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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Spiegeln. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur
Herstellung von ultraleichten Spiegeln, die aus einem Träger bestehen,
auf den eine dünne
Folie, die über
eine reflektierende Oberfläche
verfügt,
gespannt wird.
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Aus
dem Patent FR 2.491.816 ist ein Verfahren zur Herstellung von Spiegelpaneelen
bekannt. Das Spiegelpaneel wird ausgehend von einem Trägerrahmen
hergestellt, auf den in besonderer Weise eine Folie mit einer reflektierenden
Oberfläche
gespannt und geklebt wird. Ist die Folie korrekt auf den Rahmen
geklebt, wird anschließend
ein Warmluftstrom über
die gespannte Folienoberfläche
geleitet, um das Heißschrumpfen
der Folie zu erhalten, das heißt
ein verstärktes
Spannen der Folie um den Rahmen herum. Eine zweite Schutzfolie aus
Plastik wird an der hinteren Seite des Rahmens hinzugefügt. Das Problem
dieses Verfahrens besteht darin, dass das Heißschrumpfen der Folie auf dem
Trägerrahmen, insbesondere
an der hinteren Seite des Rahmens oder an den Oberflächen, welche
die Umrandung des Trägerrahmens
bilden, nicht gleichmäßig ist.
Dieses Heißschrumpfen
wird in der Tat mit Hilfe von Düsen, die
einen Warmluftstrom transportieren und sich über dem Paneel bewegen, nacheinander
an verschiedenen Stellen durchgeführt. Die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht also darin, die Nachteile des Standes der Technik
zu beseitigen, indem ein Verfahren zur Herstellung von Spiegelpaneelen
vorgeschlagen wird, das ein gleichmäßiges Spannen der Folie an
der vorderen und hinteren Seite des Rahmens ermöglicht.
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Dieses
Ziel wird durch das Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1 erreicht.
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Zusätzliche
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Ansprüchen
2 bis 16 beschrieben.
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Die
Erfindung, mit ihren Merkmalen und Vorteilen, wird beim Lesen der
sich auf die beiliegenden Zeichnungen beziehenden Beschreibung klarer.
In den Zeichnungen zeigen:
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1a und 1b in
der Draufsicht die hintere Seite des Spiegelpaneels bzw. die vordere
Seite des Spiegelpaneels, das durch das Verfahren erhalten wird,
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2 den
Querschnitt des Umfangs des Trägerrahmens,
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3a und 3b in
der Seitenansicht bzw. in der Draufsicht das Ganze, mit dem die
Herstellung von Paneelen gemäß der Erfindung
möglich ist,
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4 ein
Organigramm, das die Verfahrensschritte zusammenfasst.
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Die
Erfindung wird nun in Verbindung mit den 1 bis 4 beschrieben.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
läuft folgendermaßen ab.
Ein Spiegelpaneel 1 wird ausgehend von einem Trägerrahmen 2,
auf dem eine Plastikfolie 10 mit einer reflektierenden
Oberfläche
angebracht wird, hergestellt. Die Folie 10 wird zum Beispiel
an der vorderen Fläche
des Rahmens 2 angebracht. Der Trägerrahmen 2 muss gleichzeitig
starr und leicht sein. Er besteht aus einem rechteckigen Umfang 20,
der die Form eines Aluminiumhohlprofils besitzt und zwei Querstangen 21, 22 sowie
vier weitere Stangen 23, 24, 25, 26 bildet,
von denen immer zwei jeweils symmetrisch auf dem oberen Abschnitt und
auf dem unteren Abschnitt des Rahmens 2 verteilt sind.
Die zwei Querstangen 21, 22 sind parallel zur
Breite des Rahmens 2 angeordnet. Jede der vier weiteren
Stangen 23, 24, 25, 26 ist so
angeordnet, dass sie in den vier Ecken des Umfangs ein Dreieck bildet.
All diese Stangen sind so ausgebildet, dass sie der Folie 10 auf
dem Rahmen 2 als Stütze
dient, wenn ein Druck auf die Außenfläche der Folie 10 gegen
das Innere des Rahmens 2 ausgeübt wird.
