EP1080249A1 - Verfahren zum einbringen mindestens einer nut in eine bohrung - Google Patents

Verfahren zum einbringen mindestens einer nut in eine bohrung

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EP1080249A1
EP1080249A1 EP00916759A EP00916759A EP1080249A1 EP 1080249 A1 EP1080249 A1 EP 1080249A1 EP 00916759 A EP00916759 A EP 00916759A EP 00916759 A EP00916759 A EP 00916759A EP 1080249 A1 EP1080249 A1 EP 1080249A1
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EP
European Patent Office
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bore
exposure
photosensitive layer
light source
light beam
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EP00916759A
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English (en)
French (fr)
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EP1080249B1 (de
Inventor
Ulrich Augustin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of EP1080249B1 publication Critical patent/EP1080249B1/de
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/02—Local etching

Definitions

  • the invention relates to a method for making at least one groove in a bore.
  • m cylinder bores of sliding valve control grooves are required that have only small tolerances.
  • tolerances of only ⁇ 20 ⁇ m can be achieved, which is not sufficient for applications with fuel injectors.
  • the object of the invention is therefore to provide a method by means of which grooves with substantially smaller tolerances m can be drilled.
  • a photo-sensitive layer to the inner surface of the bore.
  • the photo-sensitive layer can be applied by spraying, dipping or by mechanical application using brushes, brushes or sponges. Liquid photo-sensitive materials such as photoresist are particularly suitable for this. It should be noted that the photosensitive layer is insensitive to subsequent etching processes. If, for example, liquid photo lacquer is applied, a usable photo-sensitive layer is only available after a certain drying time.
  • the photo-sensitive layer can then be exposed in accordance with the desired course of the grooves. A suitable exposure Exposed on the photosensitive layer in such a way that, after a development step, etching is possible at the points where the groove or grooves are later to come to rest.
  • the exposure patterns are to be adapted to the given photosensitive layer in such a way that the exposed areas of a photo-positive layer and the unexposed areas of a photonegative layer are developed and the areas below are exposed.
  • an etchant is introduced into the bore.
  • the etchant is left in the borehole for a certain period of time and then removed from the borehole, for example by dumping or by suction.
  • the depth of the groove depends on the strength of the etchant as well as the length of time it remains in the hole. Since the photosensitive layer is insensitive to the etchant, only the
  • the inner surfaces of the bore are preferably surface-treated.
  • the etched areas can be deepened by mechanical grinding or milling after etching. The latter can be done immediately after removing the etchant or after removing the remaining photosensitive layer.
  • the exposure can either be by means of a light source generating a light beam in connection with at least one rotating mirror deflecting the light beam, displaceable in the bore, or by means of a light source which is accommodated in a transparent inner cylinder with shading elements producing exposure pattern, or by means of a rotatable and displaceable point light source which generates the light sound and is introduced into the bore.
  • the optical waveguide in particular a tapering end can be provided at which the light beam is deflected laterally.
  • the optical waveguide can also have an axial radiation characteristic and be kinked in the bore.
  • the light source can be switched on or off depending on the position of the optical waveguide to generate an exposure pattern.
  • FIG. 1 shows a general embodiment of a method according to the invention, including an exposure step
  • FIG. 2 shows a first embodiment of the exposure step
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the exposure step
  • FIG. 4 shows a third embodiment of the exposure step
  • FIG. 5 shows a fourth embodiment of the exposure step
  • FIG. 6 shows a fifth embodiment of the exposure step
  • FIG. 7 shows a sixth embodiment of the exposure step
  • FIG 8 shows a seventh embodiment of the exposure step.
  • a bore 1 is made in a solid, for example a valve housing 2.
  • the inner surface 3 of the bore 1 is, for example surface-treated by grinding, then polishing and finally anodizing. The result of this process step is shown in Figure la.
  • a photosensitive layer 4 is applied to the surface-treated inside 3 of the bore 1. This is done, for example, by spraying liquid, photo-sensitive lacquer onto the inner wall 3 of the bore 1.
  • the lacquer contains solvents which evaporate during the drying process. After drying, the lacquer forms a hardened, photosensitive layer that is resistant to acids, but can be removed by solvents. The result of this process step is shown in FIG. 1b.
  • a light beam 6 generated by a light source 5 is directed by appropriate light guiding means 7 (for example a mirror etc.) to the desired location and thus an exposure pattern 8 consisting of exposed and unexposed locations on the photosensitive layer 4 is generated.
