DE873139C - Verfahren zur Herstellung von Matrizen und Gegenstaenden aus einem plastischen Werkstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Matrizen und von Gegenständen aus einem plastischen Werkstoff, und zwar insbesondere von Gegenständen, deren Form und Oberflächenabmessungen sehr hohen Anforderungen genügen müssen.

Bei der Anfertigung von Linsen ist es bekannt, daß eine hohe Genauigkeit erzielbar ist, wenn die Linse in der Weise angefertigt wird, daß eine

ίο gelatinöse Masse, z. B. eine Lösung von Gelatine in Wasser, in eine Form, im nachstehenden als Mutterform bezeichnet, gegossen wird, der Abguß nach der Koagulierung aus der Form entfernt und schließlich getrocknet wird. Während der Trocknung schwindet der Abguß in hohem Maße, und die hohe Genauigkeit ist auf den Umstand zurückzuführen, daß kleine Abweichungen in der Form beim Trocknen der Linse geringer in ihren Abmessungen werden.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, einen Abguß einer Form mittels einer wässerigen Dispersion von Kautschuk herzustellen; ein solches Material kann nicht durch Gelatinieren formbeständig gemacht werden und wird daher auf der Form getrocknet. Der Abguß erlangt also dieselben Maße wie die Form.

Nach der Erfindung wird die Herstellung von Matrizen und von Gegenständen aus Gelatine und anderen plastischen Werkstoffen dadurch ermöglicht, daß in einer Mutterform eine gelatinierbare Lösung zunächst zum Gelatinieren gebracht wird, daß alsdann der formbeständige Abguß von der Mutterform entfernt, daß der aus einem Gel bestehende Abguß durch Trocknung eingeschrumpft

wird und daß von der erhaltenen Form eine Tochterform angefertigt wird; mittels dieser Form können die Gegenstände aus einem plastischen Werkstoff angefertigt, z. B. gepreßt werden. Die Form kann daher mit einer viel höheren Genauigkeit angefertigt werden, als es bisher der Fall war. Auch läßt sich auf diese Weise eine große Ersparnis an Zeit und Kosten erzielen, da bisher solche Formen vielfach von Hand einer Nacharbeitung unterworfen werden mußten. Die beim Verfahren nach der Erfindung verwendete Mutterform oder Matrize zur Herstellung der Abgüsse, welche die weiteren Formen liefern, kann in den meisten Fällen völlig mechanisch angefertigt werden.

Hierbei ergibt sich gegenüber dem bekannten Verfahren zum Pressen von Gegenständen aus einem plastischen Werkstoff noch der Vorteil, daß sich von einer einzigen Mutterform eine größere Zahl von Tochterformen anfertigen lassen, welche ao eine große Verschiedenheit in der Stärke ihrer Profilierung aufweisen. Dies ist erreichbar durch Änderung der Konzentration der gelatinösen Masse, aus der die Abgüsse hergestellt werden.

Die Profilierung der Abgüsse ist um so stärker, je konzentrierter die Gelatinelösung ist. Von diesen Abgüssen lassen sich auf galvanischem Wege billig Tochtermatrizen zur Herstellung von Gegenständen aus einem plastischen Werkstoff anfertigen.

Die Erfindung wird an einem in der Zeichnung verdeutlichten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Figuren der Zeichnung sind schematisch sowohl Schnitte durch die Matrizen und die mit ihnen angefertigten Gegenstände als auch der Verlauf des Verfahrens im ganzen dargestellt. In einem Abstand über einem Metalltisch 1 (Fig. 1) befindet sich eine metallene Hohlform 2, deren untere Fläche 3 mit großer Genauigkeit bearbeitet und gegenüber dem Tisch ι angeordnet ist. Eine gelatinierbare Flüssigkeit, z. B. eine Lösung von Gelatine in Wasser, wird durch ein Rohr 4 in den Raum zwischen Matrize und Tisch geführt und dort zum Koagulieren gebracht. Dieser Vorgang kann durch die Temperatur einer durch die Form 2 über die Rohre 5 und 6 geführten Flüssigkeit beeinflußt werden. Die Form läßt sich sodann von der koagulierten, mit 7 angedeuteten Masse entfernen (Fig. 2 und 3)^:." ■ ■ ' ■

Wie bereits erwähnt wurde, besteht einer der durch die Erfindung erreichten Vorteile darin, daß sich mittels einer einzigen Mutterform mehrere Gegenstände mit abweichender Profilierung erzielen lassen. Um dies zu verdeutlichen, ist im Beispiel angenommen, da® zwei Abgüsse 7 und 7' aus Gelatinelösungen in Wasser verschiedener Konzentration, nämlich 10 bzw. 20 %, angefertigt wurden. Nach der Entfernung, z. B. Verdampfung, des Lösungsmittels ergeben sich dann zwei Gegenstandes und 8' (Fig. 4 und 5), deren Oberflächen eine Gleichförmigkeit aufweisen, jedoch ist die Profilierung des Gegenstandes 8 stärker als die von 8'.

