Material beim allmählichen Abkühlen von der
Außenseite her hart, speziell beim Herstellen großformatiger
Linsen. Dies kann zu Gratbildungen und/oder zu Material
flußspuren und Schlieren führen, die an den Oberflächen der
Linse auftreten. Wegen der Dicke einer großformatigen Linse
dauert es außerdem relativ lange, den Kernbereich der Linse
zu kühlen. Auch dies kann zur Verformung und/oder zu einer
Schrumpfung (Einbauchung oder Zurücksetzung) an den Ober
flächen der Linse führen. Die Qualität der Linse ist daher
beeinträchtigt.
Es ist ein Hauptziel der Erfindung, ein Verfahren zum Her
stellen einer Linse anzugeben, bei dem mehrere speziell
geformte Linsen glatte, gebogene Oberflächen ohne Verfor
mungen, Schrumpfungen, Materialflußspuren und Gießlinien
hergestellt werden können.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum
Herstellen einer Linse anzugeben, bei dem die Abkühlzeit
minimal ist, um eine Massenproduktion von Linsen durchführen
zu können.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren
zum Herstellen einer Linse anzugeben, bei dem ein konvexer
Linsenkern in Form einer kleinen, vorgeformten konvexen
Linse innerhalb des Mittenbereiches eines Formenhohlraumes
aufgehängt ist, der zwischen zwei einander gegenüberstehen
den, miteinander vereinigten Formenteilen ausgebildet ist,
um so eine großformatige konvexe Linse herzustellen, die
verbesserte Qualität aufweist.
Auch soll ein Verfahren zum Herstellen einer Linse angegeben
werden, bei dem eine hohle konkave, in endgültiger Größe
vorgeformte Linse in geteilter Anordnung innerhalb von Hohl
räumen gehalten wird, die in zwei einander gegenüberstehen
den, miteinander verbundenen Formenteilen ausgebildet sind,
um so eine massive, konkave Linse herzustellen, die ver
besserte Qualität aufweist.
Die Lösung dieser Aufgaben ist vorangehend schon kurz
umrissen worden und Gegenstand der Patentansprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines
konvexen Linsenkerns und zweier Formenteile zum Her
stellen einer konvexen Linse;
Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung, die die Anordnung des
konvexen Linsenkerns und der Formenteile im zusam
mengebauten Zustand zeigt;
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung entsprechend Fig. 2,
den Zustand beim Einspritzen verfestigbaren Kunst
harzmaterials in die Formenhohlräume zeigend;
Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung entsprechend Fig. 2
nach dem Einspritzen von Kunstharzmaterial in die
Form;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer fertigen,
konvexen Linse, von der die nicht benötigten Teile
abgeschnitten worden sind;
Fig. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer
hohlen konkaven Linse und zweier Formenteile zum
Herstellen einer massiven konkaven Linse;
Fig. 7 eine Querschnittsdarstellung der Anordnung nach
Fig. 6 der hohlen konkaven Linse und der Formenteile
im zusammengebauten Zustand;
Fig. 8 eine Querschnittsdarstellung entsprechend Fig. 7
des Zustandes beim Einspritzen eines verfestigbaren
Kunstharzmaterials in die Formenhohlräume;
Fig. 9 eine Querschnittsdarstellung entsprechend Fig. 7
nach dem Einspritzen von Kunstharzmaterial, und
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung einer fertigen
konkaven Linse, von der die nicht notwendigen Teile
abgeschnitten worden sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun im
Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Spritzgußverfahren zum Her
stellen einer Mehrzahl konvexer Linsen. Es sind obere und
untere Formenteile 1 und 2 zum Spritzen einer Serie konvexer
Linsen (im vorliegenden Beispiel ist nur eine vollständige
Form zur Herstellung einer konvexen Linse dargestellt)
vorgesehen, die in ihren miteinander zu vereinigenden Ober
flächen Ausnehmungen 4 und 5 aufweisen, die so gestaltet
sind, daß sie den konvex verlaufenden Seiten einer herzu
stellenden konvexen Linse 3 (siehe Fig. 5) entsprechen.