  • appropriate light guiding means 7 for example a mirror etc.
  • the next step is the development of the photosensitive layer 3 and the etching of the grooves.
  • an inlet 9 is placed on one side of the bore 1 and an outlet 10 on the other side of the bore 1, each with the same cross section as the bore 1, is attached to the valve housing 2 using sealing rings 11.
  • the hole 1 is determined with a developer liquid (eg strong lye) for a enough time to develop the photosensitive layer 3.
  • the hole is flushed through in the same way with an etchant (strong acid) for a certain time. The length of time depends on how deep you want to etch.
  • a solvent is spooled in to detach and remove the various layers of lacquer.
  • the bore 1 is cleaned, for example, with a detergent.
  • FIG. 1d shows the state before the solvent is introduced.
  • the grooves 12 are deepened by grinding (or alternatively by milling) at a tolerance-safe distance from the etched groove edges - forming depressions 13.
  • Figure le shows the state after deepening.
  • the exposure takes place by means of a rod-shaped light source 14 which is introduced into the bore 1 and which is surrounded by a transparent cylinder 15.
  • Shading 16 is applied to the outside of the transparent cylinder 15, which together with the unshaded areas of the transparent inner cylinder 15 result in an exposure pattern 8.
  • a photo negative varnish is used as the photosensitive layer 4, so that the shadows 16 identify the places at which a groove is to be etched later. at Using a photo positive varnish, however, these areas were not shaded.
  • the transparent cylinder 15 contains formations 17 which serve as a stop when imported into the bore 1. This enables the exact position of the exposure pattern to be set reproducibly.
  • the light source 14 is switched on for a certain period of time which is sufficient for the exposure of the photosensitive layer 4. After switching off the light source 14, the light source 14 and the transparent cylinder 15 are pulled out of the bore 1 again.
  • a light beam 19 is generated, for example, by a laser unit 18 and the bore 1 is guided parallel to the longitudinal axis of the bore 1 m.
  • a shaft 20 is inserted, at the end of the bore 1 in which a mirror 21 is arranged at 45 ° to the longitudinal axis of the bore 1.
  • the shaft 20 is rotatable so that an illuminated ring enclosing the inner surface of the bore 1 is produced when the shaft 20 rotates.
  • an angle of 45 ° other angles can also be used, but an angle of 45 ° results in a more homogeneous illumination than other angles.
  • the shaft 20 can be provided with means not shown in the drawing for remote adjustment of the position.
  • the embodiment of Figure 4 has been modified so that three individual mirrors 22 are provided instead of a single mirror.
  • the three mirrors 22 are cast in a crystal-clear, zylmderforangen synthetic resin body (cylinder 23) each offset at an angle of 45 ° to the longitudinal axis and in the axial and radial directions.
  • the cylinder 23 is inserted from one side m of the bore 1, while from the other side a light beam 19 of the width of the bore 1 is directed at the bore 1.
  • the cylinder 23 does not have to be axially displaced in the bore 1 like the shaft 20 from FIG. 3 in order to carry out exposures for several grooves at different locations with high accuracy.
  • the embodiment from FIG. 5 has been modified from the embodiment according to FIG. 3 in such a way that a shaft 24 at its end located in the bore 1 has a truncated cone 25 with mirrored lateral surfaces instead of a plane mirror 21 as in FIG.
  • the jacket surfaces have an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the bore 1.
  • a light beam 19 generated by the light source 18 is deflected on the lateral surfaces of the truncated cone 25 by 90 ° m in the direction of the inner surface of the bore 1 and generates the exposure pattern 8 there.
  • a point light source 26 m is introduced into the bore 1.
  • the point light source 26 can be provided, for example, by a miniature incandescent lamp or an emitting diode and can have diaphragms 27 and 28 for sharply delimiting the exposure field.
  • the diaphragms 27 and 28 are perpendicular to the inner surface of the bore 1 and perpendicular to the longitudinal axis of the bore 1.
  • the point light source 26 is connected to a power supply 31 via a feed line 29 and a switch 30.
  • the point light source is consequently introduced into the bore 1, brought into the appropriate position and made to light up by means of the switch 30.
  • Various apparatuses can be used to position the point light source 26, which are rigidly connected, for example, to the point light source 26 and which, for example, enclose the feed line 29.