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Der
Querschnitt 27 des Umfangs 20 besitzt die Form
eines Rechtecks. Auf der vorderen Fläche des Umfangs 20 erstreckt
sich über
den gesamten Umfang und senkrecht zu dieser Fläche ein rippenartiges Profil 270,
auf das die Plastikfolie 10 gespannt wird. Dieses Profil
ist in der Verlängerung
des Außenrandes
des Umfangs 20 gebildet. Der Querschnitt 27 besitzt
zum Beispiel eine Länge
L von 30 mm und eine Höhe
h von 8 mm, wobei diese Höhe
h von 8 mm die des rippenartigen Profils von 3 mm mit einschließt. Diese
Abmessungen sind vorzugsweise gering, um die Masse des Spiegelpaneels 1 maximal
zu verringern. Die durch h definierte Dicke des Rahmens 2 ist
darüber
hinaus gering, so dass die Folie 10 so nah wie möglich an
der Wand ist, wenn das Spiegelpaneel 1 an der Wand befestigt
ist. Die Wand dient dann als Schutz für den Fall, dass eine Person auf
die Außenfläche der
Folie 10 drückt.
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Die
in dem Verfahren verwendete Plastikfolie 10 ist zum Beispiel
eine farblose Frischhaltefolie aus Polyester oder aus Polystyrol,
die 12 μm
bis 50 μm dick
ist.
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Zunächst wird
eine der Flächen
der Plastikfolie 10 metallisiert, wie dies in Schritt 40 in 4 dargestellt
ist. Beide Flächen
der Folie 10 können
metallisiert werden. Die Metallisierung erfolgt unter Vakuum mit
einer 2 μm
bis 3 μm
dicken Aluminiumschicht. Es können
verschiedene optische Dichten gefordert sein. Die optische Dichte
ist ein entscheidendes Element, um einen guten Spiegel zu erhalten.
Ist die optische Dichte zu schwach, kann eine Schicht schwarzen
Lacks auf die der metallisierten Fläche gegenüberliegende Fläche aufgebracht
werden, so dass der Spiegel opak wird. Bei einer optischen Dichte
von ungefähr
3,2 erhält
man opake Spiegel. Die Spiegel werden in der Regel mit optischen
Dichten von 2,5 oder mehr erhalten. Mit optischen Dichten von 0,5
bis 1,5 erhält
man nicht-spiegelnde
Scheiben.
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Eine
Oberfläche
der Folie 10 wird mit Abmessungen ausgeschnitten, die es
ermöglichen,
die Ränder
der Folie 10 auf die hintere Seite des Rahmens 2 umzuklappen.
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Die
Folie 10 wird anschließend
auf das rippenartige Profil 270 des Rahmens 2 gespannt,
wobei die metallisierte Fläche
nach außen,
bezogen auf den Rahmen 2, angebracht wird, wie dies in
Schritt 41 in 4 gezeigt ist. Gemäß einer Variante
kann diese nach innen, bezogen auf den Rahmen, angebracht werden,
um die Beschädigung
der metallisierten Fläche
zu vermeiden.
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Die
Folie 10 wird anschließend
zum Beispiel mit Hilfe von doppelseitigen Klebebändern oder Kleber an der hinteren
Seite des Rahmens 2 befestigt, wie dies in Schritt 42 in 4 gezeigt
ist. Hierzu werden die Ränder
und die vier Ecken der Folie 10 umgeklappt und dann an
die hintere Seite des Rahmens 2 geklebt. Die metallisierte
Fläche
wird zum Beispiel nach außen,
bezogen auf den Rahmen 2, angebracht.
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Die
metallisierte Fläche
der Folie 10 kann mit einer Lackschicht behandelt werden,
damit diese gesäubert
werden kann. Durch diesen Überzug
ist es möglich,
eine Oberfläche
zu schaffen, die gesäubert werden
kann, wenn zum Beispiel Fingerabdrücke vorhanden sind. Diese Lackschicht
ermöglicht
es außerdem,
die Metallisierung vor Oxidation zu schützen. Um diese Lackschicht
auf die metallisierte Fläche
aufzubringen, verwendet man das Verfahren mit kaltem Plasma. Diese
Technik vereint Abscheidungen vom Typ PVD (englisch „Physical
Vapour Deposition")
und CVD (englisch „chemical
Vapour Deposition").