Jedes der Formenteile 1 und 2 hat auch eine Angußrille 7 in
der Trennfläche, die in die Ausnehmungen 4 und 5 übergeht. Das
obere Formenteil weist darüberhinaus eine Eingußöffnung 6
auf, die in die Angußrinne mündet.
Außerdem sind drei Rillen 8 in den Trennflächen der Formen
teile vorgesehen, die sich von den Ausnehmungen 4 und 5
nach außen erstrecken, ausgenommen in Richtung der Anguß
rille 7.
Von einem Kernelement 9 von konvexer linsenförmiger Gestalt,
das aus Kunstharz besteht, stehen andererseits drei Vor
sprünge 10 radial weg, die jeweils einen kleineren Durch
messer aufweisen, als die Breite der Rillen 8, um in diese
Rillen 8 eingelegt zu werden und so den konvexen Linsen
kern 9 zwischen den Ausnehmungen 4 und 5 in den Formenteilen
1 und 2 zu halten.
Wie Fig. 2 zeigt, wird der konvexe Linsenkern 9 von seinen
Vorsprüngen 10 in den Rillen 8 in den Formenteilen 1 und 2
sicher festgehalten, und der konvexe Linsenkern 9 ist auf
diese Weise innerhalb des Mittenbereiches im Formenhohl
raum der zweiteiligen Form so aufgehängt, daß er von den
Wänden der Ausnehmungen 4 und 5 in den Formenteilen 1 und 2
gleichen Abstand hat und den Formenhohlraum so in zwei
gleiche Abschnitte in den oberen und unteren Ausnehmungen 4
und 5 unterteilt, wobei ein Zwischenraum 11 für das Ein
spritzen von Kunstharz an der Mündung 7 a der Angußrille 7
verbleibt.
Der konvexe Linsenkern 9 ist eine vorgeformte, konvexe
Linse aus transparentem Kunstharz, dem gleichen Material
wie das der herzustellenden konvexen Linse 3, und er ist im
Durchmesser und in der Dicke etwas kleiner als die fertige
konvexe Linse 3.
Eine Einspritzdüse 12 eines Materialinjektors (nicht dar
gestellt) wird auf die Eingußöffnung 6 im Formenteil 1
aufgesetzt, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Ausnehmungen 4 und 5
in den miteinander vereinigten Formenteilen 1 und 2 werden
dann mit einem transparenten Kunstharzmaterial 13 in flüs
sigem Zustand und mit spezifischer Temperatur gefüllt. Das
Kunstharz kann beispielsweise ein Methacrylharz, ein Poly
carbonatharz, ein Styrolharz oder dgl. sein. Es strömt von
der Einspritzdüse 12 durch die Eingußöffnung 6 und die An
gußrille 7.
Zum Herstellen der konvexen Linse 3 unter Verwendung der
Formenteile 1 und 2 und des konvexen Linsenkerns 9 werden
zunächst die beiden Formenteile 1 und 2 miteinander ver
einigt, wobei ihre Rillen 8 die Vorsprünge 10 an dem kon
vexen Linsenkern 9 so ergreifen, daß der konvexe Linsenkern
9 in dem Mittenbereich des Formenhohlraums zwischen den Aus
nehmungen 4 und 5 aufgehängt wird.
Sodann wird die Einspritzdüse 12 des Materialeinspritzers
(nicht dargestellt) auf die Eingußöffnung 6 im Formenteil 1
aufgesetzt, wie in Fig. 3 gezeigt. Das transparente Kunst
harzmaterial 13 in flüssigem Zustand bei spezifischer Tem
peratur, das gleiche Material wie das, aus dem der konvexe
Linsenkern 9 besteht, wird durch die Eingußöffnung 6 und
die Angußrille 7 in die Ausnehmungen 4 und 5 in den mitein
ander vereinigten Formenteilen 1 und 2 eingespritzt.