  • the light from a light source 32 is directed onto the sections of the inner wall of the inner surface of the inner surface of the inner surface by means of a light guide 33 which is bent at right angles to the bore 1 Drilled hole 1.
  • a light guide 33 which is bent at right angles to the bore 1 Drilled hole 1.
  • a radially circumferential exposure pattern can be achieved in the bore, while by moving the light guide 33 an axial pattern can be generated in the longitudinal direction.
  • an optical waveguide is formed at its end located in the bore 1 such that the end has a truncated cone-shaped recess 37.
  • the recess 37 has in its jacket surface adjacent to the light guide 33 an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the bore 1.
  • the light generated by a light source 34 is guided by means of the light guide 35 as a light beam 36 onto the recess 37 and from there projected onto the inner surface of the bore 1 at a right angle to the longitudinal axis.
  • the outer surface of the recess 37 can be mirrored if necessary.
  • Exposure patterns 8 are in turn generated on the photosensitive 4 layer of the bore 1 by the deflected light.

Landscapes

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Abstract

Das Verfahren sieht vor, eine fotoempfindliche Schicht (4) auf die Innenfläche (3) der Bohrung (1) aufzubringen, diese nach einem dem gewünschten Verlauf der Nut(en) (12) entsprechenden Belichtungsmuster (8) zu belichten, durch das Belichtungsmuster (8) ausgewählte Teile der fotoempfindlichen Schicht (4) mittels fotochemischer Entwicklung zu entfernen, ein Ätzmittel in die Bohrung (1) einzubringen zum Ätzen an den von der fotoempfindlichen Schicht (4) nicht bedeckten Stellen der Bohrung (1) und die verbleibenden Teile der fotoempfindlichen Schicht (4) zu entfernen.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Einbringen mindestens einer Nut in eine Bohrung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen mindestens einer Nut in eine Bohrung.
Es werden beispielsweise m Zylinderbohrungen von Schiebeven- tilen Steuernuten benotigt, die nur geringe Toleranzen auf- weisen. Mit den üblichen mechanischen Verfahren wie bespiels- weise Zylmdennnenschleifen oder Zylmdennnenfrasen können allerdings nur Toleranzen von etwa ± 20 μm erreicht werden, was für Anwendungen bei KraftstoffInjektoren nicht ausreichend ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, mit dem Nuten mit wesentlich kleineren Toleranzen m eine Bohrung eingebracht werden können.
Die Aufgabe wird gelost durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1. Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von Unteranspruchen .
Beim erfmdungsgemaßen Verfahren ist zunächst vorgesehen, ei- ne fotoempfmdliche Schicht auf die Innenflache der Bohrung aufzubringen. Das Aufbringen der fotoempfmdlichen Schicht kann dabei durch Sprühen, Tauchen oder durch mechanisches Auftragen mittels Bürsten, Pinseln oder Schwammen erfolgen. Geeignet hierfür sind insbesondere flussige fotoempfmdliche Materialien wie beispielsweise Fotolack. Dabei ist zu beachten, daß die fotoempfmdliche Schicht gegenüber nachfolgend angewandten Atzprozessen unempfindlich ist. Wird z.B. flussiger Fotolack aufgetragen, so ist eine gebrauchsfähige foto- empfmdliche Schicht erst nach einer bestimmten Trocknungs- zeit gegeben. Danach kann die Belichtung der fotoempflmdli- chen Schicht entsprechend dem gewünschten Verlauf der Nuten vorgenommen werden. Dazu wird ein geeignetes Belichtungsmu- ster derart auf die fotoempfmdliche Schicht aufbelichtet , daß nach einem Entwicklungsschritt ein Atzen an den Stellen möglich wird, an denen spater die Nut bzw. die Nuten zu Liegen kommen sollen. Die Belichtungsmuster s nd dabei an die gegebene fotoempfmdliche Schicht anzupassen derart, daß bei einer fotopositiven Schicht die belichteten Stellen und bei einer fotonegativen Schicht die unbelichteten Stellen entwik- kelt und die darunterliegenden Stellen freigelegt werden.
Nach dem Belichten wird die belichtete fotoempfmdliche
Schicht mittels geeigneter Chemikalien entwickelt, wobei die belichteten bzw. unbelichteten Stellen der Fotoschicht entfernt werden. Bevorzugt werden dabei einstufige Entwicklungsprozesse gewählt, jedoch können auch in gleicher Weise auch mehrstufige Entwicklungsprozesse vorgesehen werden.