Diese Behandlung wird ausgehend von Multifrequenzgeneratoren durchgeführt, wobei
diese Frequenzen von 10 bis 300 MHz reichen. Die Leistungen der
Generatoren reichen von 0 bis 5 kW. Das verwendete Plasma wird durch
eine variable Zusammensetzung von neutralen, aktiven und reaktiven
Gasen erzeugt. Die Aktivierung der Oberfläche und die Abscheidung werden
in ein und demselben Reaktor durchgeführt, wobei Ausgangsmaterialien
auf Siliziumbasis verwendet werden. Die Abscheidung wird mit Drücken durchgeführt, die
von 10–6 bis
10–1 mbar reichen.
Die erhaltenen Schichtdicken betragen zwischen 5 nm und mehrere
Dutzend Mikrometer bei Haltezeiten von einigen Minuten.
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Das
Spiegelpaneel wird zu seiner Herstellung und vor dem Heißschrumpfen
zum Beispiel flach auf einen Arbeitstisch 30 gelegt, der
sich vor dem Eingang eines Schrumpftunnels befindet.
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Das
Ganze wird anschließend
mittels eines Förderbandes 31,
das sich in der Verlängerung
des Tischs 30 befindet, durch einen Tunnel 32 geführt, so dass
es ein Schrumpfen erfährt,
das heißt
ein Spannen der Folie 10 auf den Rahmen 2, wie
dies in Schritt 43 in 4 gezeigt
ist. Der Vorteil, der sich aus diesem Tunnel 32 ergibt,
besteht darin, dass er es ermöglicht,
ein gleichmäßiges Spannen
der Folie 10 auf den Rahmen 2, insbesondere an
der hinteren Seite des Rahmens 2 und an den Außenrändern des Rahmens 2,
zu erhalten. Das Erhitzen erfolgt etwa 10 Sekunden lang bei einer
Temperatur zwischen 170° und
210°C. Das
Schrumpfen beträgt
im Durchschnitt 1 cm/m der Folie 10. Das Spiegelpaneel 1 wird
von dem Förderband 31 vom
Eingang des Tunnels 32 bis zu seinem Ausgang transportiert,
wo es herausgenommen werden kann.
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Durch
dieses Verfahren ist es möglich,
Spiegel mit sehr großen
Abmessungen, zum Beispiel von 8 bis 9 m Länge und 2 m Breite, auf einem
Arbeitstisch 30 herzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren
weist außerdem
den Vorteil auf, dass es am Fließband durchgeführt werden
kann.
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Ein
Flammschutzmittel kann auf die nicht-metallisierte Fläche der
Plastikfolie 10 aufgebracht werden. Durch dieses Aufbringen
ist es möglich,
das Spiegelpaneel 1, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt wurde, an allen öffentlichen
Orten zu verwenden. Das Flammschutzmittel wird mit einer Rolle oder
einer Pistole mit 40 g/m2 aufgebracht.
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Ein
Polymerschaumstoff wie zum Beispiel Polyurethan, kann auf die Rückseite
der metallisierten Fläche
der Folie 10 aufgetragen werden. Dieser Schaumstoff dient
zum Schutz der Folie 10 gegen Reißen, sollte jemand auf die
Folie 10 drücken.
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Ein
Eloxieren der Metallisierung ermöglicht es
außerdem,
verschiedene Spiegelfärbungen
zu erhalten.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsvariante, wird
die Folie 10 nicht auf den Rahmen 2 geklebt, sondern
mit einer zweiten Folie warmgeschweißt, wobei der Rahmen 2 zwischen
den zwei Folien eingeschlossen ist. Die zwei Folien bilden also
eine Hülle,
in der sich der Rahmen 2 befindet. Das Ganze erfährt anschließend ein
Schrumpfen, das ein Spannen der zwei Folien um den Rahmen 2 herum
ermöglicht. Gemäß dieser
Variante ist es möglich,
ein Ventil auf dem Rahmen 2 anzubringen, um Druckluft zwischen die
zwei Folien zu bringen, wodurch Vibrationen der Folie 10 vermieden
werden, wenn das Spiegelpaneel 1 in einem Außenbereich
verwendet wird.