Während des Einspritzvorgangs läuft die Kunstharzflüssig
keit 13 durch die Mündung 7 a der Angußrille 7, um den
Umfang des konvexen Linsenkerns 9 zu erreichen, während in
der Form vorhandene Gase durch die Zwischenräume zwischen
den Rillen 8 in den Formenteilen 1 und 2 und den Vorsprüngen
10 des Kerns 9 entweichen, und die Kunstharzflüssigkeit
fließt dann längs des Umfangs des Kerns 9, wie durch die
Pfeile in Fig. 3 dargestellt, bis die Ausnehmungen 4 und 5
gleichmäßig mit dem Kunstharzmaterial 13 unter Druck gefüllt
sind.
Weil die oberen und unteren Zwischenräume zwischen ihren
jeweiligen Ausnehmungen 4 und 5 und dem konvexen Linsen
kern 9 eng im Vergleich zur Dicke der konvexen Linse 3
sind, kann die eingespritzte Materialflüssigkeit 13 schnell
über den konvexen Linsenkern 9 strömen, sodaß sich die Aus
nehmungen 4 und 5 äußerst schnell und gleichförmig füllen,
während das Kunstharzmaterial 13 unter Druck steht.
Sodann beginnt eine dünne Schicht des Kunstharzmaterials 13,
das den konvexen Linsenkern 9 umgibt, sich gleichmäßig zu
verfestigen (Fig. 4). Nach einer gegebenen Zeitdauer wird
die fertige konvexe Linse 3, die den konvexen Linsenkern 9
enthält, als Monolith aus den voneinander getrennten Formen
teilen 1 und 2 entnommen.
Schließlich werden die nicht notwendigen Abschnitte aus ver
festigtem Material an der Eingußöffnung 6 a und der Anguß
rille 7 und den Vorsprüngen 10 am konvexen Linsenkern 9 weg
geschnitten und von der konvexen Linse 3 entfernt, wie in
Fig. 5 gezeigt, womit die konvexe Linse 3 gewünschter Dicke
fertiggestellt ist.
In dem Verfahren wird der konvexe Linsenkern 9, der speziell
am dünneren Abschnitt desselben Verformungen und Schrumpfun
gen an der Oberfläche aufweisen kann, mit dem Kunstharz
material 13 bedeckt, sodaß diese Verformungen und Schrumpfun
gen beseitigt werden können, wodurch die konvexe Linse 3
gewünschter Dicke mit glatten Linsenoberflächen monolithisch
hergestellt werden kann.
Außerdem ist der Kern von konvexer Linsengestalt mit einer
dünnen Schicht aus Kunstharzmaterial 13 bedeckt, was ver
hindert, daß die fertige konvexe Linse 3 Verformungen und
Schrumpfungen zeigt. Weiterhin ist die Oberfläche der Linse
frei von Fließspuren und Schweiß- oder Gußnähten. Außerdem
muß beim Herstellungsvorgang nur die dünne Kunstharzmateri
alschicht 13 auf dem konvexen Linsenkern 9 abkühlen, was es
ermöglicht, die Kühlzeit der konvexen Linse 3 in den Formen
teilen 1 und 2 abzukürzen. Hierdurch wird eine Massenpro
duktion konvexer Linsen 13 gleichförmiger Qualität möglich.
Die Fig. 6 und 7 zeigen ein vergleichbares Verfahren zum
Herstellen einer konkaven Linse, bei dem die gleichen
Bezugszeichen und Symbole wie in den Fig. 1 und 2 für
vergleichbare Elemente verwendet werden.