Nachdem die Stellen, an denen die Nut bzw. die Nuten vorgesehen sind, von der fotoempf dlichen Schicht befreit wurden, wird ein Atzmittel m die Bohrung eingebracht. Das Atzmittel wird für eine bestimmte Zeitdauer in der Bohrung belassen und anschließend aus der Bohrung beispielsweise durch Auskippen oder durch Absaugen entfernt. Die Tiefe der Nut hangt dabei von der Starke des Atzmittels als auch von der Zeitdauer des Verbleibs in der Bohrung ab. Da die fotoempfmdliche Schicht unempfindlich ist gegenüber dem Atzmittel wird nur an den
Stellen, an denen sich keine fotoempfmdliche Schicht befindet, geatzt. Nach Entfernen des Atzmittels werden schließlich auch die verbleibenden Teile der fotoempfmdlichen Schicht beispielsweise durch Behandlung mit Losungsmittel entfernt.
Bevorzugt werden vor dem Aufbringen der fotoempfindlichen Schicht die Innenflachen der Bohrung oberflachenbehandelt . Daruberhmaus können nach dem Atzen die geatzten Stellen durch mechanisches Schleifen oder Fräsen vertieft werden. Letzteres kann unmittelbar nach dem Entfernen des Atzmittels oder nach dem Entfernen der restlichen fotoempfmdlichen Schicht erfolgen. Die Belichtung kann dabei entweder mittels einer einen Lichtstrahl erzeugenden Lichtquelle in Verbindung mit mindestens einem den Lichtstrahl umlenkenden, in der Bohrung verschieb- baren, rotierenden Spiegel oder mittels einer Lichtquelle, die m einem transparenten Innenzylinder mit Belichtungsmu- ster erzeugenden Abschattungen untergebracht ist, oder mittels einer einen Lichtschall erzeugenden, m die Bohrung eingeführten, dreh- und verschiebbaren Punktlichtquelle erfol- gen. Beim Lichtwellenleiter kann insbesondere ein spitz zulaufendes Ende vorgesehen werden, an dem der Lichtstrahl seitlich abgelenkt wird. Alternativ kann der Lichtwellenleiter auch ein axiale Abstrahlcharakteristik aufweisen und in der Bohrung abgeknickt sein. Schließlich kann zur Erzeugung eines Belichtungsmusters die Lichtquelle abhangig von der Position des Lichtwellenleiters ein- oder ausgeschaltet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiele naher erläutert, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigt:
Figur 1 eine allgemeine Ausfuhrungsform eines erfmdungsgema- ßen Verfahrens einschließlich eines Belichtungs- schπttes,
Figur 2 eine erste Ausfuhrungsform des Belichtungsschrittes, Figur 3 eine zweite Ausfuhrungsform des Belichtungsschrittes, Figur 4 eine dritte Ausfuhrungsform des Belichtungsschrittes, Figur 5 eine vierte Ausfuhrungsform des Belichtungsschrittes, Figur 6 eine fünfte Ausfuhrungsform des Belichtungsschrittes, Figur 7 eine sechste Ausfuhrungsform des Belichtungsschrittes, und Figur 8 eine siebte Ausfuhrungsform des Belichtungsschrittes.
Bei dem Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 1 ist eine Bohrung 1 in einen Festkörper, beispielsweise ein Ventilgehause 2 eingebracht. Die Innenflache 3 der Bohrung 1 ist beispielsweise durch Schleifen, anschließendem Polieren und schließlich Eloxieren oberflachenbehandelt . Das Ergebnis dieses Verfahrensschrittes ist m Figur la dargestellt.
Als nächstes wird eine fotoempfindliche Schicht 4 auf die oberflachenbehandelte Innenseite 3 der Bohrung 1 aufgebracht. Dies erfolgt beispielsweise durch Aufsprühen von flussigem, fotoempfmdlichem Lack auf die Innenwand 3 der Bohrung 1. Der Lack enthalt Losungsmittel, die wahrend des Trocknungsvorgan- ges verdunsten. Nach dem Trocknen bildet der Lack eme ausgehartete, fotoempfindliche Schicht, welche gegenüber Sauren resistent ist, jedoch durch Losungsmittel entfernt werden kann. Das Ergebnis dieses Verfahrensschrittes ist in Figur lb dargestellt .