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Ein
erstes Ziel der Erfindung wird durch ein Verfahren zur Herstellung
eines Planspiegel-Paneels, ausgehend von einem metallischen Trägerrahmen
und einer Folie erreicht, das durch folgende Schritte gekennzeichnet
ist:
- – Vakuum-Metallisierung
mindestens einer Fläche der
Folie mit Aluminium,
- – Spannen
der Folie auf den Rahmen, wobei die metallisierte Fläche nach
außen
oder innen, bezogen auf den Rahmen, zeigt,
- – Festhalten
der Folie auf dem Rahmen in dieser Position,
- – Führen des
Ganzen durch einen Heißschrumpftunnel,
der ein gleichmäßiges Spannen
der Folie auf den Rahmen ermöglicht.
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Gemäß eines
weiteren Merkmals erhitzt der Tunnel auf zwischen 170° und 210°C.
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Gemäß eines
weiteren Merkmals wird die Folie mit Hilfe von doppelseitigen Klebebändern an ihren
Rändern
an der hinteren Seite des Rahmens festgehalten.
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Gemäß eines
weiteren Merkmals ist der Rahmen ein rechteckiges Aluminiumprofil,
das zwei Querstangen und vier weitere Stangen bildet, die jeweils
symmetrisch auf dem oberen Abschnitt und auf dem unteren Abschnitt
des Rahmens angeordnet sind, so dass jede mit den Rändern des
Rahmens in den vier Ecken des Rahmens ein Dreieck bildet.
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Gemäß eines
weiteren Merkmals ist die Dicke des Rahmens gering, so dass die
Plastikfolie geschützt
wird, wenn das Paneel gegen eine Wand angebracht wird.
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Gemäß eines
weiteren Merkmals wird die Metallisierung auf beide Flächen der
Folie durchgeführt.
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Gemäß eines
weiteren Merkmals ist die Folie aus Polyester oder Polystyrol hergestellt
und ist 12 μm
bis 50 μm
dick.
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Gemäß eines
weiteren Merkmals wird die Metallisierung mit einer Aluminiumschicht
von einer Dicke von 2 μm
bis 3 μm
durchgeführt.
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Gemäß eines
weiteren Merkmals wird ein Flammschutzmittel mit einer Rolle oder
einer Pistole auf die Seite der nicht-metallisierten Fläche der
Folie aufgebracht.
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Gemäß eines
weiteren Merkmals wird eine Lackschicht auf die metallisierte Fläche der
Folie aufgebracht, so dass eine Oberfläche gebildet wird, die gesäubert werden
kann.
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Gemäß eines
weiteren Merkmals wird die Lackschicht in einer Dicke von 5 nm bis
zu mehreren Dutzend Mikrometer auf die metallisierte Fläche der Folie 10 aufgebracht.
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Gemäß eines
weiteren Merkmals wird eine Schicht Polyurethanschaumstoff auf die
hintere Seite des Rahmens aufgebracht, so dass die Folie geschützt wird.
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Gemäß eines
weiteren Merkmals kann eine breite Palette von Spiegelfärbungen
durch Eloxieren der Metallisierung erhalten werden.
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Gemäß eines
weiteren Merkmals wird das Halten der reflektierenden Folie auf
dem Rahmen durch seine Verbindung zu einer zweiten, auf der gegenüberliegenden
Seite des Rahmens gespannten Folie gesteuert.
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Gemäß eines
weiteren Merkmals in diesem letzten Fall, wird die Folie durch Warmschweißen mit der
anderen Folie gehalten.
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Gemäß einer
weiteren Besonderheit wird auf dem Rahmen ein Ventil hinzugefügt, um eine
Luftzufuhr unter Druck nach innen, bezogen auf das Volumen, zu ermöglichen,
so dass die Vibrationen des Spiegels vermieden werden, wenn er in
einem Außenbereich
verwendet wird.