Gemäß dieser Ausführungsform haben zwei Formenteile 1 und 2
an ihren Verbindungsflächen Ausnehmungen 4 und 5, die so ge
staltet sind, daß sie mit den konkav geformten Seiten einer
herzustellenden konkaven Linse 14 übereinstimmen, die in
Fig. 10 dargestellt ist. Zwei getrennte obere und untere Ab
schnitte einer hohlen konkaven Linse 16 in fertiger Größe
werden von den Ausnehmungen 4 und 5 aufgenommen. Diese Ab
schnitte weisen einen Fülleinlaß 15 auf, der mit einer An
gußrille 7 in Verbindung steht, sowie Vorsprünge 10, die
den Vorsprüngen 10 der ersten Ausführungsform vergleichbar
sind.
Zum Herstellen der konkaven Linse 14 unter Verwendung der
Formenteile 1 und 2 und der hohlen konkaven Linse 16 werden
in einem ersten, in Fig. 7 gezeigten Schritt zunächst die
Formenteile 1 und 2 miteinander vereinigt, wobei entspre
chende Rillen 8 die Vorsprünge 10 an der hohlen konkaven
Linse 16 ergreifen, sodaß die oberen und unteren Abschnitte
der hohlen konkaven Linse 16 in den Ausnehmungen 4 und 5
der Formenteile 1 und 2 gehalten werden.
Sodann wird eine Einspritzdüse 12 eines Materialinjektors
(nicht dargestellt) auf eine Eingußöffnung 6 in dem oberen
Formenteil 1 aufgesetzt, wie in Fig. 8 gezeigt. Ein trans
parentes Kunstharzmaterial 13 in flüssigem Zustand und bei
einer spezifischen Temperatur, das das gleiche Material
ist, wie das der hohlen konkaven Linse 16, wird durch die
Eingußöffnung 6 und die Angußrille 7 in die hohle Linse 16
eingespritzt.
Während des Spritzvorgangs durchläuft das flüssige Kunst
harz 13 eine Mündung 7 a der Angußrille 7, während in der
Form vorhandene Gase durch Öffnungszwischenräume zwischen
den Rillen 8 in den Formenteilen 1 und 2 und den Vorsprüngen
6 an der hohlen konkaven Linse 16 entweichen, sodaß das
flüssige Kunstharz gleichmäßig längs der Innenwand der
hohlen konkaven Linse 16 strömen kann, wie durch die Pfeile
in Fig. 8 dargestellt. Es versteht sich, daß kleine Ent
lüftungslöcher oder Zwischenräume im Umfang der hohlen
Linse vorhanden sind.
Da der hohle Innenraum in der konkaven Linse 16 im Vergleich
zur Dicke der fertigen konkaven Linse 14 schmal ist, kann
das eingespritzte flüssige Material 13 schnell über die
Innenwand der hohlen konkaven Linse 16 strömen, sodaß der
Innenraum der Linse 16 sehr schnell mit dem Kunstharzmate
rial 13 unter Druck gleichmäßig gefüllt wird.
Sodann beginnt das Kunstharzmaterial 13 im hohlen Innenraum
der konkaven Linse 16 (Fig. 9) in den Formenteilen 1 und 2
gleichmäßig zu erstarren. Nach einer gegebenen Zeitdauer,
wenn das Kunstharzmaterial 13 sich monolithisch mit der
hohlen konkaven Linse 16 verbunden hat, wird die fertige
konkave Linse 14 aus den geöffneten Formenteilen 1 und 2
entnommen.
Schließlich werden die nicht notwendigen Abschnitte ver
festigten Materials an der Eingußöffnung 6 a und der Einlauf
rille 7 und die Vorsprünge 10 am Umfang der konkaven Linse
14 weggeschnitten und entfernt, wie Fig. 10 zeigt, womit
die konkave Linse 14 gewünschter Dicke fertiggestellt ist.
Es geht aus der Beschreibung augenscheinlich hervor, daß
das Verfahren zur Herstellung der konkaven Linse 14 fast
die gleiche Wirkung hervorbringen kann, wie das unter Bezug
nahme auf die Fig. 1 bis 5 beschriebene Verfahren zum
Herstellen einer konvexen Linse.