Die Profilierung läßt sich mit sehr hoher Genauigkeit anfertigen infolge des Umstandes, daß etwaige Fehler, welche bei der Herstellung der 'Matrizenoberfläche 3 auftreten sollten, beim Schwinden der Masse 7 wesentlich !herabgesetzt werden. Es hat sich als möglich erwiesen, diese Vorteile bei der Herstellung von Matrizen und von mittels dieser Matrizen angefertigten Gegenständen dadurch auszunutzen, daß von den Abgüssen 8 wieder neue Formen angefertigt werden. Dies kann z. B. in der Weise erfolgen, daß auf die Abgüsse 8, die zunächst an den Rändern nachgearbeitet sein können, eine Metallschicht 9, 9/ (Fig. 6 und 7) auf galvanischem Wege niedergeschlagen wird. Die Oberfläche der Abgüsse kann zu diesem Zweck zunächst mittels einer dünnen aufgedampften Metallschicht leitend gemacht werden.

Die Abgüsse 8 werden sodann entfernt, und die Formen 9, 9' können weiter bearbeitet werden, je nachdem, auf welche Weise weitere Abgüsse oder Abdrucke angefertigt werden sollen.

Wenn Abdrucke in einem durchsichtigen Kunstharz gemacht werden sollen, so kann eine Form 9 in einer aus einem Oberstempel 10, einem Unterstempel 11 und einem Mantel 12 bestehenden Presse befestigt werden. Die Abdrucke 13, 13' sind in den Fig. 10 und 11 nochmals einzeln dargestellt.

Sollten weitere Abgüsse in einer gelatinierbaren Masse angefertigt werden, so kann die Form 9 in der in Fig. 1 dargestellten Weise mit Kühlkanälen versehen werden.

Das beschriebene Verfahren ist besonders zweckmäßig zur Herstellung optischer Elemente, und zwar insbesondere asphärischer Linsen der Art, wie sie in Systemen nach Schmidt und den von ihnen abgeleiteten Systemen verwendet werden.

Als plastisches Material für die Anfertigung von Gegenständen mit Hilfe der Tochterformen sind viele Stoffe verwendbar. Wie bereits erwähnt, läßt sich zweckmäßig eine Gelatinelösung verwenden. Die Profilierung wird dabei geschwächt und die Genauigkeit erhöht. Auch, lassen sich Abdrucke in thermoplastischen und thermohärtenden Stoffen, z. B. in Polystyrol und in Polymethacrylsäuremethylester, anfertigen. Auch ist es möglich, die Gegenstände in Metall zu pressen.

Die Anfertigung der Tochterformen nach den Gelatineabgüssen der Mutterform braucht nicht notwendigerweise auf galvanoplastischem Wege zu erfolgen. Alle anderen bekannten Verfahren zur Herstellung von Abdrucken sind verwendbar, wobei naturgemäß· die nachher an die Tochterform zu stellenden Anforderungen berücksichtigt werden müssen. Die Anfertigung von Abgüssen ist möglich unter Zuhilfenahme von Wachs, von bei niedrigen Temperaturen schmelzenden Metallen, von aufgespritztem Metall, (nach dem Schoopverfahren)

Claims (3)

1. Patentanspruch:

   i. Verfahren zum Herstellen von Matrizen (Formen), dadurch gekennzeichnet, daß in einer Mutterform eine gelatinierbare Lösung zunächst zum Gelatinieren gebracht wird, daß alsdann der formbeständige Abguß von der Mutterform ent-

   fernt, daß der aus einem Gel bestehende Abguß durch Trocknung eingeschrumpft wird und daß von der erhaltenen Form eine Tochterform angefertigt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Tochterform auf galvanoplastischem Wege angefertigt wird.
3. 3. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen ι und 2 zur Herstellung von asphärischen Linsen od. dgl. aus einem plastischen Werkstoff.

   Angezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 617 332.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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