Geht man nun beispielsweise von einem fotopositiven Lack aus, so ist an den Stellen, an denen eme Nut gewünscht wird, eme ausreichende Belichtung erforderlich. Dazu wird ein durch eine Lichtquelle 5 erzeugter Lichtstrahl 6 durch entsprechende Lichtfuhrungsmittel 7 (beispielsweise einen Spiegel etc.) das Licht auf die gewünschte Stelle gerichtet und somit ein Be- lichtungsmuster 8 bestehend aus belichteten und unbelichteten Stellen auf der fotoempfindlichen Schicht 4 erzeugt. Durch Verandern der Lage der Lichtfuhrungsmittel 7 und/oder der Lichtquelle 5 sowie durch Ein- und Ausschalten der Lichtquelle 5 können somit an verschiedenen Stellen Belichtungen vorgenommen und somit unterschiedliche Belichtungsmuster erzeugt werden. Figur lc zeigt dabei das Ergebnis eines Zwischenschrittes bei der Belichtung.
Als nächstes folgen das Entwickeln der fotoempfmdlichen Schicht 3 sowie das Atzen der Nuten. Dazu wird auf einer Seite der Bohrung 1 ein Zulauf 9 und auf der anderen Seite der Bohrung 1 ein Ablauf 10 mit jeweils dem gleichen Querschnitt wie die Bohrung 1 an das Ventilgehause 2 unter Verwendung von Dichtringen 11 angesetzt. Danach wird die Bohrung 1 mit einer Entwicklerflussigkeit (z.B. starke Lauge) für eme bestimmte, zur Entwicklung der fotoempfindlichen Schicht 3 ausreichenden Zeit durchspult. Anschließend wird die Bohrung in gleicher Weise mit einem Atzmittel (starke Saure) für eme bestimmte Zeit durchspult. Die Zeitdauer hangt davon ab, wie tief ge- atzt werden soll. Nach dem Atzen wird ein Losungsmittel eingespult, um die verschiedenen Lackschichten abzulösen und zu entfernen. Zum Abschluß wird die Bohrung 1 beispielsweise mit einem Spulmittel gereinigt. Ein Einbringen von Spulmittel oder einer anderen Wasserungslosung kann darüber hinaus auch zwischen Entwickler und Atzmittel und/oder Atzmittel und Losungsmittel m die Bohrung 1 eingespult werden. Der Zulauf 9 und der Ablauf 10 sind dabei selbtredend gegenüber den verwendeten Flüssigkeiten resistent. Figur ld zeigt dabei den Zustand vor dem Einbringen des Losungsmittels.
Schließlich werden in einem letzten Arbeitsgang die Nuten 12 durch Schleifen (oder alternativ durch Fräsen) in toleranzsicherem Abstand von den geatzten Nutenkanten - Vertiefungen 13 bildend - vertieft. Den Zustand nach dem Vertiefen zeigt Fi- gur le.
Wahrend die Verfahrensschritte nach dem Belichten keine größeren Probleme aufwerfen, ist jedoch ein genaues Belichten innerhalb der Bohrung 1 schwieriger. Im folgenden werden da- her verschiedene Möglichkeiten einer präzisen Belichtung anhand von Beispielen naher erläutert.
Bei dem Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 2 erfolgt die Belichtung mittels einer in die Bohrung 1 eingef hrten stabformigen Lichtquelle 14, die von einem transparenten Zylinder 15 umgeben ist. An dem transparenten Zylinder 15 sind außen Abschattungen 16 aufgebracht, die zusammen mit den nicht abgeschatteten Bereichen des transparenten Innenzylinders 15 ein Be- lichtungsmuster 8 ergeben. Beim vorliegenden Ausfuhrungsbei- spiel wird e n Fotonegativlack als fotoempfmdliche Schicht 4 verwendet, so daß die Abschattungen 16 die Stellen kennzeichnen, an denen spater jeweils eme Nut geatzt werden soll. Bei Verwendung eines Fotopositivlacks dagegen wurden diese Stellen nicht abgeschattet werden. Der transparente Zylinder 15 enthalt Ausformungen 17, die als Anschlag beim Einfuhren in die Bohrung 1 dienen. Damit wird die genaue Lage des Belich- tungsmusters reproduzierbar eingestellt.