Claims (2)
1. Verfahren zum Herstellen einer Linse, enthaltend die
folgenden Schritte:
Ausbilden von Ausnehmungen in den Verbindungsflächen von zwei miteinander zu vereinigenden Formenteilen, wobei die Vertiefungen so gestaltet sind, daß sie den konvex gestalteten Seiten einer herzustellenden konvexen Linse entsprechen;
Zusammenfügen der zwei Formenteile, während ein Kunst harzkern von konvexer Linsengestalt, der kleiner als die herzustellende konvexe Linse ist, innerhalb des Mitten bereichs zwischen den Ausnehmungen in den Formenteilen fest abgestützt ist, und
Einspritzen eines verfestigbaren Kunstharzmaterials, das das gleiche Material wie das des konvexen Linsenkerns ist, in die zwei von dem konvexen Linsenkern getrennten Ausnehmunqen, um eine den konvexen Linsenkern monoli thisch in sich aufnehmende konvexe Linse zu bilden.
Ausbilden von Ausnehmungen in den Verbindungsflächen von zwei miteinander zu vereinigenden Formenteilen, wobei die Vertiefungen so gestaltet sind, daß sie den konvex gestalteten Seiten einer herzustellenden konvexen Linse entsprechen;
Zusammenfügen der zwei Formenteile, während ein Kunst harzkern von konvexer Linsengestalt, der kleiner als die herzustellende konvexe Linse ist, innerhalb des Mitten bereichs zwischen den Ausnehmungen in den Formenteilen fest abgestützt ist, und
Einspritzen eines verfestigbaren Kunstharzmaterials, das das gleiche Material wie das des konvexen Linsenkerns ist, in die zwei von dem konvexen Linsenkern getrennten Ausnehmunqen, um eine den konvexen Linsenkern monoli thisch in sich aufnehmende konvexe Linse zu bilden.
2. Verfahren zum Herstellen einer Linse, enthaltend die
folgenden Schritte:
Ausbilden von Ausnehmungen in den Verbindungsflächen zweier miteinander zu vereinigender Formenteile, wobei die Ausnehmungen so gestaltet sind, daß sie mit den konkav geformten Seiten einer herzustellenden konkaven Linse übereinstimmen;
Zusammensetzen der zwei Formenteile, während eine hohle konkave Linse aus Kunstharz, die aus zwei gleichen kon kaven Abschnitten besteht, die die konkaven Seiten einer fertigen konkaven Linse bilden, in den Ausnehmungen in ihren zugehörigen Formenteilen gehalten ist, und
Einspritzen eines verfestigbaren Kunstharzmaterials, das das gleiche Material wie das der hohlen konkaven Linse ist, in den Hohlraum, der von den konkaven Linsenab schnitten umschlossen wird, um mit diesen monolithisch eine konkave Linse auszubilden.
Ausbilden von Ausnehmungen in den Verbindungsflächen zweier miteinander zu vereinigender Formenteile, wobei die Ausnehmungen so gestaltet sind, daß sie mit den konkav geformten Seiten einer herzustellenden konkaven Linse übereinstimmen;
Zusammensetzen der zwei Formenteile, während eine hohle konkave Linse aus Kunstharz, die aus zwei gleichen kon kaven Abschnitten besteht, die die konkaven Seiten einer fertigen konkaven Linse bilden, in den Ausnehmungen in ihren zugehörigen Formenteilen gehalten ist, und
Einspritzen eines verfestigbaren Kunstharzmaterials, das das gleiche Material wie das der hohlen konkaven Linse ist, in den Hohlraum, der von den konkaven Linsenab schnitten umschlossen wird, um mit diesen monolithisch eine konkave Linse auszubilden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15301287A JPS63315217A (ja) | 1987-06-18 | 1987-06-18 | レンズ製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3809969A1 true DE3809969A1 (de) | 1989-10-05 |
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ID=15553028
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JP (1) | JPS63315217A (de) |
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