Nach dem Einfuhren wird die Lichtquelle 14 für eme bestimmte Zeitdauer, die ausreichend ist für die Belichtung der fo- toempfmdlichen Schicht 4 eingeschaltet. Nach dem Ausschalten der Lichtquelle 14 werden die Lichtquelle 14 und der transparente Zylinder 15 aus der Bohrung 1 wieder herausgezogen.
Bei der m Figur 3 gezeigten Ausfuhrungsform wird beispielsweise durch eme Lasereinheit 18 ein Lichtstrahl 19 erzeugt und parallel zur Langsachse der Bohrung 1 m die Bohrung 1 gefuhrt. Von der gegenüberliegenden Seite der Bohrung 1 wird eme Welle 20 eingeführt, an derem sich m der Bohrung 1 befindlichen Ende ein Spiegel 21 unter 45° zur Langsachse der Bohrung 1 angeordneter ist. Die Welle 20 ist dabei drehbar, so daß bei einer Umdrehung der Welle 20 ein die Innenflache der Bohrung 1 umschließender, belichteter Ring erzeugt wird. Anstelle eines Winkels von 45° können auch davon abweichende Winkel verwendet werden, jedoch ergibt ein Winkel von 45° eine homogenere Ausleuchtung als davon abweichende Winkel. Die Welle 20 kann dabei m t in der Zeichnung nicht gezeigten Mitteln zur Femjustierung der Position versehen werden.
Gegenüber Figur 3 ist die Ausfuhrungsform nach Figur 4 dahingehend abgeändert, daß anstelle eines einzigen Spiegels drei einzelne Spiegel 22 vorgesehen sind. Die drei Spiegel 22 sind in einem glasklaren, zylmderforangen Kunstharzkorper (Zylinder 23) jeweils unter einem Winkel von 45° zur Langsachse sowie m axialer und radialer Richtung einander gegenüber versetzt eingegossen. Der Zylinder 23 wird dabei von einer Seite m die Bohrung 1 eingeführt, wahrend von der anderen Seite ein Lichtstrahl 19 von der Breite der Bohrung 1 die Bohrung 1 gerichtet wird. Der Vorteil der Anordnung nach Figur 4 gegenüber der Anordnung nach Figur 3 besteht darin, daß der Zylinder 23 nicht wie die Welle 20 aus Figur 3 in der Bohrung 1 axial verschoben werden muß, um Belichtungen für mehrere Nuten an verschiedenen Orten mit hoher Genauigkeit durchzu- fuhren.
Die Ausfuhrungsform aus Figur 5 ist gegenüber der Ausfuhrungsform nach Figur 3 dahingehend abgeändert, daß eme Welle 24 an ihrem m der Bohrung 1 befindlichen Ende anstelle eines Planspiegels 21 wie m Figur 3 einen Kegelstumpf 25 mit verspiegelten Mantelflachen aufweist. Die Mantelflachen weisen dabei einen Winkel von 45° zur Langsachse der Bohrung 1 auf. Ein von der Lichtquelle 18 erzeugter Lichtstrahl 19 wird dabei an den Mantelflachen des Kegelstumpfes 25 um 90° m Rich- tung der Innenflache der Bohrung 1 abgelenkt und erzeugt dort das Belichtungsmuster 8.
Bei dem Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 6 wird eme Punktlichtquelle 26 m die Bohrung 1 eingeführt. Die Punktlicht- quelle 26 kann dabei beispielsweise durch eine Mmiaturgluh- lampe oder eme Leuchtdiode gegeben sein und zur scharfen Begrenzung des Belichtungsfeldes Blenden 27 und 28 aufweisen. Die Blenden 27 und 28 stehen dabei senkrecht zu der Innenflache der Bohrung 1 sowie senkrecht zur Langsachse der Bohrung 1. Die Punktlichtquelle 26 ist über eme Zuleitung 29 und einen Schalter 30 an eine Stromversorgung 31 angeschlossen. Die Punktlichtquelle wird folglich in die Bohrung 1 eingeführt, in die geeignete Position gebracht und mittels des Schalters 30 zum Leuchten gebracht. Zum Positionieren der Punktlicht- quelle 26 können verschiedene, in der Zeichnung nicht naher dargestellte Apparaturen verwendet werden, welche beispielsweise mit der Punktlichtquelle 26 starr verbunden sind und die beispielsweise die Zuleitung 29 umschließen.
In Figur 7 wird das Licht einer Lichtquelle 32 mittels eines Lichtleiters 33, der der Bohrung 1 rechtwinklig abgeknickt ist, auf die zu belichtenden Abschnitte der Innenwand der Bohrung 1 gelenkt. Beispielsweise durch Drehen des geknickten Lichtleiters 33 laßt sich ein radial umlaufendes Belichtungsmuster in der Bohrung erzielen, wahrend durch Verschieben des Lichtleiters 33 m Längsrichtung ein axiales Muster erzeugen laßt.
Beim Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 8 ist ein Lichtwellenlei- ter an seinem in der Bohrung 1 befindlichen Ende derart ausgebildet, daß das Ende eme kegelstumpfformige Ausnehmung 37 aufweist. Die Ausnehmung 37 weist in ihrer an den Lichtleiter 33 grenzende Mantelflache einen Winkel von 45° zur Langsachse der Bohrung 1 auf. Das von einer Lichtquelle 34 erzeugte Licht wird mittels des Lichtleiters 35 als Lichtstrahl 36 auf die Ausnehmung 37 geleitet und von dort in rechtem Winkel zur Langsachse auf die Innenflache der Bohrung 1 projeziert. Die Mantelflache der Ausnehmung 37 kann dabei bei Bedarf verspie- gelt sein. Durch das abgelenkte Licht werden wiederum Belich- tungsmuster 8 auf der fotoempfmdlichen 4 Schicht der Bohrung 1 erzeugt.

Claims

Patentansprüche
I.Verfahren zum Einbringen mindestens einer Nut m eme Bohrung mit den Verfahrensschritten: a) Aufbringen einer fotoempfindlichen Schicht (4) auf die Innenflache (3) der Bohrung (1); b) Belichtung der fotoempfindlichen Schicht (4) nach einem dem gewünschten Verlauf der Nut (en) (12) entsprechenden Belichtungsmuster ( 8 ) ; c) Entfernen von durch das Belichtungsmuster (8) ausgewählten Teilen der fotoempfmdlichen Schicht (4) mittels fotochemischer Entwicklung; d) Einbringen eines Atzmittels in die Bohrung (1) zum Atzen an den von der fotoempfmdlichen Schicht (4) nicht bedeck- ten Stellen der Bohrung (1) ; e) Entfernen der verbleibenden Teile der fotoempfmdlichen Schicht (4) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Innenflache (3) der Bohrung (1) vor dem Aufbringen der fotoempfmdlichen Schicht
(4) oberflachenbehandelt wird.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die geatzten Stellen durch mechanisches Schleifen vertieft wer- den.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Belichtung mittels einer einen Lichtstrahl (19) erzeugenden Lichtquelle (18) und mindestens eines den Lichtstrahl (18) umlenkenden, m der Bohrung verschiebbaren, rotierenden Spiegels (21, 22) erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Belichtung mittels einer einen Lichtstrahl (19) erzeugenden Lichtquelle (18) und mindestens eines den Lichtstrahl (19, 36) umlenkenden, m der Bohrung (1) bewegbaren Lichtleiters (33, 35) erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Lichtleiter (35) ein nach innen spitz zulaufendes Ende (37) aufweist, an dem der Lichtstrahl (36) seitlich abgelenkt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Lichtleiter (33) in der Bohrung (1) abknickt ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Belichtung mittels einer Lichtquelle (14) erfolgt, die in einem transparenten Innenzylinder (15) mit das Belichtungsmuster erzeugenden Abschattungen (16) untergebracht ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Belichtung mittels einer in die Bohrung (1) eingeführten, dreh-und verschiebbaren Punktlichtquelle (26) erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem zur Erzeugung des Belichtungsmusters die Lichtquelle ein- oder ausgeschaltet wird.
EP00916759A 1999-02-24 2000-02-24 Verfahren zum einbringen mindestens einer nut in eine bohrung Expired - Lifetime EP1080249B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

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DE19907927 1999-02-24
DE19907927 1999-02-24
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EP1080249A1 true EP1080249A1 (de) 2001-03-07
EP1080249B1 EP1080249B1 (de) 2003-09-03

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00916759A Expired - Lifetime EP1080249B1 (de) 1999-02-24 2000-02-24 Verfahren zum einbringen mindestens einer nut in eine bohrung

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